1007 强力皮带机安全防护措施的优化改进研究

蔡 伟

（潞安职业技术学院，山西 长治 046024）

1 五阳矿选煤厂工程概况

山西环保能源开发股份公司五阳矿选煤厂为矿井型选煤厂，主要入洗五阳矿矿井生产原煤，设计原煤洗选原力为2.4 Mt/年。分选工艺为跳汰-浮选联合流程，主要设备有跳汰机、脱水设备（脱水筛、脱泥筛、离心机、粗煤泥筛）、真空泵和集中控制主机。

当前五阳矿选煤厂生产车间的煤料运输系统主要是采用1007 强力皮带机来承担该选煤厂的煤料运输工作。1007 强力皮带机从2000 年设计应用至今已有21 年，设计之初该设备的安全防护工作不到位，存在较多安全隐患，发生了多起皮带机安全事故，给选煤厂造成了较为严重的人员伤亡及财产损失。基于选煤厂生产安全，必须对1007 强力皮带机的安全防护措施进行优化改进，进一步提高设备的安全防护工作，消除相关的安全隐患，降低强力皮带机安全事故的发生率。

2 1007 强力皮带机安全防护的现状分析

2.1 1007 强力皮带机安全防护设施的现状

1）1007 强力皮带机的驱动装置由电动机、减速机、高速轴联轴器、低速轴联轴器、防护罩等部件组成。但是高速轴联轴器和低速轴联轴器配套的防护罩的防护效果不太理想。该防护罩主要采用铁皮焊接，不仅笨重使用不便，而且防护范围不够（仅为2/3），驱动装置系统仍有1/3 的部分是依旧裸露在铁皮防护罩之外的区域，该防护罩的设计存在较为严重的安全隐患，容易发生安全事故，必须针对该点进行优化改进。

2）1007 强力皮带机机头驱动滚筒配置有防护罩进行保护，该防护罩采用钢板加工制成，与机头溜槽整体连接，对机头驱动滚筒2/3 的区域提供保护[1-2]。但多年来因为需要对机头驱动滚筒进行维修和更换，使得必须对防护罩进行割除作业，导致后期机头驱动滚筒完全无防护罩保护，安全隐患较多，因此，必须针对性地制定相应的安全防护措施。

3）1007 强力皮带机机尾滚筒为网状防护罩，主要是采用厚度5 mm、梗宽4 mm，短节距30 mm、长节距65 mm 菱形钢板和303 角钢焊接而成的。网状防护罩安装在机尾架上，防护区域为机尾导向滚筒的上边2/5 部分，因此该区域还有3/5 部分无任何安全防护措施，且是完全裸露的，必须针对这一情况进行优化改进[3]。

五阳矿选煤厂1007 强力皮带机在安装初期，尽管设计有三项安全防护措施，但是从理论和实践应用两方面都可知，该安全防护措施起到了一定的积极安全防护效果，但是设备运行时仍时有安全事故发生，设备时常停机检修，运行效率低下。分析原因主要是1007 强力皮带机的安全防护措施设计不到位，皮带机工作时仍需要工作人员与滚筒接触作业，安全隐患点较多，因此常有安全事故发生。

2.2 1007 强力皮带机运转部位情况分析

根据五阳矿选煤厂1007 强力皮带机的运转情况并结合多年来安全事故的分析可知，1007 强力皮带机运行的安全隐患节点主要有以下几点：皮带机的机头驱动滚筒处，工人对运行中的皮带机头清理煤块杂物时，容易不慎被绞伤致残；高速轴联轴器和低速轴联轴器处，容易不慎被绞伤致残；皮带机机头导向滚筒处，在清理积煤时，容易夹在机头导向滚筒处受伤；中间张紧装置处导向滚筒，张紧导致导向滚筒损坏进而发生安全事故；皮带机机尾主滚筒处，清理浮煤时因防护罩问题容易被卷入皮带机受伤；皮带机机尾导向滚筒处；在清理积煤时，容易夹在机尾导向滚筒处受伤。另外在该设备的皮带，上、下托辊，溜槽观察孔处也存在相应的安全隐患。

3 1007 强力皮带机安全防护措施的优化改进

山西潞安环能公司五阳矿选煤厂根据1007 强力皮带机的设备情况，结合该选煤厂的生产现场状态，从安全防护视角对1007 强力皮带机进行了以下优化改进措施。

3.1 对皮带机滚筒处的安全防护措施进行优化改进

1）分析可知，1007 强力皮带机驱动滚筒和改向滚筒的防护罩的防护区域不足。因此在驱动滚筒和改向滚筒两侧、机尾主滚筒的上侧和后侧都加装菱形铁丝网，菱形铁丝网规格为50 mm×50 mm，菱形铁丝网的外框需要承担限位作用，而内网则用来固定到菱形内框上，该安装方式简便快捷[4-5]。

2）在1007 强力皮带机机尾主滚筒部位加装槽型刮煤器，该槽型刮煤器可以实现对皮带机机尾主滚筒皮带煤粉的自动清理，自动化程高，刮煤效果理想，便于设备的检修和保养。

1007 强力皮带机滚筒处的安全防护措施被进行优化改进后，极大程度上避免了皮带机工作人员与运转滚筒的直接接触，消除了安全隐患节点，降低了安全事故的发生率。

3.2 对联轴器等驱动部件处的安全防护措施进行优化改进

针对1007 强力皮带机高速轴联轴器、低速轴联轴器等驱动部件防护罩安全防护效果不佳的问题，设计了一种新型轻便防护罩。该新型轻便防护罩可以较好地对联轴器等驱动部件进行全面的覆盖，设备间隙缩小至10 mm 以内。在设置新型轻便防护罩状态下，工作人员完全接触不到联轴器等驱动部件，安全隐患消除。

3.3 在托辊及皮带处增设护栏

在1007 强力皮带机运转的上托辊、下托辊、皮带处增设重锤护栏，对工作人员与设备进行隔离，从而对实现对工作人员进行安全防护。重锤护栏采用外径50 mm、壁厚为Φ4 mm 钢管进行加工，重锤护栏间距为130 mm，高度为400 mm。

3.4 对馏槽观察孔处的盖板进行改造

1007 强力皮带机溜槽观察孔处的盖板安全性能不佳，将其拆除并加装为重锤护栏。同样，重锤护栏采用外径50 mm、壁厚为Φ4 mm 钢管进行加工，重锤护栏间距为130 mm。重锤护栏的加装有利于工作人员对溜槽情况的观察，并便利设备积煤的清理作业，安全防护性较好。

4 强力皮带机优化改进效果分析

山西潞安环能公司五阳矿选煤厂对1007 强力皮带机的安全防护措施进行了以上的优化改进，并投入到后期的应用过程中。当前，改进后的1007 强力皮带机整体运行稳定，运输效率较好，设备的安全性和稳定性较高。

1）对1007 强力皮带机在滚筒、防护罩、护栏、盖板等处的安全防护措施进行了优化改进，将工作人员与设备进行了隔离，消除了设备运行中的安全隐患节点，安全性大幅度提高。

2）在1007 强力皮带机机尾滚筒处加装了一种新型槽型刮煤器，有效提高了设备运行中皮带刮煤的自动化程度，煤粉清理工作效率提高，同时提高了设备维修和保养的便利性，安全性大幅度提高。

3）改进后的设备从2021 年8 月运行至今，1007强力皮带机无再一起安全事故发生，安全性较好，运输效率大幅度提高。

4）对1007 强力皮带机安全防护措施的优化改进中所应用材料便宜，制作简单，成本低，具有较好的经济效益和安全效益，可以大面积推广应用。