郭永波
(潞安集团王庄煤矿,山西 长治 046031)
潞安集团王庄煤矿位于山西省长治市郊区故县,矿井设计生产能力为800万t。井田内共分三个采区即71采区、81采区、62采区,三个综采工作面及三个掘进工作面,采用综合机械化采煤工艺以及带式输送机运输煤炭。目前62采区稳装的型号为DTL/120/200/2×400胶带输送机,71采区、81采区稳装的型号为DTL/140/250/2×400胶带输送机,运输距离达数千米,日运输能力达1.2~1.5万t。但是在实际生产过程中受各种因素影响,采区内输送机经常出现跑偏现象,不仅影响着煤矿正产运输,降低了设备使用寿命,而且长时间跑偏很容易造成输送机电机烧毁、输送带断裂伤人等事故发生。根据王庄煤矿机电科数据统计显示,2016年王庄煤矿采区输送带因跑偏造成输送带磨损长度达80m,撕裂输送带长度达23m,断带3次,烧毁电机2台,共计造成煤矿经济损失达70万元,严重影响着煤矿安全运输,对此王庄煤矿皮带二队通过技术研究分析了输送机跑偏的主要原因,并提出了几项合理有效的对策措施,确保煤矿输送机安全高效运转。
对于采区或盘区胶带输送机在安装前必须对安装地点施工基础设施,主要包括基础坑起底、支盒子、浇筑、各硐室施工(驱动硐室、液压硐室、开关硐室等),从而为后期输送机安全稳定运转提供保障,但是王庄煤矿在对61采区输送机基础设施施工时,由于对设计执行不严格,基础坑支盒子时高低不平,造成输送机安装后出现倾斜现象,在后期输送机运转时输送带在倾斜位置出现跑偏现象。
(1)输送机头尾滚筒安装不规范。王庄煤矿皮带二队在安装盘区胶带输送机时头部卸载滚筒与尾部滚筒中心线不在同一条直线上,输送机稳装后运转时会出现皮带横向拉力不均匀,且与滚筒产生径向拉力从而造成皮带跑偏。
(2)H架安装不规范。输送机在稳装过程中相邻三个H架安装不在一条直线上,在安装托辊时重梁与托辊不垂直且存在扭矩,当输送机运转时托辊会对皮带产生斜向上的分力,从而造成皮带跑偏。
(3)输送机皮带对接不合格。输送机安装后在进行打卡对接时由于皮带接头出现搓动,致使皮带对接后出现不平整,当输送机在运转时不平整皮带接头两边受同一滚筒的摩擦力不同,从而造成输送带左右跑偏现象。
(4)皮带张紧力调试不到位。由于王庄矿盘区输送机张紧装置安装不合理,经常出现输送带张紧力过大或过小现象,当皮带张紧力过大时在进行物料运输时很容易造成皮带受力过大,出现皮带撕裂、断带现象,当张紧力过小时在运转时很容易出现打滑、跑偏现象。
(5)卸料点布置不合理。王庄煤矿采区或采掘工作面输送机卸料点多数布置不合理,经常出现受料输送带中心线与卸料输送带滚筒中心线不在同一条直线,或者卸料落差较大,致使物料对受料输送带冲击力大、卸料冲击点不居中等,从而造成输送机出现跑偏现象。
(1)托辊质量不合格。王庄煤矿采区安装的DTL型输送机托辊经常出现曲面不平整、托辊两侧直径不相同、托辊有纹裂等,托辊安装后输送机运转时会出现各个托辊与皮带接触面积不等,以及皮带在托辊上产生的倾向角或高或低等现象,从而造成皮带跑偏。
(2)输送机滚筒质量不合格。王庄煤矿DTL型输送机卸载滚筒、主副滚筒、尾滚筒加工质量较差,滚筒曲面光滑度不一致,输送机在运煤时同一滚筒曲面粘煤量及对皮带摩擦力不等,从而造成输送带向滚筒摩擦力小的一侧跑偏。
(3)清带器质量不合格。王庄煤矿DTL型输送机安装的清带器质量较差,清带器不平直现象严重,当清带器安装后对输送带底部浮煤清理不干净,致使输送机滚筒、托辊粘煤量大,皮带运转时受力不均,从而造成输送机皮带跑偏。
(4)输送带质量不合格。王庄煤矿选购的宽度为0.8m、1.2m、1.4m输送带经常出现表面平滑度不一致、有纹裂、钢丝外露等现象,当输送带安装后在进行运料时同一截面输送带与滚筒产生的摩擦力不相同,从而造成输送带向摩擦力小的一侧跑偏。
(1)输送机在安装前必须按设计施工输送机安装基础(起基础坑、支盒子、浇筑),在起基础坑时必须严格按照技术科及地测科给线施工,支盒子时必须由责任心强专业技术人员进行现场指导,在浇筑时必须确保水泥、砂子配比符合要求,浇筑过程中必须采用振动泵进行震动,确保基础设施安全有效,为后期输送机安全运行提供基础。
(2)输送机零配件(托辊、重梁、H架)必须从信誉度高的大厂家采购,所有零配件在入井使用前必须进行详细检查,发现有变形、缺少时必须及时更换,特别是对于输送机滚筒一旦发现其曲面有裂纹、凹凸不平时严禁使用;输送机清带器安装后必须进行调校,确保能够快速高效清理输送机皮带底部煤泥,避免煤泥过多造成皮带跑偏现象。
(3)对于短距离输送机安装时可采用拉线的方法确保机头、机尾滚筒中线与输送机皮带中心线在同一条直线上,对于距离远的输送机安装时必须由地测科现场给线。根据设计要求输送机在安装过程中必须将滚筒轴线与皮带中线夹角误差控制在±3°,同时通过调节输送机H架确保皮带与托辊的受力方向一致,可有效防止皮带跑偏。
(4)根据输送机运煤量及运煤速度确定输送机与受料点的适宜高度,为防止煤矸石在卸料点出现飞溅,可在受料点处安装挡煤皮带,同时通过调整输送机与受料点位置确保物料落在下一水平输送机皮带中心上,从而可以有效避免因物料运输量大,特别是对于掘进工作面大块矸石多,造成卸料点皮带受力大且不集中,出现跑偏现象。
(5)输送机安装后必须进行调试运转,通过张紧装置及时对输送机皮带张力进行调整,张力调整时应根据工作面煤质、运煤量、转速从而计算输送带受力情况,然后合理调整张力,若输送机皮带张力过大在运输质量大的煤矸石时很容易造成输送带撕裂、皮带与滚筒摩擦力加大无法运转、电机负荷加大等现象,若张力过小输送带容易出现打滑、滚筒空转、跑偏等现象。同时应定期对输送机张紧装置进行检查,确保安全有效。
(6)输送机安装后运转时必须安排专人对输送机清带器煤泥进行清理,发现清带器变形失效时必须及时更换;定期采用水管对输送机滚筒及托辊进行冲洗,防止煤泥过大造成输送机皮带跑偏。
(7)定期对输送机接头进行检查,发现接头处靠皮带两侧皮带卡出现断裂、缺失时应重新进行对接,皮带对接处连接轴严禁采用铅丝代替并定期更换连接轴。
(8)输送机在使用过程中应加强输送机安全管理及维护,实行包机责任制,每旬组织专业技术人员对输送机进行一次安全隐患大检查,输送机跑偏是重点检查内容,发现输送机跑偏时必须及时进行调整。同时输送机管理部门应及时开发新技术、新工艺确保输送机安全稳定运行。
潞安集团王庄煤矿皮带二队通过技术研究,分析了输送机在运转时出现跑偏的主要原因。根据实际情况提出了若干项合理措施,实践证明王庄煤矿采取措施后,2017年上半年矿井62采区、71采区、81采区稳装DTL型输送机未出现一次因皮带跑偏,造成输送带撕裂、断带、电机烧毁等事故,预计全年可为煤矿节约经济成本达60万元,大大提高了煤矿运输稳定性以及输送机使用寿命,降低了输送机事故率及运输巷人工清理浮煤劳动强度,取得了显著的经济、安全效益。