煤矿皮带输送机皮带撕裂原因及防治策略分析

煤矿皮带输送机皮带撕裂原因及防治策略分析

贺星亮

天地（常州）自动化股份有限公司，江苏常州

　　摘要：皮带输送机属于连续性运输设备，其具有结构简单、性能稳定、易于操作、運输距离长、运输能力大等诸多优点，在大多数领域中得到了广泛的应用。皮带主要起到承载负荷和连接前后驱动滚筒的作用，然而由于受到人为操作不当、恶劣条件等原因的影响，导致皮带出现撕裂现象，其不仅会对皮带运输机的正常运行产生不利影响，而且还有可能危及相关人员的生命安全，因此本文将会对皮带运输机皮带撕裂原因进行分析，并提出有效的防治措施。

关键词：皮带运输机;撕裂原因;防治措施

　 1皮带输送机的用途和构成
　　皮带输送机是一种常见设备，它广泛运用于煤矿生产中。主要部件包括金属构架，驱动电机，齿轮变速器，主动滚筒，被动滚筒，上、下拖辊，立辊，挡辊，大皮带，拉绳开关，机尾滚筒防护罩，皮带张弛调控系统等。皮带输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。皮带输送机可以用于水平输送或者倾斜输送，使用非常方便。

　 2皮带输送机的工作原理
　　皮带输送机主要由两个端点滚筒及紧套其上闭合输送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒（传动滚筒），另一个仅在于改变输送带运动方向的滚筒称之为改向滚筒。驱动滚筒由电动机通过减速器驱动，输送带依靠驱动滚筒与输送带之间的摩擦力拖动。驱动滚筒皮带输送机、一般都装在卸料端，以增大牵引力，有利于拖动。物料由喂料端喂入，落在转动的输送带上，依靠摩擦带动运送带卸料端卸出。皮带输送机种类可分为：转弯皮带输送机、爬坡皮带输送机、直行皮带输送机、特殊皮带输送机、轻型皮带输送机、窄式皮带输送机、伸缩皮带输送机、装卸皮带输送机等等。
　 3皮带撕裂原因

3.1皮带跑偏撕裂

皮带运行过程中，皮带单侧偏移较多时，在一侧形成褶皱堆积或折叠，受到不均衡拉力或被夹伤、刮伤等，造成撕裂。由于达到撕裂的程度需要有一个过程，且现象比较明显，容易观察。
　　3.2钢芯断裂
　　钢芯皮带一般具有承载力高、抗拉性强、不易断裂、使用寿命长等优点，被广泛的应用于矿井高强皮带。在皮带运行过程中，如果钢芯皮带受到尖锐铁器、棱角岩石的猛烈撞击，或者长期高负荷运行的话，都有可能导致皮带中的钢芯断裂，降低皮带强度，如果未对其进行及时的维修和更换，将会导致断裂的钢丝头穿透皮带，甚至缠绕在皮带底托辊上，从而诱发皮带撕裂现象，其可预见性差，发展时间迅速，此时就需要做好皮带巡检力度，以此来避免由于钢芯抽出而诱发皮带撕裂现象。

3.3铁器，大块煤、矸石意外进入运输系统
造成撕带现象原因之一是铁器进入运输系统。由于监管不严，铁器被人为带进输送系统，铁器本身坚硬、锐利，在输送系统运作过程中会与输送带发生触碰，导致带面受损，长久持续下去造成撕带。在割煤的过程中，综采工作面产生大煤块的状况时有发生，无法从根本上解决这一问题，即使破碎机能够较少一部分大煤块的出现，但依旧无法消除大块煤、矸石进入系统的可能性，而与此同时尖锐部分也很容易刺穿输送带而导致撕带事故的发生。

3.4煤矿机电运输胶带机过度磨损

一般情况下，机电运输设备在运输物品和货物的过程中，不可避免地会与物品产生摩擦，同时，设备内部的各个元件之间也会有摩擦存在，如果工作人员没有定时定期地为设备添加润滑剂减少摩擦力，就会导致运输撕带被磨损过度的问题出现，持续磨损就会出现撕裂。另外，长时间的工作可能会导致机电运输胶带机过度疲劳，而且运输工作的整体质量和效率就会在很大程度上有所降低，因此，煤矿工作人员应该尽可能避免让煤矿机电运输设备长时间工作。
　　4 皮带运输机皮带撕裂防治措施

　 4.1对铁器严加管理以防铁器进入系统
日常对设备的检修完成以后，要有相关技术人员对现场残留的杂物以及输送机带面留下铁器进行清理，特别是在电气焊工作完成后，要将现场作业产生杂质进行及时处理。清除可能造成输送带划伤的物件滞留于输送带上和溜煤眼周边的可能性。最行之有效的管理方法是将矿井下所使用的金属片、护网、铁板、钻杆实行一一编号，落实承包责任制度，钝化处理运输系统中所用的铁板，其中重要部位可以进行包边处理，减少脱落后对输送带造成损伤的可能性。
4.2加强大块煤和矸石方面的管控
掘进工作面要加强精细化管理，加强对掘进过程中的管控，对于掘进设备而言要合理开采，调节设备的开采频率与开采深度，减少大块煤和矸石的产生，而综采工作面要因地制宜，结合所处开采环境的客观状况进行合理化开采，改进割煤工艺，控制割煤速度，从而减少大煤块以及矸石的产生，在保持煤量均匀的前提下达到均衡生产的目标，大多数撕带事故的高发期是在开采面遇到构造断层、破碎带的时候，在这期间，需要相关技术人员对带面进行检查，特别是块状物体如大块矸石，出现的状况一旦无法及时处理，就需要停止机器运行，除此以外要想实现矸石和煤块的分离，可以在巷道配备一个分离装置。在卸载滚筒与驱动滚筒周围安装清扫器也是一项重要举措，防止系统运行过程中大块煤和矸石掉入下输送带并卷入滚筒引发撕带事故。

　4.3 完善皮带操作和维护工作
　　首先，加大皮带运输机检修、巡查和维护力度，并按照要求定期对皮带质量、皮带状态、辅助设备进行检查，一旦发现问题要及时采取措施给予解决;其次，对皮带运输机操作人员进行培训，以期提高他们的操作和管理水平;最后，皮带运输机维修人员要对常见故障及处理方法给予了解和掌握，并保证运输机各零部件正常、稳定运行，对可能诱发皮带撕裂的零部件给予针对性的钝化处理。

　　4.4 积极运用新技术
　　大多数皮带运输机担负着长距离运输的任务，导致井下人员无法对皮带运输机的整个运输状态给予系统性、全面性的巡查，导致一些皮带撕裂原因无法及时发现，此时可以借助新技术来来对皮带撕裂原因进行监测和预测，有效提高皮带撕裂预防效果。
　　目前，在皮带运输机中比较常见的技术手段有ZFA型防撕裂保护装置、本安型防皮带撕裂传感器和JZB系列皮带保护装置等。除此之外，一些新型皮带检测技术也能够有效避免发生皮带撕裂现象，如差影法图像识别技术、线激光辅助皮带检测装置等，这些新技术具有检测速度快、检测精度高等优点，大大提高了皮带撕裂事故检出率，确保皮带运输机正常运行。

　　5 结束语

综上所述，煤矿井下输送机一直以来为煤矿产业的发展作出了卓著的贡献，近年来带式输送机的发展带动着相关零部件技术的提升，而带式输送机带面防撕保护技术的研究与探索永远在路上，不断地改进防护同时直接促进了输送机寿命的延长，为煤炭行业进步积累了宝贵财富。

　　参考文献：
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　　[2]李成俊，吴良帅.矿井皮带运输机皮带撕裂原因分析及防治[J].内蒙古煤炭经济，2021，12（9）：137-138.

　 [3]于合宁；矿井主运输胶带机撕断带原因分析及预防措施[J]；科技创新与应用；2020，（26）：140-141.