矿用刮板输送机的磨损及其抗磨技术探讨

汪宝林

（沈阳煤业（集团）机械制造有限公司，辽宁 沈阳 110122）

矿产资源是一种重要的动力资源，其在我国工业生产和经济发展中发挥了重大作用。现阶段，工业化的深层次发展使得人们对于矿产资源的依赖程度不断加深，由此推动了采矿工艺的不断发展。矿产资源开采中，刮板运输机能够实现井下开采出能源的有效运输，确保矿产源开采效率提升。然而在实践中，受工作阻力大、摩擦严重等因素的影响，刮板运输机的磨损现象极为严重，其不仅制约了采矿效率的提升，更对工作人员的人身安全造成严重影响。新时期，实现矿用刮板输送机磨损现象的控制已成为矿山发展的关键所在。

1 刮板输送机的工作机理

作为采矿工作面配套应用的重要设备，刮板输送机在采矿机承载和矿产资源运输中的作用尤为突出，其设备使用状况对于采矿工作面整个生产系统的稳定性具有较大影响。实践中，机头、中间部、机尾部和附属设备是刮板输送机应用的四个基本单元。其中机头部位包含了机头架、电动机、液力偶合器、减速器及链轮等部件，而中部结构包含了过渡槽、中部槽、链条和刮板。此外，刮板链返回装置实现了机尾部单元的有效组成。

刮板输送机应用中，采矿工作人员首先会将流槽进行开放，并将其作为矿产资源、矸石或物料的基本承受件，然后在链条的基础上，进行刮板固定，使得牵引构件得以形成。当刮板输送机机头传动部启动后，处于机头轴部位的链轮就会稳定转动，此时，刮板链会在徐怒汉运行下，实现物料的移动。该移动过程以流畅线性为传输方向，并且在机头部进行卸载，确保了物料传输的效率与规范。现阶段，水平运输和倾斜运输是刮板输送机运作的两种基本形态。

2 矿用刮板输送机的磨损症状

采矿工业发展中，中部槽是刮板输送机的重要结构单元，其包含了铲板槽帮、挡板槽帮、中板和底板四个主要单元。矿产资源运输中，中部槽的中板、底板、槽帮会和槽内矿产资源发生摩擦作用，导致中部槽磨损失效现象发生。

2.1 刮板输送机的中板和底板磨损

中板磨损、底板磨损与刮板运输机的应用形态具有较大影响。采矿实践中，为确保中部槽与综采工作面起伏状况的适应，需要对其垂直弯曲度进行设计，通常情况下，中部槽设计允许垂直弯曲值会保持在2～3°[1]。这就使得中部槽在垂直方向上存在一定的夹角，导致刮板链与中板、底板发生摩擦作用，长期作用下，导致了中板和底板磨损现象的发生；同时，链道部位也会出现一定的沟痕。在刮板输送机运输过程中，刮板链有时会发生漂浮现象，并使得一些矸石、岩石等的高硬度物质被挤压在链条、刮板下，而井下的工作环境较为复杂，采矿工作人员很少会进行这些矸石物质的处理，导致了链条、中板的磨损。

此外，底板的磨损还会受到以下因素影响：其一，运输的矿产资源卸载中，在刮板输送机卸载高度不够或矿质黏性过大，就会导致中部槽下腔积矿总量的增加，导致回链的运行阻力增大。当摩擦阻力处于较高水平时，长期作用下就会对刮板输送机的底板造成磨损。需要注意的是，规律性、区域性是刮板输送机中板和底板磨损的重要特征。采矿实践中，生产人员只有实现这些磨损区域的有效把控，并进行规避措施的合理应用，才能确保挂板输送机运作稳定，提升采矿效率。

2.2 刮板输送机的槽帮磨损

空载、重载、采矿机斜切进刀是刮板输送机运作的三种基本形态[2]。就应用过程来看，不论在哪种工作状态下，其都存在一定的水平弯曲现象，即会在中部槽之间形成水平夹角。同时，确保底板与运输轨道高低起伏状况的吻合，刮板输送机会产生一定的垂直弯曲，其导致了中部槽垂直夹角的形成。两种不同的夹角会对刮板运输机的槽帮产生一定作用力，导致区域内若干个点产生较大磨损。就槽帮磨损状况来看，仰采工况下，挡板的侧存磨损较为明显，而在俯采作业中，铲板则是主要的磨损区域。

3 矿用刮板输送机的抗磨技术

3.1 中板、底板的抗磨技术

中板和底板是矿用刮板输送机磨损最为明显的两个区域，为实现其磨损现象的有效控制，提升采矿效率，工程建设人员及不仅进行了耐磨板材的合理应用，同时在中板上进行了耐磨层的熔覆，并进行了复合中板的镶嵌，确保了中板和底板应用质量的提升。

（1）注重耐磨板材应用。高耐磨板材应用是防止矿用刮板输送机中板和底板磨损的有效手段；其能在提升中部槽耐磨性能的同时，实现采矿效率的合理保证[3]。就应用过程而言，高耐磨板材刮板输送机常应用于两种工况：其一，开采地区的矿物质较差；其二，矿产资源中的夹矸率明显较高。通过对刮板输送机板材的规范，矿产资源开采人员可实现这些复杂工况的规范作业。

需要注意的是，与传统板材相比，高耐磨板材的焊接工艺较为复杂，故而在焊接施工中，应注重构件余热的有效规范，同时在保温状况的良好的同时，应进行焊接工艺的合理控制，唯有如此，才能实现板材性能的有效提升。

（2）进行表面耐磨层熔覆。表面耐磨层熔覆是提升中板耐磨性能的重要方式。现阶段，为确保刮板输送机中板耐磨性能的提升，设备生产管理者会在激光技术的应用下，将合金粉末与中板表面进行结合，是其形成网格状的凸起耐磨层。通常情况下，中板的耐磨性能与金粉末的硬度呈现出正相关关系。实践中，这种中板加强方式能够实现矸石含量较高工作面的有效处理，然而其整体的加固成本较高，因此需要进行熔覆耐磨技术的进一步提升。

（3）实现复合板材镶嵌。进行全方位的板材加强具有较高的投资成本，会对能源开采企业的效益造成影响；因此，进行局部加强成为当前矿矿刮板输送机抗磨技术应用的主要形态。矿产资源开采实践中，非均匀性是中部槽中板磨损的主要特征，并且其主要的磨损部位集中在链道区域；由此可见，链道磨损是造成中部槽失效的主要原因。抗磨技术应用中，为实现这些易磨损区域的有效加强，施工人员会在复合板材的镶嵌下，实现原材料老化现象的有效延缓。需要注意的是，内镶嵌复合板材是针对中板使用的一种改进，其在中板链道磨损较为严重的部位进行了耐磨材料的应用，确保了设备使用期限的延长。并且从投资成本来看，局部性的板材镶嵌降低了板材的抗磨加固成本，并且确保了设备的开采效率，具有良好的经济效益和质量效益。

3.2 槽帮抗磨技术

槽帮是刮板输送机容易磨损的区域之一。具体而言，在矿产资源运输过程中，除过自身运作状态的影响，槽内矿产资源也会对槽帮造成硬顶影响。因此，为避免内部槽帮磨损状况的发生，应注重内腔镶嵌、堆焊耐磨层技术的有效应用。通常情况下，为确保槽帮内腔堆焊耐磨层应用的规范，人们首先应在槽帮两端的槽腔内进行耐磨槽预留，然后在耐磨材料嵌入的同时，通过焊丝进行堆焊填平。从而在提升槽帮耐磨性能的同时，避免抗磨物料对运行空间的影响。

3.3 导料板抗磨改进

现阶段，刮板输送机在采矿工业中的应用较为常见。导料板是刮板输送机的重要部件，在导料板应用下，传统的矿产资源可以有效的转移到输送带上。从流槽和导料板应用过程而言，在长期的输送荷载冲击下，导料板的磨损现象较为明显。因此应在非单独运输的状况下，做好耐磨衬板结构的有效规范，并在定期化的观察、检修和更换中，确保流槽与导料板应用质量的提升。

4 结论

抗磨技术对于矿用刮板输送机应用质量的提升具有重大影响。实践过程中，矿山工作人员只有充分认识到刮板输送机抗磨损控制的必要性，并系统性的进行磨损部位及发生机理把控，然后规范化的进行抗磨技术应用，确保中板、底板、槽帮、流槽和导料板应用质量的提升，才能确保矿用刮板输送机应用的规范，继而在采矿效率提升的同时，实现能源开采行业的进一步发展。