矿用带式输送机安全管理技术措施应用

乔 楠

（晋能控股煤业集团北辛窑煤业有限公司， 山西 忻州 036702）

引言

带式输送机是煤矿采掘工作面重要运输设备，具有结构简单、操作方便以及运输能力大、实用性强等优点，它主要通过滚筒与输送带摩擦提供动力源，带动环形输送带运动，达到运输物料的目的；在实际运行过程中若对带式输送机管理维护不当，很容易造成输送机故障，常见故障现象主要为输送机跑偏、撕带、电机烧毁、倒架等。长距离带式输送机一旦出现故障后，易导致输送机运行稳定性失调，输送机运输效率降低，而且很可能出现伤人事故。本文以北辛窑矿2102 巷安装SSJ-800 型带式输送机为研究对象，对巷道前期掘进过程中带式输送机主要存在的问题进行分析，并根据掘进现状采取了若干项安全管理技术措施。

1 2102 巷概述

晋能控股煤业集团北辛窑煤业有限公司2102 巷位于11 采区，标高1 003.5～1 100.5 m；西邻+1040 m回风巷。8102 工作面两条顺槽呈近东西方向布置，切眼呈近南北方向布置[1-2]。

2102 巷走向长度854 m, 巷道掘进煤层为2 号，可采范围平均煤厚5.92 m，断面规格为宽×高=4.2 m×3.5 m，煤层平均倾角20°；煤层厚度变化不大，以暗煤为主，次为亮煤，含镜煤条带，沥青光泽。煤层结构复杂，煤层中含2～4 层夹矸，夹矸厚4～10 cm，夹矸的岩性以泥岩、灰黑色炭质泥岩为主，煤层顶底板岩性如表1 所示。

表1 2102 巷掘进的2 号煤层顶底板岩性

2102 巷采用机械化掘进工艺，采用EBZ260 型掘进机进行掘进，单茬掘进深度为0.8 m，工作面内安装一部SSJ-800 型带式输送机与盘区带式输送机搭接进行联合出煤，截止目前巷道已掘进450 m。

2 巷道掘进前期运输现状及问题分析

2.1 巷道掘进前期运输现状

在前期掘进过程中由于巷道掘进煤层结构复杂，煤层内含多层夹矸，在巷道掘进后产生大量煤矸，导致在运输过程中输送机磨损严重，同时由于对带式输送机在日常运行过程中安全管理措施不到位、设备配套装置老化落后等，导致输送机在前期运行过程中存在很多问题，严重威胁着巷道安全快速掘进；通过现场统计发现，在2102 巷前期掘进过程中带式输送机因跑偏、断带导致输送机故障共计14 起，设备维修费用达32.4 万元。

2.2 主要存在的问题

1）输送机跑偏。巷道在前期掘进过程中运输的煤矸含大量矸石，矸石体积大，在运输时矸石对输送带磨损严重，而且经常出现矸石卡塞输送带现象，致使输送带在运行时出现失稳，造成输送带出现跑偏现象；同时原带式输送机安装防跑偏托辊控制输送带跑偏现象，传统防跑偏托辊自动化水平低、故障率高，起不到有效的防跑偏效果。

2）电机烧毁。2102 巷在前期掘进过程中共计发生3 起40 kW 电机烧毁事故，通过现场综合分析，主要有以下几方面原因：输送机安全管理不到位，检修人员未能定期对电机内部结构损坏情况以及润滑情况进行检查；带式输送机运输煤矸量大，特别是当大块矸石卡塞输送机时造成输送机负荷加大，导致电机烧毁。

3）输送带撕带。2102 巷掘进前期共计发生6 起撕带事故，撕带总长度为112 m，经济损失达13.2 万元；通过分析输送机出现撕带原因主要有以下几方面，撕带保护装置落后，输送机出现撕带后未能及时进行停机，导致撕带范围扩大；输送带在运行过程中张紧度不合理，输送带松弛时出现输送带上飘、跑偏等现象，输送带过紧时输送带负荷大，出现撕裂现象。

3 带式输送机安全管理技术措施

为了保证带式输送机后期安全稳定运行，降低带式输送机故障率，决定从安全管理、设备优化改进两方面提高输送机安全性能。

3.1 输送机安全管理

1）每班因安排专人对带式输送机托辊、皮带磨损情况进行检查，发现托辊变形、断裂时必须及时更换；发现输送带磨损严重或者有钢芯外露时应及时更换输送带。

2）定期对带式输送机电机轴承变形情况以及润滑情况进行检查，发现电机轴承出现变形时必须及时更换，定期对机腔内添加润滑油。

3）由于输送机在运输物料时产生振动现象，导致输送带中心线与头尾滚筒轴线不垂直，从而造成输送带受力不均，出现断带、跑偏现象，所以应定期调整输送机安装偏角，确保输送带中心线偏角小于3°。

4）施工单位因健全输送机检修制度，每月必须定期对输送机进行检查维修，每次对检查维修的问题建立台账，输送机在日常运行过程中根据检修台账加强安全管理。

5）煤矿应加强对带式输送机操作人员、检修人员进行专业培训，提高作业人员业务水平，在日常管理中能够及时发现问题并及时处理，从而降低输送机故障率。

3.2 设备优化改进

3.2.1 安装电控纠偏装置

1）为了提高带式输送机纠偏效果，以及纠偏自动化水平，决定对原带式输送机纠偏装置进行优化改进，安装一套自动纠偏装置。该装置主要由防跑偏检测装置和纠偏装置两部分组成，其中防跑偏检测装置主要由托辊、传动齿轮、传感器、复位弹簧等部分组成，纠偏装置主要由蜗轮蜗杆、电机、锥形侧辊等部分组成，如图1 所示。

图1 自动纠偏装置示意图

2）带式输送机在运输过程中一旦出现跑偏时通过防跑偏检测装置及时将跑偏信号传送至纠偏装置，然后通过电机控制蜗轮蜗杆实现对跑偏输送带进行调偏。

3.2.2 安装液压自动张紧装置

在2102 巷前期掘进过程中，对带式输送机主要采用人工控制张紧，人工控制方式不仅劳动作业强度大、效率低，而且张紧调校精度低，所以决定对带式输送机安装一套自动张紧装置，该装置结构如图2 所示。

图2 带式输送机液压自动张紧装置结构示意图

带式输送机在运输煤矸时张紧装置中的重力感应装置自动检测运输煤矸质量，然后自动对输送带进行张紧控制，确保输送带始终具有合适的张力，与传统人工张紧相比，液压自动张紧装置具有自动化水平高、张紧劳动作业强度低、张紧精度高等优点。

3.2.3 安装大块煤矸筛检装置

1）为了避免大块矸石造成输送带撕带、跑偏现象，在带式输送机机头位置安装一套大块煤矸筛选装置，该装置主要由激光发射器、接收器、PLC 控制器、联锁开关等部分组成；激光发射器、接收器分别安装在H 架两侧，安装高度为0.4 m，PLC 控制器分别与接收器、联锁开关连接。

2）当带式输送机运输的煤矸块高度达0.4 m 时，煤矸阻挡住激光发射器发出的连续红外线，此时接收器及时将信号传送至PLC 控制器内，通过控制器控制作用实现联锁开关对输送机电机闭锁停机[3-5]。

4 结语

截止2021 年2 月15 日2102 巷已掘进到位，通过对巷道内SSJ-800 型带式输送机采取若干项安全技术措施后，巷道在后期掘进过程中未出现带式输送机断带、跑偏以及电机烧毁事故，全年可节约输送机维修费用30 余万元，保证了巷道快速掘进，大大提高了掘进巷道运输效率。