煤矿生产中大倾角带式输送机的控制保护

摘要：在煤矿生产施工中，大倾角带式输送机出现断带事故会出现严重后果，很可能对皮带机造成长距离的破坏，严重威胁到安全生产，我们只能在管理中不断创新，才能够保障原煤正常拉运。本文谈谈煤矿生产中大倾角带式输送机的控制保护。

关键词：大倾角；皮带运输；保护

中图分类号： TD528+. 1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

在煤矿生产中，由于带式运输机具有可长距离、大运量、 连续运输的优势，并且运行可靠，容易实现自动控制，因此得到了广泛的应用。随着煤矿岩巷生产的机械化和自动化水平的不断提高，对矿井的运输设备的要求也越来越高。在东欢坨矿，大倾角下运皮带被得到广泛应用，但是在应用中遇到的一系列问题威胁到皮带安全运输。为了使皮带机能够正常拉运，必须考虑如何管理和创新，特别要考虑到皮带机胶带防断带的管理方法。

一、大倾角带式输送的问题

大倾角带式输送机的应用，可以极大的提高生产效率，改变过去刮板运输机低效率、高投入的状况，而且带式输送机便于管理和维护，可以直接将煤、矸石直接运输至主运皮带。

在生产施工中，在大倾角巷道下的皮带机运输，往往会出现一系列有关生产安全的问题，如矸石飞溅、皮带打滑、保护装置误动作等问题。在生产管理中不断创新改造，解决下运皮带在运输中出现的各类问题，对下山皮带进行有效科学的管理，能够保障我矿原煤正常拉运，保障人员设备安全，可以创造更大的经济效益。

二、大倾角带式输送机的控制保护

下运带式输送机的关键设备是制动装置。近年来，输送机的制动问题越来越突出，甚至曾经发生过由于制动装置的制动力矩下降，致使输送带不断加速，运行速度失控，发生“飞车”，甚至将电动机转子甩坏的重大事故。输送机的制动问题频发，主要是由于大型输送机系统从运行状态到停机的过程中，所产生的巨大的机械能，除了一部分被输送机的运行阻力所消耗外，剩余的能量都需要由制动装置来消耗，所以当制动装置设置得不合理时，将极易导致制动装置损坏、闸瓦烧坏等事故。制动器的制动表面需经“跑合”达到完全接触时才能达到设计的摩擦系数。因此，制动设备必须进行调整以补偿这一“跑合”过程。目前国内的制动方式有三种：机械式摩擦制动装置、液力制动装置、液压制动装置。其中机械式摩擦制动装置常用的有块式制动器、带式制动器及自冷盘式制动器等设备。这三种制动方式都具有较好的防爆性能和安全性能。

与普通带式输送机相比，大倾角带式输送机除了保证输送倾角外，在其控制和保护方面也有一些特殊的要求。特别是对下运来说，这一点更为重要。

（1）匀减速制动停车控制

大倾角下运带式输送机的停车减速度应限定在0.1～0.3m/s2范围内，这是因为在带载停车过程中，如果制动减速度过大的话，将会引起物料与输送带之间的滑动、块状物料滚动，甚至输送带和传动滚筒发生打滑以至飞车等严重后果；

（2）电动机的同步投入起动控制

当下运带式输送机在负阻工况下起动时，为了使起动更加平稳，不能一开始就给电动机送电，这是因为系统阻力矩与电动机起动力矩是同向的，输送带将在两个力矩的共同作用下起动，会使加速度增大。正确的做法是要让输送机在制动器的作用下制动下滑，等到电动机转速达到同步转速时，再给电动机送电，这样会减小冲击使起动更加平稳。通常考虑到继电器的动作时间，同步投入转速整定到小于同步转速而大于额定转速。

（3）电动机起动

当输送机空载或轻载起动时，茬制动器处于全松闸时，电动机的转速在一定时间内达不到同步投入转速或者较低，这时需要采用电动机强迫起动。

（4）电动初，运转中的超速保护

大倾角下运带式输送机的电动机通常工作于发电制动状态，由笼型三相异步电动机的机械特性可知，当负载力矩超过电动机的最大发电制动力矩时，电动机的转速上升，制动力矩下降，以致发生严重的“飞车”事故。因此，要求保护系统必须有电机转速检测回路。我们把电机超速分为两个级别，即超速I和超速II。①超速I保护。当载送机上的载荷超过额定负载一定量时，电机转速增加，此时应停止向输送机加载或减载，因为电机潜在着严重的超速危险。在停止或减少加载后，转速将下降，待转速恢复正常后又可继续加载。我们把停止或减少向输送机加载对应的转速称为超速I。②超速II保护。当输送机上的载荷使得电动机的转速接近于发电制动临界转速时，说明系统处于严重的超载工况，停止加载已无法解决，应立即发出停车信号，此工况下，对应的电机转速叫超速II。至于超速I、II对应的具体转速值，应根据具体的电机特性而定。

（5）运转中输送带的打滑保护

大倾角下运带式输送机的打滑分两种情况。①打滑I保护。它主要由于输送带与驱动滚筒间的摩擦系数降低和超载，欧拉摩擦条件破坏，输送带与驱动滚筒间产生相对滑动，并且带速高于驱动滚筒的表面线速度，该打滑即为打滑I。此种打滑如不解除，不仅造成带的磨损，更严重的是由于摩擦发热可能导致带的燃烧和引起瓦斯、煤尘的爆炸。因此，要求检测系统能随时检测输送带的运行速度，一般如超过额定速度的10%左右，便发出信号。解除这种打滑的方法是停止加载或减载。②打滑II保护。所谓打滑II是由于运行中的输送带被某物挤住，其速度低于额定速度而产生打滑现象。此种打滑现象不仅可能产生如同打滑I时的后果，而且还可能造成撕带等事故，故要求检测系统能检测带速，当带速低至额定转速的70%左右时，发出打滑Ⅱ信号，此时输送机制动停车。

（6）断带保护

由于输送倾角较大，因此应有断带保护装置。

三、应用实施情况

东欢坨矿现已对北二下山皮带进行了技术改造和规范管理，在实施期间，对沿线600米皮带行人侧设计安装了防护网（采用50角铁、M16×90螺丝、宽1米铁丝网）；在防护网立柱上设计制作了皮带保护支架（将皮带保护安装高度调高，制作保护专用盒）；为了防止皮带打滑设计安装皮带主驱动装置必须安装在上山，并安装APZ型闸盘防止皮带打滑；防止断带伤人，制订严格的检修管理制度，安排专人每班对带口进行检验，并在沿线每隔30米安装制作龙门架（采用120mm槽钢，M16×90螺丝），高度为900mm，并在龙门架上安装1000mm×900mm皮带，防止大块滚落加速度过大伤人。

在大倾角下山皮带安全管理中，我们始终坚持安全第一的路线方针，防止了下山皮带矸石滚落伤人，煤泥飞溅，皮带打滑跑偏，纵撕断带事故，防止了巷道撒煤，保证了巷道环境卫生。

参考文献

[1] 阚立新. 振兴煤矿大倾角带式输送机的使用研究[J]. 煤矿机械. 2010（08）

[2] 白霄. 清水营煤矿主提升大倾角带式输送机设计[J]. 煤矿机械. 2009（10）

[3] 陆振新，周辉. 大倾角上运带式输送机的应用[J]. 煤炭科技. 2008（03）