西铭矿选煤厂胶带输送机漏煤保护装置的研制

马明芳

(西山煤电集团有限责任公司 西铭矿选煤厂， 山西 太原 030053)

胶带输送机是西铭矿选煤厂煤炭洗选加工生产过程中使用最多的物料连续输送设备，在生产过程中由于给煤机给料不均匀等原因，胶带输送机时常会出现跑偏漏煤、起皮、撕裂等现象。当发生跑偏漏煤时，煤落在底胶带会造成安全隐患，煤带入滚筒不仅会加剧胶带输送机跑偏漏煤，使得巷道内积煤变多，且如果底胶带积煤拉至机尾，堆积过多造成电机超负荷运行，时间过长严重磨损胶带甚至会烧毁电机；如果同时遇到中小块煤卡在胶带与机尾滚筒之间，会造成胶带划伤或从中间撕裂。因此，为了保护胶带输送机，减少经济损失，同时降低职工的劳动强度，需安装一个漏煤保护装置，在发生漏煤等情况时，实现胶带输送机能够及时断电停机，延长胶带输送机使用寿命，节约生产成本。

1 胶带输送机漏煤保护装置构造

胶带输送机漏煤保护装置主要是由主反应板及水银脱扣开关组成，其基本构造见图1.主反应板是漏煤、撕裂等情况的检测元件，水银脱口开关是控制元件。当胶带输送机上有漏煤或皮带撕裂的皮条、皮片时，主反应板倾倒，连接杆抬起水银脱扣开关跌落，水银流向另一端不能接触电极，电路断开，设备停止运转。胶带输送机无漏煤、撕裂、起皮等情况时，主反应板与水银脱扣开关连接，水银脱扣开关正向放置，其内部的水银接触电极，电路接通，设备正常运转。

主反应板由连接杆连接水银脱扣开关，水银脱扣开关也叫钢带机脱扣开关，是一种较为常见的开关装置，其内部装有半管水银。

图1 胶带输送机漏煤保护装置基本构造图

主反应板是由钢板切割而成，安装于上下胶带之间，根据胶带输送机带料运转时上下胶带之间的尺寸设计切割，主反应板的底边与下胶带平行，顶边弧度与上胶带相符合，主反应板的顶边和底边与上下胶带(正常带煤生产的情况下)相距大约1 cm左右，以保证下胶带上的漏煤或胶带撕裂的皮条、皮片均可导致其倾倒；主反应板的宽度则与胶带宽度一致，过主反应板的重心有一根重心连接杆。漏煤保护装置实物图见图2.

2 安装试验

2.1 安装方式

主反应板由重心连接杆固定在皮带架上，位于上下胶带之间。具体安装操作为：在主反应板的重心线处焊入一根短管即重心连接杆，短管的两端置于皮带架上已固定打孔的槽钢中，一端用挡片固定，保证能自由转动。另一端横连一段短管，短管用弯头搭在水银开关上(见图3). 当主反应板倾倒，此段短管抬起使水银脱扣开关跌落。在水银开关反向的位置，焊接一段横穿胶带架的保护短管，起到保护胶带输送机不被主反应板伤害的作用。

2.2 试验安装位置

西铭矿选煤厂的胶带输送机多是平缓斜坡状态，安装位置分别取靠近机头、靠近机尾和胶带输送机中间位置，最终通过误判率和反应时间确定安装位置。

1) 试验安装位置对误判率的影响。

选取301原煤入洗胶带输送机和702矸石运输胶带输送机进行试验，两条胶带输送机长度和斜坡角度均不同，301胶带输送机长约50.1 m，爬坡角度约为8°；702胶带输送机长约为38 m，爬坡角度约为15°；每个安装位置监测20个生产班(每班12 h)，统计反应次数、误判次数计算出误判率，301、702统计结果分别见表1，表2.

表1 301胶带输送机误判率统计表

表2 702胶带输送机误判率统计表

2) 试验安装位置对反应时间的影响。

试验选取长约50.1 m，爬坡角度约为8°的301原煤入洗胶带输送机，通过人工撒煤的方式模拟漏煤现象，漏煤量约为500 g/次，并随胶带输送机运输方向移动。选取距离机头2/3处、1/3处两个漏煤位置，分别记录漏煤保护安装位置位于a靠近机尾、b皮带中间、c靠近机头位置时的反应时间，连续试验3次，时间取平均值(见图4).记录结果见表3.

图4 安装位置与漏煤位置示意图

安装位置反应时间/s漏煤位置1漏煤位置2靠近机尾715中间部位1020靠近机头2352

2.3 试验结果分析

由表1，表2可见，胶带输送机漏煤保护装置安装于301胶带输送机靠近机头误判率是33.33%，中间部位是22.22%，靠近机尾是0；702胶带输送机靠近机头误判率是30%，中间部位是16.67%，靠近机尾是0. 可见，301和702胶带输送机安装于靠近机尾的漏煤保护装置其反应误判率最低，且不受胶带输送机长短及斜坡角度大小影响。由表3可知,当位置1或位置2出现漏煤等情况时，保护装置安装于靠近机头位置反应时间最长，安装于靠近机尾位置反应时间最短。由此试验综合误判率及反应时间可以确定漏煤保护装置安装于靠近机尾的位置能起到最及时有效的保护作用。

3 经济效益分析

安装胶带输送机漏煤保护装置后能准确判断胶带输送机运转情况，发生漏煤、起皮等情况及时断电停车，避免了胶带输送机因漏煤、起皮等情况造成胶带输送机磨损甚至撕裂。

西铭矿选煤厂共有67部胶带输送机，自2016年起开始陆续安装胶带输送机漏煤保护装置，胶带输送机耗损更换费用逐年递减(见表4).

由此可见，在使用该保护装置后，胶带的损耗用量大幅降低，与2016年相比，2018年材料费降低了98.042万元。

表4 历年胶带输送机使用情况表

此外，由于出现漏煤、起皮等情况时能够及时停车处理，避免了因此发生的生产事故，进而提高了生产效率。

4 结 论

由主反应板、水银脱扣开关组成的皮带漏煤保护装置能有效判断胶带输送机漏煤、起皮等情况，并及时断电停止运行，保障了胶带输送机安全运转，且安装于靠近胶带输送机机尾时其判断准确率最高，延长了胶带输送机的使用寿命，节约了生产成本。