大采高综采工作面运输机断链研究与实践

卫立刚

(西山晋兴能源公司 斜沟矿，山西 兴县 033602)

·专题综述·

大采高综采工作面运输机断链研究与实践

卫立刚

(西山晋兴能源公司 斜沟矿，山西 兴县 033602)

针对刮板输送机在使用过程中发生断链事故，以斜沟矿18110大采高综采面为背景，分析了断链事故的原因，并提出了针对性的预防措施，降低了工人劳动强度和安全风险，促进了煤矿安全高效生产。

大采高综采工作面；刮板输送机；断链

刮板运输机是综采工作面最重要的配套设备之一，对整个工作面的安全生产至关重要。运输机在使用过程中发生断链事故，特别是在大采高综采工作面，不仅影响工作面生产，而且处理起来安全风险大，工艺复杂，时间长。因此，分析研究运输机断链的原因和采取预防措施，在日常生产中加强对运输机的管理、维护和操作都有重要意义。

1 背景

18110大采高综采面为斜沟矿8#煤层主采面，煤层厚度为4.70～7.40 m，平均5.98 m，采用综合机械化一次采全高采煤方法进行回采。其顶板岩性为粗粒砂岩，基本顶为灰质泥岩。工作面主要设备配套情况见表1.

表1 主要设备配套表

2 运输机断链事故原因分析

2.1 两股大链一股松一股紧

两股大链一股松一股紧，容易使大链受力不对称，在运输机链轮处发生大链跳牙现象。判断大链是否松紧一致的简单方法就是看运输机机道内刮板是否歪斜，如果刮板不垂直机道运行，说明两股大链松紧不一致。造成这种现象有以下几个原因：

1) 运输机在搬家倒面中，大链没有达到拉伸报废要求，再次安装时捣乱了原有的安装排列顺序，造成两股大链松紧不匀。

2) 运输机需要更换大链，而更换大链没有对称的同时更换两股链。

3) 对于侧卸式运输机，长时间转载机摆机头与胶带输送机搭接不对中或者超过转载机的摆动幅度范围也会造成两股大链松紧不一致。

2.2 两股大链一段松一段紧

判断这种原因断链的方法是运输机运行过程中看机头链轮下方余链的长短情况。由于大链一段松一段紧而运输机机头机尾链轮的转动速度相同，这就造成运输机运行时大链在运输机机头机尾的线速度不同步，现象就是运输机机头链轮下方的余链忽长忽短，大链忽松忽紧。造成这种现象的主要原因就是运输机大链一段一段的伸展度相差较多，如果运输机用了相当长一段时间而又需要更换新大链时就要观察是否存在这种现象。

2.3 大链本身的问题

所有的产品都有使用寿命，至少每月测一次大链的伸长率，若链距的伸长率超过了3.5%，或者链条在圆周上磨损量超过10%，侧边上超过30%，就必须更换大链。

2.4 连接环出现问题

1) 我国煤矿用连接环破断载荷约为刮板的10倍，在选用产品时要选择产品质量信誉比较好的厂家产品，避免产品质量先天性不足造成的断环或开销事故。

2) 在使用过程中，要检查到位，对于磨损严重的要及时更换。

3) 要注意运输机拉水煤。有的采煤工作面机头不及时排水或者把各种冷却水全排到运输机机道，造成大链连接环涨销松动，连接环开口断链。

2.5 支架工与顶溜工操作不当

1) 设备在运行状态，推移刮板输送机滞后采煤机后滚筒10～15 m进行，弯曲段不小于25 m，顶溜工成组操作支架顶溜千斤顶溜而不到支架前看运输机弯曲程度，手把不复位千斤自顶造成运输机弯曲段短且离采煤机太近，损坏运输机。

2) 采煤机机头机尾斜切进刀打缺口时，为了缩短斜切进刀距离抢刀数，也会硬顶溜子，造成运输机弯曲段过短，损坏运输机。

3) 拉架工。个别支架工在拉架时不观察，由于部分支架推移千斤损坏或者拉架时千斤不自锁，支架往后拉运输机，使运输机出现凹肚子现象。

4) 支架工与顶溜工要配合好。顶溜工正在顶溜，溜子还没有顶到位，距离顶溜处相邻或相近的支架工开始拉架，这样就短距离内一个顶一个拉，对溜子造成损坏。

5) 运输机不平直，切断运输机哑铃销，造成运输机槽子错口，没有及时发现，卡断大链。

2.6 运输机大链负荷过大

1) 要根据运输机的最大负荷，均匀割煤。刮板输送机上装煤除了采煤机割煤外，还有顶溜子装煤，尤其是大采高工作面片帮煤，致使煤量大，压死运输机，频繁重载启动运输机，对大链、链轮磨损比较大。

2) 有些工作面顶板管理不到位，采煤机后滚筒掉下大石头无法及时破碎从采煤机下通过，增大运输机负荷，挂断运输机刮板和大链。

3) 运输机拉回煤，导致断链。运输机机头与转载机搭接高度过高或过远，会造成转载机装煤不正；搭接过低或过短，会造成运输机拉回煤，导致负荷不均匀，增加负荷，甚至造成运输机“噎死”或者拉断大链。

4) 铁器件进入设备。工作面割煤过程中，尤其是工作面两端头支护时使用铁器件管理不当，或者掘进巷道时遗留到巷道底板的其他铁器件，会随着工作面推进进入链道，如不及时发现就会卡断大链。

5) 刮板输送机开不动处理不当。生产过程中经常会出现运输机开不动的现象，处理时应判断是压死运输机还是有地方挂卡，若只采用单一处理方法，频繁正反转启动设备，容易拉断大链。

6) 支架检修不到位，支架立柱或者片帮千斤发生自降，支架前梁或片帮栽头跌入运输机挂断大链。

2.7 其他组件磨损严重

1) 链轮磨损。设备正常运行时会造成链轮磨损，发生断链事故时偶尔也会把链轮拉脱造成损伤，链轮不完好不但会造成滑链、跳链等现象，还会切断链环。除用眼睛观察，还应用尺子测量链轮轮齿磨损情况，链轮上链齿宽度磨损达到30%或者链齿高度磨损达到8%～10%就必须对链轮翻转使用；若链齿磨损达到50%或者链齿高度磨损达到13%～15%就必须更换链轮。

2) 拖链器。拖链器安装时要平整，螺栓要紧固，以防拖链器松动挂断大链。另外，出现断链事故，处理过程中要判断拖链器的损伤情况，发生变形不平整或损坏要及时更换，以免造成断链。

2.8 无人看护设备

设备运行时要安排专人看护机头、机尾，避免设备出现事故，不能及时闭锁运输机，造成断链事故扩大。

3 预防措施

1) 加强管理，规范职工操作行为。要加强操作工对操作规程的学习，提高思想认识，规范操作行为，加强工作面各工种之间的协调配合。抓好质量标准化管理，做到工作面“三直一平”，保证运输机平直不超限，防止运输机运行阻力增大或者别断哑铃销，造成运输机断链。

2) 加强运输机日常检修。日常检修过程中，要时刻注意运输机大链的松紧情况，过紧或过松要及时调整。经常检查运输机各部件的磨损情况，对磨损超限的零部件，如刮板、大链、连接环、链轮等组件要及时更换，确保运输机可靠运行。接链环最容易损坏，当刮板输送机过煤量达到500万t左右时，必须对接链环全部进行更换。要注意控制刮板的缺失数量，不应超过总数的3%，可防止飘链等故障的发生。链轮组件第一次达到磨损标准时要及时对链轮进行调向处理，再次达到磨损程度时及时更换新链轮。

3) 使用中要加强观察，采煤机在割煤时会产生较大的震动，造成刮板输送机上的螺栓松动、链条发生变形出现过松情况，所以生产中要让运输机空转1～2圈，对于损伤严重的要及时更换，避免故障的出现。

4) 要避免运输机重载启动，开机时要先启动设备，待设备运行正常后再上煤，防止压死运输机，造成事故。

5) 搬家倒面拆移设备前要对原设备内大链做好标记，重新安装时不能破坏原有大链的排列顺序，尽量避免拉伸长度差异大的大链混合使用，确保设备安装后运行时大链受力均匀，转速一致。

6) 设置必要的保护装置，以减小运输机断链事故频率。例如：在刮板输送机中部增设断链保护装置，刮板运输机正常运转时保护装置会周期性触发脉冲开关，若出现断链故障，则脉冲停止，保护装置便会向PLC装置传递信号，从而实现停机保护功能并做出故障指示。选用保护装置相对齐全的运输机，可以选用带有减速器扭矩保护的设备，当设备运行负荷突然增大时，扭矩增大传感器及时将信号传递到PLC装置，从而实现停机保护功能并做出故障指示。

7) 安排专人看护运输机，随时观察运输机运行状况，发现异常状况及时闭锁运输机防止事态扩大。工作面两端头顺槽超前段内的铁器件要及时捡出，以免铁器件等其他杂物进入机道，设备日常检修使用的工具如大锤、撬棍等也要有专人负责清点，防止遗漏到运输机机道内。

8) 加强支架检修，特别是支架操作阀，支架片帮、立柱、推移千斤及其液管的检修，防止支架发生误动作，或者造成支架不能有效支护顶板发生大的片帮煤，导致运输机损坏。

4 结 语

基于减少运输机断链事故的目的，通过大量现场实践，分析了大采高综采工作面运输机断链事故原因，采取有针对性的预防措施，减少了运输机的断链事故，降低了工人的劳动强度和安全风险，提高了设备开机率，促进了煤矿安全高效生产。

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2017-05-08

卫立刚(1983—)，男，山西平陆人，2006年毕业于中国矿业大学，工程师，主要从事煤矿开采工作(E-mail)233397337@qq.com