掘进巷道刮板输送机常见故障及优化改进

胡志军

（大同煤矿集团白洞矿业有限公司， 山西 大同 037003）

引言

随着科学技术的不断进步及千万吨矿井的不断建成，煤矿各类采掘设备不断升级，刮板输送机作为煤矿最主要的运输工具之一，也在煤矿的生产中不断改造。随着矿井服务年限的增高，大量的优质煤田已经开采完毕，煤矿均面临着开采地质条件较差的工作面。在地质条件较差的工作面进行回采，会造成刮板输送故障率提高、磨损严重等情况[1]。

大同煤矿集团白洞矿业有限公司井下掘进巷道主要采用40T 刮板输送机，输送机电机功率为40 kW，最大运输距离为300 m，运输量为150 t/h，由于输送机安装质量差、安装地质条件复杂以及设备自动化水平低等，导致刮板输送机在使用过程中经常出现故障，不仅降低了掘进巷道运输效率，加大了设备维修费用，而且很容易发生重大煤矿机电事故，威胁着巷道掘进安全。对此维修二队分析了掘进巷道刮板输送机常见故障，并进行优化改进[2]。

1 刮板输送机主要存在问题

1.1 卡链问题

卡链是实际生产中最常出现的故障。技术人员

通过分析发现，在岩巷掘进时出现卡链的概率要比在煤巷大的多。通过分析可以发现，在实际生产中，

掘进巷道在开掘岩巷时，由于岩巷的泥岩遇到水后

会产生大量泥浆，这些泥浆会不断流入刮板机改向链轮和压链板下，当这些泥浆遇到空气干燥后，会形

成大量坚硬的泥浆块。如果刮板输送机在这种情况下启动运行后，泥浆块产生的巨大阻力会造成链轮

组处和压链板下卡链[3]。

1.2 大坡度运输能力下降问题

刮板输送机在巷道采掘时通常会与水平面存在10°左右的夹角，这是为了保证输送机上机尾处的物料能够顺利运送到转载机。如果刮板输送机与水平面的夹角过大时，会造成刮板输送机由于动力不足无法正常运转。根据力学角度分析计算得出，当刮板输送机在巷道采掘时与水平面存在15°左右的夹角，此时刮板输送机沿着刮板槽方向上物料运送的阻力为水平方向的2.5 倍。

1.3 扬尘问题

刮板输送机的物料在落入转载机时会产生大量的扬尘，若在落差较大的地方扬尘更大。这不仅会对工作人员的健康造成损害，扬尘浓度过大时还会造成工作面能见度差，当扬尘浓度达到一定极限时甚至会发生爆炸[4]。

2 优化改进措施

2.1 卡链问题的改进措施

2.1.1 液压马达的改进

通过分析可以发现，电机驱动力不足是造成刮板输送机卡链现象的主要原因。为了解决这一问题，技术人员对电机马达进行改装。煤矿刮板输送机通常采用的马达为单液压马达，为了增加马达的驱动力，可以将单液压马达改为双液压马达。改变马达后，在后期还需技术人员对刮板输送机内的各项参数进行相应重新修改[5]。

2.1.2 改向链轮组的改进

由于刮板输送机改向链轮采用开口式铲尖，这就很容易造成铲尖区域被大量的碎煤堆积。由于刮板输送机上链的运行方向与掘进机相反，即使铲尖区域堆满碎煤也不会影响刮板输送机正常运输，改向链轮出现卡链的情况比较小，然而当铲尖区域有大块坚硬巨岩时，由于巨岩硬度较大不能破碎，就会造成刮板输送机出现卡链现象。为了避免刮板输送机出现以上卡链情况，技术人员通过以下方法对改向链轮组进行改进。技术人员将改向链轮组上链道的空隙进行缩减，防止大块煤岩进入链道空隙，同时使用盖板将改向链轮组铲尖区罩住，这样可以避免大块煤岩掉入刮板输送机上，此外技术人员还在刮板输送机上加装钢刷，这样即使有大块岩石掉入刮板链上也会被钢刷清理。

2.1.3 压链板的改进

掘进巷道在开掘岩巷时，由于岩巷的泥岩遇到水后会产生大量泥浆，这些泥浆遇到空气干燥后会形成大量坚硬的泥浆块，造成刮板输送机发生卡链事故。为了降低刮板输送机运输时的阻力，施工人员将刮板输送机上的压链板拆除，同时在刮板链两侧加装滚轮，同时增大刮板链与链道间的间隙，确保刮板链与链道有足够的空间不接触。改进后的刮板处于开放式运行状态，同时依靠轴承滚轮能够大大降低输送机的运输阻力。

2.2 大坡度问题的改进措施

如果刮板输送机与水平面的夹角过大时，会造成刮板输送机由于动力不足无法正常运转。为了解决这一问题，技术人员首先将电机单液压马达更换为双液压马达，其次对刮板输送机进行改进，将原来固定式刮板输送机设计为可调角度式刮板输送机，这样即使巷道存在角度时也可以通过改变输送机角度来减小输送机水平方向的夹角。

2.3 扬尘问题的改进措施

为了能够避免刮板输送机在落差较大处产生大量的扬尘，技术人员采用过渡胶带皮设计了一套缓冲带来减少扬尘。

在刮板输送机机头、中部以及机尾分别安装了一套联锁自动洒水降尘装置，该装置与输送机电机联锁，当输送机开启后洒水装置气动喷雾降尘，从而降低了人工散水降尘劳动作业强度。

3 改进效果

大同煤矿集团白洞矿业有限公司维修二队分析了掘进巷道40T 刮板输送机在使用过程中常见故障，并提出了合理的优化改进措施，通过实际应用，取得了显著应用效果：

1）经过优化措施改进后的刮板输送机在使用时未出现3 次以上事故，通过实践证明，此次改进大大降低了刮板输送机在掘进生产时的事故概率。

2）刮板输送机经过改造后能够在坡度较大、岩石硬度较大、水量较大等各类掘进工作面使用，大大提高了刮板输送机的使用范围。

3）通过优化改进后，刮板输送机在使用过程中粉尘质量浓度控制在30 mg/m3以下，大大降低了作业环境粉尘浓度，提高了作业环境质量标准化。