帶式輸送機(jī)斷帶事故的預(yù)防與保護(hù)

1、帶式輸送機(jī)斷帶事故的預(yù)防與保護(hù)根據(jù)大量的帶式輸送機(jī)斷帶事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析了帶式輸送機(jī)斷帶事故的危害 ,提出了帶式輸送機(jī)斷帶預(yù)防措施,對(duì)上運(yùn)帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)進(jìn)行了探討 ,介紹了中國礦業(yè)大學(xué)研制的SPDBJ型上運(yùn)帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)及其選型與安裝引言在煤炭生產(chǎn)中 ,帶式輸送機(jī)是重要的運(yùn)輸設(shè)備 ,其中一些主運(yùn)輸帶式輸 送機(jī)擔(dān)負(fù)著一個(gè)或多個(gè)采區(qū)的運(yùn)輸任務(wù)。但由于膠帶的長(zhǎng)期、高負(fù)荷 運(yùn)轉(zhuǎn)和一些意外因素 ,如矸石直接砸膠帶或金屬物卡阻膠帶 ,會(huì)造成膠 帶的突然斷裂 ;對(duì)于鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶 ,由于鋼絲繩芯的銹蝕、 斷裂或因 膠帶硫化接頭鋼絲繩芯的抽動(dòng) ,造成橫向斷帶事故。而且斷帶多發(fā)生在 驅(qū)動(dòng)滾

2、筒附近和有較大變坡處的承載帶上。傾角大、距離長(zhǎng)、負(fù)荷大 的上運(yùn)帶式輸送機(jī) ,一旦發(fā)生斷帶下滑或因逆止器失效造成的逆轉(zhuǎn)事故 就會(huì)摧毀膠帶機(jī)機(jī)架、損壞設(shè)備、堵塞運(yùn)輸巷道 ,造成長(zhǎng)時(shí)間的停產(chǎn)及 重大經(jīng)濟(jì)損失 ,甚至人員傷亡 ,后果極其嚴(yán)重 ;而且斷帶事故十分普遍。 為 了煤礦的安全生產(chǎn) ,上運(yùn)帶式輸送機(jī)的橫向保護(hù)斷帶問題必須要引起人 們的高度重視 ,應(yīng)積極地預(yù)防 ,盡量避免斷帶事故的發(fā)生 ,并采取一定的 保護(hù)措施 ,當(dāng)發(fā)生斷帶時(shí)保護(hù)裝置能及時(shí)、 可靠地制動(dòng)下滑的膠帶 ,避免 引發(fā)惡性事故。1、帶式輸送機(jī)斷帶事故 帶式輸送機(jī)的橫向斷帶事故時(shí)有發(fā)生 ,下面列舉一些論文中已公開的斷 帶事故和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。(1

3、) 1994年5月20日和 7月 31日,山東省七五煤礦 330采區(qū)鋼絲繩芯膠 帶輸送機(jī)在正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)中 ,連續(xù) 2 次發(fā)生斷帶事故 ,雖未造成人員傷亡 但每次均造成直接經(jīng)濟(jì)損失約 9.8 萬元,間接損失達(dá) 250 余萬元。第一 起事故,編號(hào)為88-12-8的硫化接頭運(yùn)行到膠帶機(jī)頭以下150m左右一較 大的變坡點(diǎn)處時(shí)脫落斷裂。斷后的膠帶在載荷和膠帶重力分力作用下 逐漸加速,飛速下滑 ,直至堆積到不能再下滑為止 ,下滑距離達(dá) 500余 m。 膠帶托輥支架沖擊損壞 150 余架,托輥損壞 60 余只,打毀架空乘人裝置 吊座 20 余架。第二起事故 ,編號(hào)為 94-5-2 的硫化接頭運(yùn)行到膠帶機(jī)頭

4、以下約200m處發(fā)生脫落斷裂,膠帶下滑距離達(dá)550余m,情形與第一次 事故基本相同。(2) 淮北礦業(yè)集團(tuán)公司朱仙莊煤礦 ,隨著機(jī)械化程度的逐步提高 ,原煤產(chǎn) 量也逐年增加 ,目前已超過 170 萬 t/d, 而 85%以上的原煤需要強(qiáng)力輸送 機(jī)來運(yùn)輸。1996年以來朱仙莊煤礦陸續(xù)安裝并投入使用了5部ST型鋼絲繩芯輸送機(jī)，輸送機(jī)膠帶總長(zhǎng)達(dá)到13200m。隨著輸送機(jī)膠帶服務(wù)年限 的增加 ,出現(xiàn)了不同程度的老化現(xiàn)象 ,致使輸送機(jī)膠帶覆蓋層與帶芯之 間粘合強(qiáng)度下降。 2002 年底連續(xù)發(fā)生 5 起輸送機(jī)膠帶接頭拉斷事故 直接影響了全礦的安全生產(chǎn)。(3) 大同煤礦集團(tuán)公司現(xiàn)有主提升斜井膠帶輸送機(jī)12 部

5、,暗斜井主運(yùn)輸膠帶輸送機(jī)11部；斜井坡度為1416°,膠帶寬度11.4m、機(jī)長(zhǎng)4001100m。從1989-1995年，有7部主斜井膠帶輸送機(jī)發(fā)生斷帶事故， 共影響生產(chǎn)近400h,影響產(chǎn)量達(dá)30萬t。斷帶事故不僅影響了生產(chǎn)和經(jīng) 濟(jì)效益,還嚴(yán)重破壞了井下裝備 ,甚至威脅到職工的生命安全。(4) 平頂山礦務(wù)局至 1996年有 17臺(tái)鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)在運(yùn)行 ,其中有SQD-440型上運(yùn)大傾角膠帶輸送機(jī)、STJ/4X2805型鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī) (運(yùn)量達(dá)1000t/h)等等。共有10個(gè)礦使用鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)，其中有8 個(gè)礦發(fā)生過斷帶事故。發(fā)生斷帶事故的膠帶輸送機(jī)占總數(shù)的58.82%。據(jù)不

6、完全統(tǒng)計(jì) ,截止 1995年 8月,全局共發(fā)生鋼絲繩芯膠帶斷帶事故 16 起，累計(jì)影響生產(chǎn)時(shí)間1706.2h,影響產(chǎn)量20余萬t。其中15起斷帶發(fā)生 在接頭處 ,占斷帶總數(shù)的 93.75%。2 帶式輸送機(jī)斷帶的預(yù)防與保護(hù)2.1 帶式輸送機(jī)斷帶的預(yù)防 在煤礦井下?lián)蚊禾窟\(yùn)輸?shù)闹髂z帶機(jī)多使用鋼絲繩芯的強(qiáng)膠帶。從上 文列舉的輸送機(jī)斷帶事故中可知 , 鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶的斷裂多發(fā)生在硫 化接頭處。由于接頭硫化工藝不高或接頭處橡膠老化,使其強(qiáng)度不夠接頭處的鋼絲繩芯抽出造成膠帶斷裂。膠帶的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn),造成表層橡膠的磨損和內(nèi)部鋼絲繩芯的腐蝕 ,甚至出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象 ,使膠帶的強(qiáng)度降低。 在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中 ,膠帶突然受到

7、大塊煤塊、 矸石等卡阻 ,使得膠帶所受張力 變大,也會(huì)引發(fā)斷帶。因此輸送機(jī)斷帶是由多種因素造成的。為了盡量 避免斷帶事故的發(fā)生 ,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)輸送機(jī)的管理 ,避免大塊的煤塊、 矸石或 其它異物卡阻膠帶 ,還應(yīng)加強(qiáng)預(yù)防、檢修措施。對(duì)于鋼絲繩芯強(qiáng)力膠帶 選用時(shí)應(yīng)選用高質(zhì)量的膠帶 ,并提高硫化接頭的硫化工藝保證接頭的硫 化質(zhì)量,并對(duì)膠帶的接頭和鋼絲繩芯狀況進(jìn)行定期檢測(cè)或?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)。常 用的檢測(cè)方法是使用 X 射線機(jī)對(duì)鋼絲繩芯膠帶的接頭和鋼絲繩芯進(jìn)行 透視,發(fā)現(xiàn)接頭抽動(dòng)嚴(yán)重或鋼絲繩芯出現(xiàn)破損及時(shí)處理。也可以使用強(qiáng) 力膠帶鋼絲繩芯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置 ,該裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接頭處鋼絲繩芯的抽 動(dòng)情況和膠帶鋼絲繩芯的狀態(tài)

8、,當(dāng)接頭處的鋼絲繩芯抽動(dòng)超出設(shè)定范圍 或檢測(cè)到發(fā)生斷帶時(shí) ,將報(bào)警停機(jī)。2.2 上運(yùn)帶式輸送機(jī)斷帶的保護(hù) 帶式輸送機(jī)斷帶事故的預(yù)防十分必要 ,但斷帶事故的發(fā)生具有極大的突 發(fā)性,即使上運(yùn)帶式輸送機(jī)使用了強(qiáng)力膠帶鋼絲繩芯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè) 到膠帶發(fā)生斷帶報(bào)警停機(jī) ,也不能阻止膠帶的下滑造成的惡性事故。因 此,上運(yùn)帶式輸送機(jī)應(yīng)采用必要的斷帶保護(hù)措施防止膠帶斷帶后下滑。 斷帶保護(hù)裝置必須滿足如下要求 :在輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí) ,不應(yīng)影響輸送 機(jī)的運(yùn)輸 ,不應(yīng)損傷膠帶 ;當(dāng)發(fā)生斷帶事故時(shí) ,應(yīng)快速靈敏的動(dòng)作 ,將膠帶 可靠地捕捉制動(dòng) ,且不應(yīng)損傷膠帶 ;保護(hù)裝置應(yīng)該具有足夠大的強(qiáng)度 ,保 證斷帶后下滑的膠帶

9、在制動(dòng)過程中不會(huì)損壞保護(hù)裝置;在膠帶發(fā)生斷帶時(shí)，能及時(shí)的發(fā)出信號(hào)使輸送機(jī)緊急停車。中國礦業(yè)大學(xué)研制的SPDB-I 型上運(yùn)帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置均能滿足以上要求,該保護(hù)裝置包括承載帶保護(hù)裝置和回程帶保護(hù)裝置 ,其中承載帶保護(hù)裝置利用楔塊形成自 鎖將承載帶夾緊制動(dòng) ,回程帶保護(hù)裝置利用制動(dòng)輥輪在楔形槽內(nèi)形成自 鎖將回程帶夾緊制動(dòng)。該保護(hù)裝置沿輸送機(jī)每隔一定距離多處安裝,一旦發(fā)生斷帶事故 ,斷口下方的保護(hù)裝置同時(shí)動(dòng)作將承載帶和回程帶制動(dòng)。 下面結(jié)合圖 1 對(duì)該保護(hù)裝置作簡(jiǎn)單的介紹。1-承載帶 ;2-回程帶 ;3-輸送機(jī)機(jī)架 ;4-回程帶保護(hù)裝置 ;5-平行下托輥 ;6-承 載帶保護(hù)裝置 ;7-槽形托

10、輥2.2.1承載帶保護(hù)裝置 承載帶保護(hù)裝置主要由支腿、支架、觸發(fā)輥輪、楔形制動(dòng)閘、撥板、 上閘塊和防偏立輥等部分組成，如圖1所示。左右兩支腿經(jīng)U形螺栓組 分別固定在帶式輸送機(jī)中間架的兩側(cè)槽鋼上 ,支架用螺栓組固定在左右 兩支腿上 ;在支架的中間固定有一單向的觸發(fā)輥輪 ,觸發(fā)輥輪的兩出軸 軸端支撐在銑有長(zhǎng)槽的軸座上 ;在支架的兩側(cè)安裝有楔形制動(dòng)閘 ,其傾 斜角與膠帶的槽形角相同 ,楔形制動(dòng)閘上安裝有活動(dòng)的楔形閘塊 ;兩側(cè) 閘塊分別經(jīng)撥板與觸發(fā)輥輪的兩出軸連接 ,撥板一端與閘塊固聯(lián) ,另一 端的開槽套在觸發(fā)輥輪的出軸上 ;在兩側(cè)垂直于楔形制動(dòng)閘的上方 ,分 別經(jīng)制動(dòng)梁固定有上閘塊 ,上閘塊可通過螺

11、栓組上下調(diào)節(jié)高度。采用以 上方案和結(jié)構(gòu) ,將承載帶斷帶保護(hù)裝置安裝在輸送機(jī)的中間架上,承載帶底部受觸發(fā)輥輪支撐 ,承載帶兩側(cè)的空載邊處于楔形制動(dòng)閘與上閘塊 之間。當(dāng)帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) ,承載膠帶帶動(dòng)著觸發(fā)輥輪正向旋轉(zhuǎn) , 在膠帶摩擦力的作用力下觸發(fā)輥輪的兩出軸處在軸座的最前端 , 并通過撥板使楔形閘塊與膠帶相距，此時(shí)兩閘塊與承載帶的距離均約 10mm;當(dāng) 承載膠帶發(fā)生斷帶因膠帶縱向張力缺失壓在楔形閘塊上 ,又因觸發(fā)輥輪 為單向 ,膠帶摩擦力帶動(dòng)觸發(fā)輥輪沿軸座的長(zhǎng)槽下滑,同時(shí)帶動(dòng)楔形閘塊動(dòng)作,在膠帶的作用力下發(fā)生自鎖將膠帶的空載邊夾緊在楔形閘塊與 上閘塊之間 ,因撥板連接了楔形閘塊和觸發(fā)輥輪

12、,保證了左右楔形閘塊 與輥輪動(dòng)作的同步性。 在承載帶保護(hù)裝置的楔形閘塊處安裝了檢測(cè)傳感器 ,當(dāng)膠帶發(fā)生斷帶時(shí) 可以向輸送機(jī)的控制系統(tǒng)發(fā)出斷帶報(bào)警信號(hào)和停機(jī)信號(hào)使輸送機(jī)停機(jī)。2.2.2回程帶保護(hù)裝置回程帶保護(hù)裝置由左右 2 個(gè)帶有楔形長(zhǎng)槽的側(cè)板、底座、制動(dòng)輥輪、 限位裝置等部分組成 ,如圖 1 所示?；爻處鄮ПＷo(hù)裝置通過螺栓組和 U 型螺栓組將其側(cè)板和底座固定在膠帶機(jī)的中間架上 ,底座的底板處在 回程帶下方約 10mm 處。制動(dòng)輥輪為單向輥輪 ,其輥輪筒兩端有突臺(tái)處 于側(cè)板長(zhǎng)槽內(nèi) ;當(dāng)制動(dòng)輥輪處在長(zhǎng)槽上端時(shí) ,其兩軸端銑成平面支撐在 側(cè)板外側(cè)的支撐板的窄槽內(nèi) ,且軸不可轉(zhuǎn)動(dòng) ,并受限位裝置限位

13、 ,保證輥 輪不自動(dòng)滑落 ;側(cè)板上長(zhǎng)槽下段與底板的夾角小于制動(dòng)輥輪產(chǎn)生自鎖時(shí) 的自鎖角 ,且長(zhǎng)槽足夠長(zhǎng) , 其下端與底板的垂直距離小于制動(dòng)輥輪的半 徑。當(dāng)輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí) ,承載帶帶動(dòng)制動(dòng)輥輪正向轉(zhuǎn)動(dòng) ,當(dāng)承載帶發(fā)生 斷帶帶動(dòng)輥輪下滑并克服限位裝置的限制沿側(cè)板長(zhǎng)槽下滑,制動(dòng)輥輪在長(zhǎng)槽的下段與底板之間形成自鎖并將回程帶夾持在底座的底板上。223斷帶保護(hù)裝置的選型與安裝 SPDBJ型上運(yùn)帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù) 裝置是一種系列化的專利產(chǎn)品 （其專利申請(qǐng)?zhí)枮?:200520075897.0）,根據(jù) 帶式輸送機(jī)的型號(hào)配套設(shè)計(jì)成多種規(guī)格 ,可根據(jù)帶式輸送機(jī)的輸送帶寬 度、槽形角等參數(shù)選用。該保護(hù)裝置使用 U 形螺栓組和螺栓組固定