试析煤矿机电运输撕带故障及应对策略

试析煤矿机电运输撕带故障及应对策略

李志刚

（乌苏四棵树煤炭有限责任公司，新疆 乌苏 833000）

摘要：煤矿主运输皮带是煤矿生产的主要运输载体，对于保障煤矿企业安全稳定生产发挥着重要作用。现代煤矿生产多采用滚筒驱动装置摩擦力带动皮带运转，在主运输皮带运行过程中经常发生皮带打滑、撕裂、跑偏、局部高温等风险。为此，煤矿许多皮带机都安装了拉紧调节保护装置和防撕裂保护装置，并将机械化皮带保护装置与智能化控制系统结合起来，通过分析皮带运输动力学规律，不断预测、校正运输皮带动态特性参数，从而使煤矿井下运输皮带更加稳定高效运行。

关键词：煤矿机电运输；撕带故障；应对策略

引言

煤炭工业是我国不可或缺的能源产业。煤炭工业是我国重要的能源企业,在保障我国战略能源安全方面发挥着重要作用。目前,我国煤矿已进入高质量发展阶段,大中型煤矿产量越来越高。与其他运输方式相比,带式输送机具有更高的运输效率,是国内煤矿的首选运输方式。然而,各种类型的输送带断裂事故严重影响了地下生产。因此,分析机电运输事故和煤矿应对措施非常重要。

1煤矿皮带机概述

作为一种大宗物料连续输送装置，皮带运输机依靠滚筒驱动皮带连续作业，保障了煤矿生产运输的连续性。在煤矿生产作业中常见的皮带机主要是固定式皮带输送机和可伸缩式皮带输送机，无论是哪种皮带机型号，其组成结构基本类似。煤矿皮带输送机的基本构成都是包括机头装卸部分、驱动装置、拉紧装置、皮带储放装置、托辊装置等，这些装置密切配合，使得皮带输送机高效运转起来。从皮带机故障类型来看，皮带机故障可划分成机械故障、电气故障、生产性故障等；从皮带机故障发生位置来看，皮带机故障可进一步精确到具体的设备故障，例如电机故障、滚筒故障、CST故障等。

2煤矿机电运输撕带故障分析

2.1人为因素

虽然煤机已经逐步实现了自动化和智能化,但一些关键节点仍然需要手工完成,但一些施工人员自身的专业素养、技术水平等距离标准还有一定的距离,难以发现运行过程中潜在的问题,从而导致胶带故障的出现,以及一些因操作人员粗心大意、忽视职务而导致的故障问题。

2.2皮带运输机的接头位置质量不达标

连接质量不符合标准,导致断裂事故。现代输送机使用的接头主要是机械接头和硫化接头。大多数机械连接是金属连接夹和输送机连接板。虽然使用这种连接方式的选择比较方便,使用成本相对较低,但随着使用时间的延长,连接处的磨损会比较明显,金属连接夹会出现平滑问题,严重时会导致关闭,而关闭处会出现电压集中问题,增加了胶带断裂甚至胶带断裂事故的可能性。虽然硫化连接可以保证连接效率高,但在使用过程中成本较高,安装过程较为复杂,容易出现老化问题,连接技术相对较差。

2.3胶带老化现象

胶带材料弹性力不足，可承受的弹性张力不高；皮带跑偏和打滑导致驱动拉伸力远远大于皮带拉紧弹性张力；较大煤块或铁器卡住皮带或在胶带面产生侧向冲击力。

3煤矿机电运输撕带故障应对策略

3.1健全管理体系

为了纠正各种故障,必须在管理方面作出努力,以提高设备运行的可靠性和稳定性。让我们从两个方面开始。首先,针对煤矿机电输送过程中存在的许多带隙问题,引入大数据技术、数据库技术,对不同类型的带隙事故进行分类、整理、归纳,分析带隙事故产生的原因,为制定切实可行的治理控制措施提供参考,并做好现场实施措施,总结实施应对措施的优缺点,进而完善和优化措施,以显示更大的作用和效益。最后,在数据管理基础上将完善的对策和方案包括在内,随后在运输过程中再次出现同类问题,直接在数据库中处理处理方案,以减少故障响应时间,减少故障可能造成的损失。其次,优化技术维护和胶带使用要求,结合胶带使用说明书制定和完善操作规程,确保不同岗位的操作人员熟悉各自职责的内容,使他们能够按照操作规程执行一系列操作任务。同时,要补充和完善全过程检验制度,要求每位检验员按照检验制度,在规定的时间和路线上进行检验,并要求他们使用夜间照相设备对检验过程中遇到的问题进行拍照,并根据故障的严重程度,对漏油、异常反应等常见问题采取相应措施。详细记录并通过报告系统报告;对于严重的故障,如滚筒故障,难以工作,火灾等。应返回安全区,及时联系上级管理人员,通知维修部门,以便其首次到达现场完成维修工作。

3.2皮带故障智能决策系统的处理流程

在皮带故障智能决策系统的基础上，依赖皮带机上多种传感器实时融合系统，可以高效地开启皮带故障智能处理过程。在煤矿主运输皮带机上有很多传感器，当传感器检测信号超过故障设定阈值时，智能保护系统能够根据系统部件状态、周围环境信息对检测特征参数进行综合判定，从而有效找寻皮带机故障的根源。皮带故障智能决策依赖问题类型及人机交互系统要求开展相关工作。在故障模式确定环节，对比当前皮带机故障，在系统故障库中依靠人工搜集数据、当前实测数据和系统历史数据进行综合推理分析，查找出准确反应当前故障的特征。在具体故障排查阶段，利用现有知识库检索符合故障特征的解决方案，并依据现有知识库系统判断对故障进行具体分析，并形成量化分析结论。对于不确定性的推理方案，可以结合以往皮带机故障典型案例，找寻皮带机故障解决方案的通用策略，为化解皮带机相似故障提供合理的处置手段。

3.3全面增强铁器管理，严防铁器进入运输系统

修理工作完成后,技术人员应组织专业人员现场清理铁器及杂质,特别是电焊完毕后,必须现场清理铁器及其他杂质。在输送带的周围和靠近环的地方,不应有能够划伤输送带的物体。同时,对井中使用的金属板、防护网、铁板、钻杆,应采用号码管理方法,使管理责任由具体的人员来履行,管理责任得到确认。对于输送系统中使用的铁板,技术人员应采用折叠法。特别是对于关键位置,应采用处理方法,以尽量减少对输送带中铁器的损坏。对于强度不足的地方,技术人员应及时进行加固。对于容易进入井下煤流系统的部件,应采取严格的措施防止脱落。例如,保护链可以安装在保护板上。对于支架中使用的网格、矩阵和各种类型的钢带,应采用集中控制的方法。输送铁锤、铸钢等物品时,严禁用输送机进行输送,在输送系统的适当位置可安装除铁器。同时,为了保证分离器的使用效率,技术人员应至少每3个月对分离器的使用效果进行一次测试,以确保分离器的磁场强度能满足使用效果。

3.4皮带故障信息融合技术

皮带故障智能诊断与保护系统的研究离不开配套技术的支持，信息融合技术则构成了皮带机故障决策的关键控制因素。当前皮带机故障决策支持系统主要是分散式结构和并行结构，前者利用各种传感器独自完成皮带机故障信号搜集，并初步进行故障类型判定，适用于单个传感器运行的故障分析模式；后者通过多个传感器共同参与皮带机故障的诊断，能够得到皮带故障较为完整的故障类型，适用于较为复杂的多传感器检测平台。按照皮带机故障信息融合程度的高低，融合技术可以分为数据层、特征层和决策层，三者对于数据依赖程度逐渐降低，对于故障判断灵活性逐渐提升。就皮带机故障信息融合技术的逻辑算法而言，目前主流的逻辑算法有加权平均算法、贝叶斯推理、D-S证据推理等，无论是依靠具体参数估算还是依靠特征推理，都是建立在数据库、知识库和典型案例库关联性的基础上，这样才能实现皮带机故障信息融合，提高皮带机故障诊断与保护的工作效率。

结束语

总的来说,煤矿机械和电气运输过程中断带故障的原因是多种多样的,因此,为了更好地避免煤矿中断带故障的发生。在预防过程中,应从全过程着手,结合运输系统的实际情况,深入分析故障原因,通过及时调查,建立社会服务和技术维护体系等方式,更好地避免煤矿机械和电动输送带发生故障。

参考文献

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[4]李二小.浅谈煤矿机电运输撕带故障[J].中国石油和化工标准与质量,2019

[5]郭晋伟.论煤矿机电运输撕带故障与应对策略[J].矿业装备,2018

作者简介：李志刚（1978.9-），男，汉，河南信阳人，2017年7月毕业于新疆工程学院，安全工程专业，本科学历，工程师职称；现在新疆乌苏四棵树煤炭有限责任公司，从事煤矿安全管理工作。