带式输送机撕带事故与应对方法研究.pdf

2023.10 矿业装备/1510 引言我国能源产业与煤炭行业密不可分。在社会经济水平持续提高以及国家对能源需求不断增加的大环境下，煤矿开采行业得到快速发展，给我国国民经济建设带来大量煤炭资源1-2。煤矿企业对于确保我国战略能源的整体安全起到了至关重要的作用。随着煤炭需求不断增加和产能过剩矛盾日益凸显，对煤炭的安全、高效运输提出了更高要求3。带式输送机大多由电机驱动输送带运行，工作中需经常与皮带接触。若出现胶带撕裂故障后将导致设备停机，甚至造成重大安全事故4。撕带事故的发生在造成巨大的经济损失和人员伤亡的同时也会带来巨大的安全隐患5。对撕带事故的原因和预防措施进行了分析和研究，为木瓜煤矿安全生产提供经验借鉴6-8。1 撕带事故发生原因1.1 设备质量不合格目前输送机采用的连接方式主要是机械连接和硫化连接两种。其中硫化接头通常由胶料、胶粘剂、橡胶层3 个部分组成。机械接头与输送带之间通过橡胶密封层紧固连接。尽管采用此种类型的连接件具有较高的便捷性，然而金属连接扣还可能存在被打磨平整的情况。因此对于输送设备来说，必须采用新型接头形式来取代机械接头或硫化接头，以确保输送带具有较好的使用性能。1.2 管理缺陷由于缺乏有效的管理，经常会发生因铁器问题而导致皮带扯断的情况。降低了设备运行效率。有些输送机由于缺乏多重防护措施，长期受到振动的影响，铁器脱落的情况时有发生；也有一些运输车辆本身是铁器，造成运输事故频发。在运输系统的具体管理工作中，铁板管理存在疏漏，未严格执行专人管理模式；同时，缺乏对员工进行有效培训，导致其操作人员产生铁故障抵触心理。因此，为了促进运输的效率和质量，必须对皮带进行有效维护。有的井下工作人员正在输送带上工作，为了避免类似事故再次发生，要加强对巷道内支护材料进行高效回收处理。1.3 设备保养不足在煤矿采掘强度不断提高的环境下，皮带工作压力也不断攀升。在实际生产中，由于设备故障或者操作失误，经常会导致带式输送机胶带撕裂的现象。为了确保输送机的正常运行和降低撕带事故的风险，必须对其进行及时的检修和维护，特别要注意井下潮湿和煤尘大等诸多不利因素。在煤矿机电运输时，应根据实际状况，创建科学合理的维护方案，并对各种组件进行定期的维修与保养，防止出现故障，延长煤矿机电设备的应用期限。然而，企业更加重视经济收益，往往会忽视机电设备的维护与保养工作。因此，日常生产过程中需要对输送机进行频繁巡检。2 治理对策2.1 设计保护系统在物联网信息技术日益进步的时代背景下，智能化带式输送机撕带事故与应对方法研究康瑞春（山西焦煤霍州煤电吕临能化公司庞庞塔煤矿，山西吕梁 033200）摘要：带式输送机在煤矿中发挥着主要的运输作用，但其在工作过程中会发生带隙撕裂事故。为了促进矿井安全生产，必须加强撕带事故的预防。通过对造成煤矿运输撕带事故主要原因的深入分析，提出了一系列有针对性的解决措施。研究结果表明，发生撕带事故的原因主要包括：设备质量不合格、管理缺陷、设备保养不充分。为了应对撕带事故，需要设计保护系统、使用新型输送带、加强铁器管理、加强设备管理维护。关键词：煤矿机电；撕带事故；瓦斯爆炸；事故预防152/矿业装备 MINING EQUIPMENT装 备技术的应用已经成为防止机电运输过程中撕带事故的有效手段，继而推动了防撕带智能化水平的提升。基于此，提出一种新型的防撕带监控识别系统设计方案。鉴于以上现状，本文设计了一种智能防撕带识别系统。图 1 为防撕保护系统示意图。技术人员安装好保护系统后，通过光纤将采集到的图像，信号传输到地面进行计算分析。当输送带上出现金属异物时，金属感应器可以感应到。皮带在运输过程中碰到金属异物时，金属感应器会立即发出警报进行提醒。当出现故障时，工作人员可立即对现场设备或线路进行维修。在此情况下，传感器接收数据采集信号中报警装置发出的信息并通过光纤将其传输至内部。当金属探测器发现异物时，启动水泵，对巷道进行喷水，以消除安全隐患。PLC 直接操纵金属感应器、高压喷头传感器和电机等元件实现精确的控制和操作。异物主要包括传感器、水泵和高压喷头三部分。系统工作时金属感应器对皮带运输机的尾部、头部和中部进行全面的检测，判断异物种类并发出对应指令。PLC 接收来自传感器的信号，如图 2 所示。采用图像识别技术后，工作人员能够对异物的形态、大小以及其他信息进行精确判断，并将得到的数据和影像在调度屏幕上进行展示。一旦出现异常，报警信息将发送给值班人员，工作人员将及时采取措施。2.2 使用新型输送带在传统输送带中添加橡胶或合成纤维等复合材料可有效提高输送带使用寿命和可靠性。选用钢丝绳芯作为输送带的材料，不仅具有优良的强度和抗冲击性能，而且其使用寿命相对较长，同时也表现出较好的抗曲挠性。由于它自身具有一定的弹性、韧性、耐磨性，使之能够适用煤样运输这种恶劣环境下的工作要求。芳纶材料因其具有相对较低的品质和相对较好的抗撕裂性能而备受青睐。此外，采用这种结构形式能够降低装置的噪音和振动，提高了工作环境的安全性。胶带距离带体较远时摩擦因数随胶带长度增大而变大。如果相似性很强那么，该材料的总体质量比传统材料可降低 50%左右。因此在一些特殊情况下，如需运输较大零件或长距离运输等，采用新型输送带能收到显着效果。两种输送带的技术参数如表 1。2.3 加强铁器管理工作人员要做好检查工作以确保不会对皮带造成影响。凡可能在输送带上留下划痕的均应除去，对附着在运输皮带上的铁屑和其他金属异物，工作人员应及时清除干净。井下使用的金属片、护网、铁板、钻杆等都应进行编号管理，确保管理责任落实到具体人员，然后加强管理责任。工作人员在保证运输安全情况下应经常检查，及时排除隐患并做好有关防护措施。运输系统中使用的铁板需要进行钝化处理，以确保质量合格。针对易损部位，需加强日常检查与维护，保证运输过程不会出图1 防撕保护系统图2 PLC皮带运输系统结构图表1 输送带性能指标输送带带面质量/(kg/m)骨架消耗/(kg/m)总强力/(N/mm)输送带厚度/mm带芯厚度/mm节约运行电耗/kW钢丝绳芯6616.3260026101芳纶输423.4260026872023.10 矿业装备/153现问题。特别是关键部位应采用边缘包覆以最大限度地减少铁器对输送带磨损。对金属结构件，工作人员应采取打磨或喷涂等措施对其表面进行防护。对于存在缺陷的地方，技术人员有责任及时采取加固措施，以确保缺陷的稳定性。此外，运输皮带，钢丝绳和其他重要部件也要防脱。另外，还应重视避免巷道内煤炭外流等物品污染问题。在煤护板上设置防护链绳，是切实可行的措施。对巷道掘进中所产生的灰尘，应尽量采用机械通风方法处理。用于支撑结构的网片、锚杆及各类钢带均须中央化管理。对于煤矿生产中粉尘及有害气体，应采用有效除尘方法。所有除铁作业需要的设备都要集中到一个地方，并有专人操作。为确保除铁器运行期间的工作成效，技术人员应定期进行测试，每季度至少测试一次，以确保除铁器磁场强度能够满足使用需求。此外，工作人员还需要定期对除铁装置进行维护，确保除铁器能够正常工作，进而提升作业效率，确保巷道内人员的安全。目前使用的永磁式除铁器磁场强度随着时间的推移不断衰减，因此在工作中应尽量注意此类设备的缺点。2.4 加强设备管理维护必须加强对皮带机设备保养人员的培训力度，提高其专业知识，从而有效地推动皮带保养管理水平。技术人员每天的责任就是定期对皮带接头部位进行检查，以确保不会出现老化、翘起、毛边、划伤等异常情况，也要看钢丝绳的状态。检修时技术人员还应做好相关记录，特别是对于已经恢复的地带，技术人员更应该加强巡查力度和缩短巡检周期。如果发现有缺陷或遗漏，工作人员应尽早修复并重新投入使用。为了解决机械接头的老化问题，技术人员必须重新安装机械接头，以确保机械接头长期稳定运行。另外，在日常维护工作中，工作人员应注意保持皮带张力恒定，避免过松。技术人员需要做好输送带的日常维护工作，定期清理残留在输送带表面的杂物，避免异物堵塞滚筒间隙，导致输送带罢工。工作人员平时要注意观察设备是否出现松动或者磨损等现象，做好相应的维修。技术人员需全面检测中部槽、受料点、转载点等部位，以全面分析焊接质量，强化皮带运行监护。对于胶带跑偏、打滑等现象应及时排除，避免影响顺利生产。在焊接过程中，如出现衔接不牢、衔接不畅等问题，应立即采取处理措施。在生产过程中，还应经常对皮带进行检测与调整，确保皮带正常运行。在起动之前，必须对皮带进行全面的检查，确保无一遗漏工器具，避免皮带撕裂等故障的发生。3 结束语针对目前存在各种类型的撕带事故，分析了事故发生的原因，并提出了相应的解决办法。得出以下结论：发生撕带事故的原因主要包括：设备质量不合格、管理缺陷、设备保养不充分。为了应对撕带事故，需要设计保护系统、使用新型输送带、加强铁器管理、加强设备管理维护。工作人员还需要定期对除铁装置进行维护，确保除铁器能够正常工作，进而提升作业效率，确保巷道内人员的安全。目前使用的永磁式除铁器磁场强度随着时间的推移不断衰减，因此在工作中应尽量注意此类设备的缺点。将新型输送带运用到煤矿机电领域可以显著提升输送带的防撕裂性能。在传统输送带中添加橡胶或合成纤维等复合材料可有效提高输送带使用寿命和可靠性。选用钢丝绳芯作为输送带的材料，不仅具有优良的强度和抗冲击性能，而且其使用寿命相对较长。芳纶材料因其具有相对较低的品质和相对较好的抗撕裂性能而备受青睐。参考文献1 李康玮,曾贤刚.煤炭资源型城市煤炭开发与生态系统服务协调发展演变及驱动机制以淮南市为例 J.水土保持研究,2023,30(3):460-469.2 中矿(北京)煤炭产业景气指数研究课题组,吴吟.2022-2023年中国煤炭产业经济形势研究报告 J.中国煤炭,2023,49(3):2-10.3 谭淇华.新时代煤炭企业文化建设的实现路径J.陕西煤炭,2023,42(2):201-204.4 岳少鹏.煤矿带式输送机防撕裂装置设计及应用 J.机械管理开发,2022,37(3):234-235+238.5 宋建楠.带式输送机纵向撕带保护装置应用分析 J.机电工程技术,2021,50(5):211-212+231.6 陈强.煤矿强力带式输送机防撕裂自动装置研究 J.内蒙古煤炭经济,2020(9):49+51.7 赵雅彬.一种新型带式输送机撕裂检测装置的设计与应用J.设备管理与维修,2022(17):90-91.8 陈晓东,荣宝,王胜.自制防撕裂保护装置在煤矿主运输胶带输送机上的研究与应用 J.能源科技,2020,18(S1):68-69+75.