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煤矿胶带运输的故障与处理研究

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  • 更新时间2022-10-14
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  摘    要:胶带运输机是煤矿开采过程中重要的运输设备,可以有效提升煤炭企业的生产效率,同时也可以节省大部分的人力成本开支。然而,胶带作为长期使用的设备部件,其故障和损坏可能会对煤矿开采产生一定影响。基于此,提出对煤矿开采生产中胶带运输故障进行分析,同时针对相应问题提出处理方法。


  关键词:煤矿;胶带运输;故障;处理;


  0 引言


  煤矿开采过程中,为了实现自动化减少人力成本,通常会对开采出来的煤炭通过传输带也就是胶带运输机进行输送,然后将煤炭通过相应轨道运输到指定地点。由于胶带运输机处于高负荷工作状态,容易受到各种疲劳损害,这就会增加胶带运输机的故障概率。如果不能提前对可能产生故障的原因进行分析和排查,则在实际生产中可能会影响生产效率。本文通过分析胶带运输机的各种故障产生原因,进而制定相应处理策略。


  1 煤矿机电胶带运输故障


  1.1 轨道偏离


  在安置胶带运输机之前,技术人员首先会依照生产需求来制定科学的胶带传输轨迹,这些传输轨迹是严格按照高效性进行设计的,如果在实际工作过程中胶带机不能严格按照设定轨道运行,则运输效率会大打折扣,同时还可能导致胶带运行偏置出现较大的磨损,一方面影响胶带使用寿命,另一方面还会导致一些安全事故发生。


  煤矿胶带运输机一般是由两个滚筒作为动力源,而胶带作为动力传输介质,对附着于上面的煤炭进行传送。通常情况下二者相互配合,实现煤炭机电化运输。实际上胶带作为主要运输介质,其稳定运行对煤矿开采至关重要。


  煤矿机电胶带出现偏航的主要原因通常是胶带设计存在缺陷,胶带机实际上组成结构比较复杂,一旦在设计和装配的时候出现各个零部件误差超过预设范围,则其运输轨道就可能产生偏离。另外,企业不注重日常对胶带的检修和维护同样会导致小误差逐渐演变成大的运行轨道偏离。这些原因综合一起很容易导致胶带在长期承受大负荷运转时出现故障。


  1.2 运行故障


  在煤炭开采运输过程中,胶带运行故障也是比较常见的一种故障类型,这种现象也会影响企业的生产经营效率。这种故障检测方式一般是打开胶带轮机,然后可以发现胶带无法跟随转轮转动或者出现打滑情况。胶带出现运行故障,一方面会降低生产效率,出现挖掘出的煤无法及时进行运送导致堆积,另一方面也会影响运输设备的使用寿命,对胶带产生较大磨损。


  这种现象一般都是由胶带制造质量不达标或者间隙配合不到位导致的。胶带在运行的时候会受到煤炭静摩擦作用力的影响,因而只有其受到轨道轮给的静摩擦力大于煤炭给予其的摩擦力,才能够形成正向加速度从而带动煤炭运转,实现传输作用。另外,有时煤炭运输机也可能存在施工人员操作失误而导致无法正常工作,或者胶带轮由于长期高负荷运转,导致一些常用磨损零件不能及时得到更换和维修,也可能会影响胶带运转。因而,相关维修人员应该定时排查运输胶带是否存在这种问题,防止问题堆积因而较大的故障。


  1.3 打滑故障


  打滑是胶带运输传送过程中经常遇到的情况,产生胶带打滑的原因有很多,主要体现在几个方面:


  第一,胶带给外界的摩擦力大于其受到胶带轮的摩擦力。常见原因是胶带张力不足,从而导致滚筒给予胶带的压应力较小,无法完全克服胶带所受煤炭作用力而进行运动。


  第二,运输机的胶带尾可能存在较多淤煤,这些淤煤会出现在胶带轮和滚筒之间从而影响胶带正常运行。


  第三,胶带轮相关构造部件可能出现一些磨损故障,没有及时检修也可能导致胶带运行时打滑。


  第四,由于长期高负荷运转,胶带和滚筒之间摩擦时间较长,从而使得二者接触面之间没有足够的摩擦因数,摩擦力降低从而出现打滑现象[1]。


  1.4 断裂与撒料


  胶带由于长期高负荷运转,其受到的作用力时刻影响着其疲劳寿命,而在摩擦力的作用下胶带不断的张紧和收缩,这个过程会增加胶带损坏的可能。当这种疲劳时间逐渐累积,可能会导致胶带出现裂纹,在各种应力和摩擦的作用下,这种裂纹可能会导致整个胶带的断裂,则运输机就无法正常工作。


  一般胶带断裂的时候还会伴随着运输煤炭洒落,从而出现撒料,给企业生产带来巨大问题。断裂产生的主要原因是胶带长期承受超过其运输极限的负荷,此时伴随着胶带打滑可能会延长运输距离,从而进一步引发撒料的出现。撒料需要专门的人来进行清理,否则将会影响正常的生产进度,同时也会对煤矿安全产生威胁。


  1.5 异常噪音


  在煤矿胶带运输设备工作过程中,经常会出现些许噪音。噪音的产生一方面会影响工程人员正常工作,同时也暗示了工程设备可能出现一定故障,如果不及时对噪音原因进行诊断分析,可能会导致故障堆积影响生产。


  噪音的产生在某种程度上是由于胶带运输机没有受到合理维护,或者是由于在日常使用中没有按照规范流程。一般的噪音产生主要是因为胶带轮磨损、轴承缺少润滑等原因,通过排查可以尽早对相关故障进行修理,防止出现胶带断裂等严重事故。


  1.6 管理制度和培训体系


  部分煤矿企业由于领导人员或者管理人员综合素质不够高,加之安全责任意识不强,没有结合企业发展实况健全和完善管理制度,造成责任主体不明确、责任划分不明显、没有形成强大的问责制度、安全事故频发。假设这些问题没有及时进行处理,不仅会引发相互推诿现象,还会进一步阻碍企业的长远健康发展。


  部分煤矿企业员工的安全意识薄弱,究其原因是煤矿企业领导人员对员工综合素质的重视程度不足。在安全运行过程中,企业领导人员没有结合员工专业能力和综合素质实际情况健全并完善培训体系,导致员工在具体操作中对安全知识、实物操作模式不够熟悉,最终导致员工的综合素质不达标,无法满足企业的发展和需求。


  2 煤矿机电胶带运输故障处理策略


  2.1 轨道偏离处理策略


  在煤炭运输的过程中,如果出现胶带传送轨道偏离原预定轨道的情况,就需要技术人员依照产生问题的原因进行具体处理,从而有针对性的解决问题。具体策略如下:


  第一,如果胶带运输机是在空车运行状态下发现传送轨道有偏离现象,则可以合理的调整托辊比如正向或者反向移动托辊。


  第二,如果发现空载运行时胶带传送轨道正常,而运送煤炭的时候出现轨道偏离现象,则很有可能是因为卸煤斗出现了故障。比如,装配错位或长时间使用导致松动,通过合理调整正卸煤斗的位置和姿态便可保证其平稳运行,防止物料洒落。


  第三,为了更好的保障胶带传送机构在日常开采过程中的正确使用,煤矿单位应该加大力度引入现代化检测设备,通过这些设备可以及时的监视整个运输机及胶带的工作状况,从而及时发现问题,将安全隐患一一排查,保证胶带运行轨道在正常轨道中运行。


  第四,有些时候胶带跑偏是因为在长时间高负荷运转过程中受热影响而出现膨胀松弛。由于胶带材料通常是合成的高强度聚酯纤维,这种材料常温下具有较好的韧性,但是在高温作用下可能会产生较大的变形,从而出现承受应力应变能力降低的问题。


  随着长时间受到煤炭摩擦作用会产生大量的不均匀热应力,热应力的出现会导致胶带过早老化,出现裂痕。同时,老化的胶带可能会对其稳定运行产生影响。比如,胶带轮两边受力不均匀产生侧向应力,导致胶带发生侧滑或跑偏,这种情况出现会加重胶带的磨损。所以要求在设备运输机工作一段时间之后就要有相应的降温处理措施,比如,采用洒水的方式可以对胶带表面进行降温。


  2.2 运行故障处理策略


  在煤矿胶带运输过程中,如果出现胶带停止运行的状况,则技术人员需要检查以下几个问题:


  第一,对胶带所能承受的负荷进行调节,不断增大胶带的负荷能力,保证其能够在当前运输工况下正常运行而不打滑。但是在增加胶带负荷能力的时候也要考虑其疲劳特性,防止载荷过大从而对其产生损伤,而增加负荷能力一般是通过提升胶带张紧力来实现。


  第二,通过调整胶带主动滚轮的位置,让胶带把主动滚轮完全包括,从而增大其接触面积提升摩擦力。由于胶带运输过程中受到拉应力的作用,胶带长时间使用会逐渐变长,这样以来胶带承受的力的作用就会降低。此时可以通过添加一个或多个滚轮,保证胶带有一定张力,提升运输能力。当然,需要保证胶带运载货物数量合适,超负荷运转可能会给胶带传输装置产生较大压力从而致使其产生断裂。


  2.3 打滑故障处理策略


  第一,胶带在安装和使用过程中需要有一定松紧度,这样做一方面需要满足胶带受到的摩擦力应该大于胶带上面受到的货物阻力。另外,有一定的松紧阈值可以保证胶带在工作过程中受到的载荷较小,延长其使用寿命。


  第二,维修人员应该保持每天都对胶带托辊处进行检查,防止煤炭堆积导致对胶带托辊及其附近机构进行干扰,同时也可以进一步降低胶带运行的阻力。


  第三,应该注意检修滚筒处是否出现较大磨损,这种磨损可能会导致胶带运行出现打滑,影响正常煤炭生产运输工作[2]。


  2.4 断裂与撒料处理策略


  胶带断裂产生的主要原因是胶带由于长期受到高负荷作用,其疲劳损坏值超过预设值,出现的断裂现象。同时由胶带传送机构中的减速器断轴,导致随着运输速度的增加,在运转时候胶带运输机两端不对称不同心会产生胶带磨损,最终可能出现断裂。


  在此过程中由于胶带运行不能严格按照预设轨迹,从而可能在运输煤炭时候出现撒料。这就要求胶带运输机在工作之前,首先需要对其运动轨迹进行校正,对滚筒的中心线进行测量,保证在空载时候滚筒中心线始终保持在水平面上。同时,针对不同载荷情况也要分别调整两边滚筒的中心线,保证在工作时不出现跑偏现象,从而减少胶带过度磨损同时降低撒料的发生。


  2.5 健全和完善管理制度


  健全和完善管理制度有利于促进煤矿企业的可持续发展、降低企业安全事故的发生率。在煤矿企业安全生产中,安全责任制度的健全和完善尤为重要,这就需要企业领导人员和管理人员加强对安全生产的重视,从而保障企业各项生产活动和管理活动的有序展开。


  作为企业最高领导或管理人员,需要不断加强学习、提升自身的专业能力和综合素质,力求最大限度将企业安全责任落实到各项管理活动和生产活动中。各生产班组成需要提高自身的责任意识和安全意识,加强对职工的安全教育,从而提高职工的安全意识和责任意识。这样从上至下健全和完善责任体系,促使煤矿企业可持续发展、提高企业管理的实效性。重点加强对安全生产与管理工作的监督,并坚持实事求是的工作原则,在监督过程中一旦发现问题,需要立即向上级上报或者制定与之相关的解决措施将其有效解决。


  除此之外,在日常工作中,安全监督人员需要秉持公正廉洁的态度处理事务。为进一步避免煤矿企业安全生产工作流于形式、安全监督工作中存在徇私舞弊行为,这就需要企业领导结合安全监督实际情况和自身发展情况,构建体系化、科学化的安全监督沟通机制。这样可以在潜移默化中提高安全监督人员的安全管理意识和责任意识,并以此作为安全监督工作展开的基础,保障各项制度和管理工作的有序展开。


  3 结语


  煤矿安全生产过程中,胶带运输机是一个重要的工程机械,对于设备在运行过程中常出现的问题要进行及时分析,同时针对故障产生的具体原因制定好相应的维护策略,作为日常维护保养工作的重点。专职技术人员要密切关注胶带运输机的日常工作状况,做到设备问题及时发现及时解决,从而煤矿安全生产。


  参考文献


  [1] 朱治宇.煤矿机电胶带运输故障解决策略[J].内蒙古煤炭经济,2020(7):140.


  [2] 段翔,闫怀飞,赵彦辉.煤矿胶带运输常见故障及处理方法[J].技术与市场,2015,22(12):221.