带式输送机纵向撕带保护装置应用分析

宋建楠

（山西长平煤业有限责任公司，山西晋城 048000）

0 引言

带式输送机是煤矿重要运输设备，具有运输量大、运输速度快、便于操作维护等优点，可用于井下复杂条件硐室、采掘工作面、上下山巷道中，由于受带式输送机安装质量、操作技术水平、检修维护等影响，带式输送机在实际应用中经常出现跑偏、撕带等事故，制约着带式输送机安全、高效运行，而带式输送机主要采用防跑偏托辊、电控跑偏控制器、重力感应防撕带装置对带式输送机跑偏、撕带进行保护，但是传统保护装置结构复杂，防跑偏、撕带效果差，无法起到预期保护效果。为了弥补带式输送机传统保护装置不足，本文以53083巷SSJ-800型带式输送机为例，对带式输送机安装了一套新型防纵向撕裂装置，通过实际安装应用，有效解决了带式输送机跑偏、撕带等技术难题，为保证巷道安全快速掘进、降低掘进巷道带式输送机事故率具有重要意义。

53083巷掘进期间工作面内安装一部SSJ-800型带式输送机，输送机采用单电机驱动方式，电机额定功率为40 kW，在输送机上均安装防跑偏保护机构及防纵向撕裂保护机构。但是通过实际应用效果来看，53083巷在前期掘进过程中经常出现跑偏、撕带现象，造成经济损失达29.2万元，严重制约着巷道安全高效掘进[1]。

1 带式输送机传统保护装置应用现状

1.1 跑偏保护机构

（1）装置结构

53083巷带式输送机传统采用的防跑偏机构接触式跑偏传感器。该传感器只能实现皮带的开、关，无法对皮带的跑偏进行调节。该传感器通常在主运输皮带两侧各安装一个，主运输机传感器通常安装在距带面80 mm左右，掘进输送机通常安装在距带面50 mm处左右，如图1所示。一旦传感器监测到皮带发生跑偏后会立即将跑偏信号发出，联锁开关在接到信号后实现开断功能[2]。

（2）存在问题

皮带上由于物料运输不均匀，遇到爬坡、下行或跌波路段时，皮带上的煤块很容易洒落下来触动传感器，造成皮带误停机，对皮带的正常运输会造成一定的影响。技术人员通过对存在的问题进行分析，结合传感器的工作原理，将跑偏传感器信号的发出时间延长5 s后再发出，这就能够确保传感器不会发生误动作。通过采取以上措施后，跑偏保护机构不仅能够实现跑偏停机，还不会受皮带上物料的影响而发生误停机[3]。

1.2 纵撕保护机构

（1）装置结构

53083巷带式输送机纵向保护机构采用翻板式和拉绳式。翻板式保护机构主要是通过在皮带下方安装一套L形翻板机构，当皮带上方发生纵向撕裂后，上部皮带的煤矿会迅速掉落，并触发L形翻板机构，机构被触碰后会及时发出停机信号，从而实现皮带纵向撕裂保护[4]。拉绳式主要是在皮带上方预先安装一套拉绳，当皮带发生纵向撕裂后皮带内部破损位置的钢丝绳及卡阻物会于拉绳发生碰撞，拉绳被触动后及时发出停机信号，从而实现皮带纵向撕裂保护。

（2）存在问题

皮带机上如遇到爬坡、下行或跌波路段时，皮带上的煤块很容易掉落下来触动L形翻板机构而发出错误信号，造成皮带误停机，纵向保护装置的准确性大大下降；拉绳保护机构在遇到皮带发生撕裂后，如皮带破损位置的钢丝绳未与拉绳机构触碰[5]，停机保护信号不会发出。

图1 带式输送机传统跑偏、撕带保护装置结构

2 新型带式输送机防纵向撕带保护装置应用

2.1 工作原理

（1）当皮带在正常运输时向左发生跑偏后，皮带中心线会脱离原有皮带的运行轨迹向左运动，左侧防跑偏机构会在带面的推动下发生偏转，套管上安装的上拨片发出信号，右侧防跑偏机构会在配重块的重力牵引下发生偏转，套管上安装的下拨片发出信号，当联锁开关同时接触到停机信号后切断输送机电源。

（2）皮带在正常运输时发生纵向撕裂后，皮带宽度会发生变形，安装在皮带两侧的机构会同时偏转，套管上安装的上下拨片同时发出停机信号，当联锁开关同时接触到停机信号后切断输送机电源。工作人员可以通过调整上下拨片角度来对皮带跑偏及撕裂的灵敏度进行调整。

2.2 装置结构

（1）带式输送机跑偏纵撕保护装置主要由跑偏传感器、上下拨片、固定架、套管、轴承、滚轴、配重杆与配重块等部分组成，如图2所示。

图2 带式输送机新型跑偏纵撕保护装置结构

（2）滚筒主要有橡胶材料制成，安装在轴承上，滚筒与带式输送机输送带边接触并随带式输送机进行滚动。

（3）该装置2套机构配成一组，同时将2个固定架对称安装机架两侧，2套跑偏传感器的信号线同时接入同一联锁开关内，起到联锁控制作用。

2.3 装置优点及应用效果

2.3.1 装置优点

（1）结构简单。该装置结构相对简单，便于制作，整套装置制作成本费用为0.37万元，成本费用低，故障率低[6]。

（2）防跑偏、撕带效果好。该装置根据输送带位置偏移及输送带宽度变化情况，准确判断输送机跑偏及撕带情况，并进行有效保护作用，与传统保护装置相比该装置保护动作精度高，解决了传统保护装置在使用时误保护现象[7]。

（3）实用性强。该装置不仅可用于采掘工作面不同型号带式输送机中，而且还可用于隧道、桥梁、运输、化工等领域中[8]，应用区域广、实用性强。

2.3.2 应用效果

长平煤矿机掘三队于2019年1月对53083巷带式输送机安装了一套跑偏纵撕保护装置，截止2019年4月巷道已掘进到位，通过4个月实际应用效果来看，53083巷带式输送机安装该装置后，巷道在后期掘进过程中，共计发生一起撕带事故，未发生输送机跑偏现象，输送机撕带跑偏事故率降低至4%以下，节约了输送机维修费用达20余万元。

3 结束语

长平煤矿机掘三队结合实际生产情况，设计了一套新型带式输送机防纵向撕带保护装置，该装置设计思路独特、结构简单、成本费用低、保护效果好，实现了带式输送机实时监测目的，有效防止了带式输送机跑偏、撕带现象，保证了巷道掘进期间带式输送机安全高效运行，取得了显著的安全、经济效益，具有良好的推广意义。