断带保护在带式输送机安全运行中的应用评价

郭筱芳 刘闯

【摘要】社会经济飞速發展，港口、矿产、电力项目日益增多，带式输送机成为企业资源运输的重要机械设备之一，其特点为耗能少，可长距离运输，运输能力强。带式输送机胶带的磨损及断带对其安全运行会产生巨大的影响，断带事件的发生，不仅会造成巨大的经济损失，更重要的是会造成人员伤亡，产生社会影响。断带保护可有效地保障带式输送机的安全运行。

【关键词】带式输送机；运输故障；实时监测；断带保护

带式输送机的结构主要包括驱动装置、拉紧装置、滚筒、胶带、托辊、机架等部分。带式输送机耗能少、运输能力强、可长距离输送，其使用量日益增加，已成为企业物料搬运系统自动化和机械化不可缺少的组成部分。随着带式输送机使用量的增加，其发生的断带事故对企业安全生产的影响也越来越突出。断带保护可有效地提高生产过程中的安全保障，避免断带事故发生时产生巨大的人员伤亡与经济损失，造成极大的社会影响。保护装置的多样性使企业在选用时需考虑不同装置的缺点及优势。

一、断带事故及其原因分析

第一，断带事故分析。神华神东煤炭集团有限责任公司下属煤矿的带式输送机在2003-2013年十年间共发生9起断带事故。在这9起断带事故中，1起是由于胶带表面磨损过度发生；2起是由于巷道带式输送机接头处卡子断裂引起；6起是由于接头老化或接头处硫化质量不合格造成断带事故的发生。此外，铁煤集团公司也曾经多次发生断带事故，其中以大明矿-410主运强力带式输送机所发生的断带事故最为严重，这条带式输送机安装倾角为16.50，全长1237m，于2003年8月发生第一次断带事故，影响15d，2005年2月发生第2次断带事故，影响8d，2次断带事故共造成2200多万元经济损失，其中间接经济损失达2000多万元，直接经济损失超过200万元。由此可见，带式输送机发生断带后及时制止输送带的下滑对生产安全、经济发展十分重要。

第二，断带事故原因分析。导致断带事故发生的因素主要包括设备因素和人为因素。设备因素主要包括接头质量不达标、输送带表面老化、带式输送机的保护工作不到位、带式输送机的张力过大等。其中接头质量不达标是引起带式输送机发生断带事故的最主要因素之一，接头工艺差会在使用过程中为断带留下安全隐患。工作人员是该运输系统的重要构成成分。工作人员管理不到位、防范意识差、专业素质低、维护维修工作不到位是造成断带的主要人为因素。

二、断带保护装置在输送机安全运行中的应用

第一，断带保护装置的原理和组成。断带保护装置的组成主要包括制动机构、液压站、清扫机构、电气控制等。制动机构为断带保护装置的制动本体，用于巷道输送的带式输送机，需具有安装输送方便、占用空间小等特点，可通过模块化设计制动机构各部分，采用高强度螺栓链接各模块实现。液压站包括防爆电机、油箱管路、液压泵站、储能器、防爆液压控制阀等部分，其主要功能是储能器为正常工作的输送器储能，制动时高压油由储能器注入油缸，从而使制动机构快速制动。

第二，断带保护装置的类型。断带保护装置虽有多种类型，但其组成成份基本形同，都包括制动设施、触发设施、动力源、检测设施几部分，断代保护装置可由这几种组成设施大概分为以下所述的几种类型：通过制动设施进行分类，可以分为扇形凸轮式、偏心轮式、棘轮式；通过触发设施进行分类，可以分为胶带下滑力与电信号；通过动力源进行分类，可以分为机械自锁力、电气驱动和液压驱动；通过检测设施进行分类，可以分为X射线检测与磁感应检测；通过装置的安装方式进行分类，可分为整体式类型和离散式类型。断带保护装置在带式运输机中的使用可为断带事故的发生提供一定的安全保障，从而极大的提高带式运输机的使用安全性。

第三，断带保护装置在输送机安全运行中的应用。通过对当前矿产企业安全生产情况的分析，企业可以从断带保护装置的工艺性、稳定性、经济性这三个方面对其进行考核。目前在煤矿企业中应用最为广泛的是以下两种断带保护装置。第一种保护装置是楔块式断带保护装置。这种保护装置的动力来源主要是带式输送机断带后所产生的下滑力，楔块形闸块在此下滑力的作用下自动自锁，楔块式上运下滑的输送带。这种装置的优点是制动力强、系统简单，与其他机器比较，当运载量改变时，可调整螺栓，改变楔形闸块与上闸块的间距和上闸块深入输送带的长度。此装置的制动面积大，其运作无需外动力，可自给自足，任何类型的带式输送机均可使用。局限性主要表现在多台抓捕器动作不一致，不能同时进行抓捕，因此抓捕面积小，输送带易受损。此种装置成本较高且只可用于上运输送带，在下运输送带中无法使用。第二种保护装置是全断面抓捕式断带保护装置。这种装置优势较多，在上运输送带与下运输送带中均可使用。此保护装置属于分体安装，且趋于整体化设计，同时这种保护装置本身具有稳定性与灵活性，因此可避免输送机受损。该装置通过电控的方式检测输送带运行状况，液压系统可以及时接收到运输机断带时该装置发出的信号，从而使装置快速制动。然而该装置在初期成本投入较高，并且不便于后期的维护检修。

三、断带保护装置应用存在的问题

随着科学技术的不断进步与发展，国内外矿产企业都进行了断带保护装置的改革创新，保护装置的性能进一步得到了提升，然而还有一些残留问题需要分析解决。带式输送机的断带保护装置类型繁多，以带式输送机断带保护捕捉器为例，此装置具备很多优点，同时也存在一些缺点。抓捕器会对胶带的夹持力相当之大，因此抓捕器将会承受巨大的拉力和力矩，输送机机架也会造成损坏。此外，当输送机制动时，会产生胶带打滑逆转现象，此时断带保护装置若发生动作会发生断带事故，然而绝大多数断带保护器几乎都有这样一个共同的漏洞。带式输送机管理困难主要是由于其工作环境恶劣，但是，作为煤铁矿产业物料运输不可缺少的重要组成部分，其安全运行十分重要，对带式输送机断带保护装置进行更深人的研究，找到合理的解决方案，对相关人员进行专业的带式输送机培训，并制定合理的管理制度，进而减少企业断带事故的发生，进一步提高生产过程中的运输安全性。

参考文献：

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