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输送带断带事故的预防与保护

【摘要】:
在煤矿井下担任煤炭运输的主胶带机多使用钢丝绳芯的强力胶带。从上文列举的输送机断带事故中可知 ,钢丝绳芯强力胶带的断裂多发生在硫化接头处。由于接头硫化工艺不高或接头处橡胶老化 ,使其强度不够, 接头处的钢丝绳芯抽出造成胶带断裂。

1   带式输送机断带的预防

在煤矿井下担任煤炭运输的主胶带机多使用钢丝绳芯的强力胶带。从上文列举的输送机断带事故中可知 ,钢丝绳芯强力胶带的断裂多发生在硫化接头处。由于接头硫化工艺不高或接头处橡胶老化 ,使其强度不够, 接头处的钢丝绳芯抽出造成胶带断裂。胶带的长期运转, 造成表层橡胶的磨损和内部钢丝绳芯的腐蚀 ,甚至出现断丝现象,使胶带的强度降低 。在运转过程中 ,胶带突然受到大块煤块 、矸石等卡阻,使得胶带所受张力变大,也会引发断带。因此输送机断带是由多种因素造成的 。为了尽量避免断带事故的发生 ,应加强对输送机的管理,避免大块的煤块 、矸石或其它异物卡阻胶带, 还应加强预防 、检修措施 。对于钢丝绳芯强力胶带选用时应选用高质量的胶带 ,并提高硫化接头的硫化工艺保证接头的硫化质量 ,并对胶带的接头和钢丝绳芯状况进行定期检测或实时监测 。常用的检测方法是使用 X射线机对钢丝绳芯胶带的接头和钢丝绳芯进行透视,发现接头抽动严重或钢丝绳芯出现破损及时处

理 。也可以使用强力胶带钢丝绳芯实时监测装置,该装置可实时监测接头处钢丝绳芯的抽动情况和胶带钢丝绳芯的状态, 当接头处的钢丝绳芯抽动超出设定范围或检测到发生断带时, 将报警停机。

2  上运带式输送机断带的保护

带式输送机断带事故的预防十分必要, 但断带事故的发生具有极大的突发性, 即使上运带式输送机使用了强力胶带钢丝绳芯实时监测装置检测到胶带发生断带报警停机 , 也不能阻止胶带的下滑造成的恶性事故。因此, 上运带式输送机应采用必要的断带保护措施防止胶带断带后下滑。断带保护装置必须满足如下要求 :在输送机正常运行时 ,不应影响输送机的运输 ,不应损伤胶带;当发生断带事故时,应快速灵敏的动作 ,将胶带可靠地捕捉制动,且不应损伤胶带;保护装置应该具有足够大的强度,保证断带后下滑的胶带在制动过程中不会损坏保护装置;在胶带发生断带时, 能及时的发出信号使输送机紧急停车。中国矿业大学研制的 SPDB -Ⅰ型上运带式输送机断带保护装置均能满足以上要求 ,该保护装置包括承载带保护装置和回程带保护装置 ,其中承载带保护装置利用楔块形成自锁将承载带夹紧制动 ,回程带保护装置利用制动辊轮在楔形槽内形成自锁将回程带夹紧制动 。该保护装置沿输送机每隔一定距离多处安装 ,一旦发生断带事故,断口下方的保护装置同时动作将承载带和回程带制动 。

2 .1  承载带保护装置承载带保护装置主要由支腿 、支架 、触发辊轮 、楔形制动闸、拨板 、上闸块和防偏立辊等部分组成,左右两支腿经U形螺栓组分别固定在带式输送机中间架的两侧槽钢上 ,支架用螺栓组固定在左右两支腿上 ;在支架的中间固定有一单向的触发辊轮, 触发辊轮的两出轴轴端支撑在铣有长槽的轴座上 ;在支架的两侧安装有楔形制动闸, 其倾斜角与胶带的槽形角相同, 楔形制动闸上安装有活动的楔形闸块 ;两侧闸块分别经拨板与触发辊轮的两出轴连接 ,拨板一端与闸块固联,另一端的开槽套在触发辊轮的出轴上 ;在两侧垂直于楔形制动闸的上方,分别经制动梁固定有上闸块,上闸块可通过螺栓组上下调节高度。采用以上方案和结构, 将承载带断带保护装置安装在输送机的中间架上, 承载带底部受触发辊轮支撑 ,承载带两侧的空载边处于楔形制动闸与上闸块之间 。当带式输送机正常运转时 ,承载胶带带动着触发辊轮正向旋转 ,在胶带摩擦力的作用力下触发辊轮的两出轴处在轴座的最前端 ,并通过拨板使楔形闸块与胶带相距 ,此时两闸块与承载带的距离均约 10 mm ;当承载胶带发生断带因胶带纵向张力缺失压在楔形闸块上 ,又因触发辊轮为单向 ,胶带摩擦力带动触发辊轮沿轴座的长槽下滑,同时带动楔形闸块动作,在胶带的作用力下发生自锁将胶带的空载边夹紧在楔形闸块与上闸块之间,因拨板连接了楔形闸块和触发辊轮 ,保证了左右楔形闸块与辊轮动作的同步性 。在承载带保护装置的楔形闸块处安装了检测传感器 ,当胶带发生断带时 ,可以向输送机的控制系统发出断带报警信号和停机信号使输送机停机 。

2 .2  回程带保护装置回程带保护装置由左右 2个带有楔形长槽的侧板、底座、制动辊轮、限位装置等部分组成,如图 1 所示。回程带断带保护装置通过螺栓组和 U 型螺栓组将其侧板和底座固定在胶带机的中间架上, 底座的底板处在回程带下方约 10mm 处 。制动辊轮为单向辊轮,其辊轮筒两端有突台处于侧板长槽内 ;当制动辊轮处在长槽上端时, 其两轴端铣成平面支撑在侧板外侧的支撑板的窄槽内, 且轴不可转动, 并受限位装置限位,保证辊轮不自动滑落 ;侧板上长槽下段与底板的夹角小于制动辊轮产生自锁时的自锁角 ,且长槽足够长, 其下端与底板的垂直距离小于制动辊轮的半径 。当输送机正常运行时 ,承载带带动制动辊轮正向转动 ,当承载带发生断带带动辊轮下滑并克服限位装置的限制沿侧板长槽下滑, 制动辊轮在长槽的下段与底板之间形成自锁并将回程带夹持在底座的底板上 。

2 .3  断带保护装置的选型与安装SPDB-Ⅰ型上运带式输送机断带保护装置是一种 系 列 化 的 专 利 产 品 (其 专 利 申 请 号 为:200520075897.0),根据带式输送机的型号配套设计成多种规格 ,可根据带式输送机的输送带宽度、槽形角等参数选用 。该保护装置使用 U 形螺栓组和螺栓组固定安装在胶带输送机的中间架上(如图 1 所示),无需对输送机进行改造 , 安装十分方便、简易。安装间距因胶带的宽度、胶带的强度、设计输送能力 、输送机的倾角而不同, 在其强度允许的范围内,保证胶带被抓捕制动时不被扯裂的情况下 ,承载带保护装置的安装间距一般为 50~ 100m ,回程带保护装置的安装间距一般为150~ 200 m。在胶带靠近驱动滚筒处和具有较大角度的过度段安装间距根据具体情况减小 。

结   语

从带式输送机横向断带事故的调查和统计数据上 ,可知带式输送机横向断带事故尤其是上运带式输送机的横向断带事故的危害很大, 应加强对带式输送机的安全管理 ,采取有力的预防措施 。对上运带式输送机应安装断带保护装置, 防止胶带断带下滑引发重大的恶性事故 。