总第194期2019年第6期
实践与应用
机械管理开发
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 194No.6, 2019
D01:10.16525/j.cnki.cnl4-1134/th.2019.06.069
煤矿主斜井带式输送机故障分析及改进
张帅
(山西兰花集团东峰煤矿有限公司，山西高平046700)
摘要：针对某矿主斜井的带式输送机启动时存在打滑、飘带等事故导致生产停滞的问题，对造成事故的原因 进行了分析，并提出了具有针对性的改进方案。经现场应用表明，对主斜井带式输送机的改进解决了输送机打 滑、飘带和托辊卡转等问题，保障了矿井的安全生产。关键词：带式输送机故障分析改进方案中图分类号:TD528.1
文献标识码:A
文章编号：1003-773X(2019)06-0154-02
引言
带式输送机相较与其他运输设备，具有运输距 离长、运输量大、持续运输能力强和长期投资低等优 点，且便于实现集中控制和自动化管理[1]。无论从经 济角度还是社会角度考虑，带式输送机都是煤矿企 业最理想的运输设备。作为煤矿的主要运输设备，带 式输送机的运行可靠性直接决定着矿井整体的工作
效率。由于煤矿井下环境十分恶劣且地形多变，再加 上连续高负荷运行时间长的问题，导致带式输送机 在使用中时常出现卡带、打滑和飘带等事故,造成生 产停滞，降低生产效率,给煤矿生产带来巨大的经济 损失甚至是人员伤亡。本文以某矿主斜井的带式输 送机为例，对其存在的问题进行分析并优化设计。1
输送机现场布置及相关参数
某矿设计生产能力11 Mt/a，开拓方式为主斜井
减速器电动机皮带
表1带式输送机相关参数
参数或型号
2 500t/h5 m/s1 820 m1.8 m
性能或配置输送量运行速度运输长度传动滚筒直径
型号宽度抗拉强度型号功率转速电压数量型号减速比数量
液压盘式制动器
型号数量型号数量型号安装位置
ST6300
1.6 m6 300 N/mm
YBBP800M-4
1 600 kW1 480 r/min10 kV4台
ML3SPF140
251
KZP2000/200 x 4
开拓，主要靠一台大倾角带式输送机承担原煤运输 任务。主斜井的倾角为15 ° ,输送机水平段长度为 1 250 m,倾斜段长度为570 m。该输送机的其他相关 参数如表1所示。
2打滑故障分析及改进 2.1打滑故障分析
该输送机在运行时，驱动滚筒与胶带接触处出 现速度不同步且冒白烟的情况(俗称打滑），导致输 送机无法正常启动运转。根据技术人员的检测数据 显示:启动输送机时尾部的自动拉紧装置拉力为70
4套
DSN 1300
逆止器
2台
拉紧装置
重锤车式拉紧
尾部
摩擦系数不足;皮带与滚筒之间的围包角过小[2]。技术人员对输送机的皮带和滚筒之间的围包角
与摩擦性能进行检测，发现实际围包角为190° (符 合超过180°的要求），且两者之间的接触摩擦性能 良好。因此，导致输送机启动时打滑的原因为液压自 动拉紧装置的拉紧力不足。有必要对输送机启动时 的张力进行校核以确定最小的液压自动拉紧装置的 拉紧力。
2.2打滑故障改进
通过现场检测与理论分析可知，造成输送机打 滑的原因如下：
kN，并且驱动滚筒在8 s内即可达到1 480r/min。因为带式输送机的运转是依靠触动滚筒与输送 带之间的摩擦力进行驱动运转的，如若出现打滑的 原因是两者之间的摩擦力不足，根据摩擦力与摩擦 系数、接触面积和正压力成正比，因此导致打滑的根 本原因是皮带的张力不足;皮带与传动滚筒之间的
收稿日期:2019-01-11
作者简介：张帅（1988—），男，本科，助理工程师，主要研究方向 为采掘技术、井下材料使用核算。
1)输送机的启动时间过短，导致启动加速度过
2019年第6期张帅:煤矿主斜井带式输送机故障分析及改进• 155 •
大，要求更大的张力。根据带式输送机相关规程，运 输长度超过500 m的带式输送机，启动加速度不得 超过 0.2 m/s2。
2)带式输送机尾部的液压自动拉紧装置拉紧力 设置不足，此外拉紧装置的响应时间过长。
因此，可从几个方面进行改进:一是调整带式输 送机的液力稱合器的充液速度，将其启动时间延长 至30 s，此时启动加速度为0.17 m/s2,通过此措施降 低输送机正常启动时所需的张力；二是调整带式输 送机尾部的液压自动拉紧装置拉紧力，将其设置为2.1 x 103kN，保证其具启动时的张力足够;三是对张 紧装置的导轨进行调整，使其轨道更加平直，保证拉 紧小车运行流畅，并定期对拉紧小车进行检修。3飘带故障分析及改进 3.1飘带故障分析
在带式输送机运转过程中，平直段与倾斜段衔 接处(变坡点）经常出现皮带脱离托辊的事故（俗称 飘带），尤其是在启动时，该事故发生更为频繁。因为 此处距输送机的机头较远，此处皮带在输送机启动 时会承受较大的张力。
根据曲率半径计算公式有：
R ^sFfJAG^gcos^p.
式中为变坡处曲率半径，m;e为启动系数，取
1.2;F5为变坡处张力，取2.1 x 106N;GB为皮带连同 上部货物的线密度，kg/m，取115.63 kg/m;(p为弧段 圆心角，取15°。经计算得7?&575.59 m，但现场实 测输送带的曲率半径为420 m，低于要求的曲率半 径，因此可确定导致带式输送机飘带的原因是曲率 半径不足。
3.2飘带故障改进
目前，我国矿山企业增大井下带式输送机曲率 半径一般采用如下方案：
1)
将变坡处的一部带式输送机改成两部输送机，一部水平布置，另一部倾斜布置。此方案可以适应大
角度的变坡，彻底解决飘带问题。但是此方案采用两
部运输机在变坡处会占用较大的空间，且需要巨大
的经济投人和工程量。
2) 增加三个压带轮。通过在凹弧段的起点、和末端各设置一个压带轮减小所需的曲率半径。此 方案在短期经济投入和改造工作量上具有优势，但 是压带轮的轴会阻挡块度较大的原煤，导致皮带因
局部受力不平衡而出现跑偏，解决了飘带问题却会
导致跑偏问题，因此从长期考虑不宜采用此方案。
3) 设置压带转载装置。压带转载装置由一个 转载架和上面的3个改向滚筒组成。通过改向滚 筒实现原煤的转载和改变输送带的角度。此方案
的改造工程量小，在解决飘带问题的同时不会引 起其他问题。
从现场的适用性、工程的工作量、改造的有效性 和投人的经济性等角度考虑，可采用在变坡处安装压 带转载装置解决带式输送机时常出现飘带的问题。
4其他改进
在实际使用中，带式输送机还存在传动装置磨 损严重、晃动过大的问题，托辊卡转和下皮带磨损的 问题，可通过如下方面进行改进：4.1传动装置倾斜适应性改进
带式输送机的传动转动装置采用的是浮动支撑 设计。电动机、减速机和耦合器通过螺栓固定在驱动 装置的底座上，驱动装置底座再由销轴与浮动支撑 座连接。采用螺栓连接浮动支撑座与机头架[3]。其中 传动装置通过内胀套刚性联轴器与传动滚筒连接。 此种结构只适用于水平巷道，如若在倾斜巷道中就 会造成传动装置润滑不完全和晃动较大的问题。
可以在浮动支撑座的撬板上开设4个035 mm 的孔。当巷道是丨面斜的时候，通过这些孔将浮动支撑 座固定，并将浮动支撑座与机头架之间的联接螺栓 拆除，即可保证即使带式输送机处于倾斜角度，传动 装置仍可处于水平状态。为保证传动装置的稳定性， 可通过用与传动轴配合更为紧密的外所紧盘式刚性 联轴器连接传动装置与传动滚筒。4_2机身改进
带式输送机的机身部分是输送机最长的部分， 机身包括上承载托辊组、下回程托辊、中间架和H 支架等。在带式输送机使用时时常出现:上承载托辊 组与下回程托辊由于间隙过小(仅为15 mm)被煤泥 卡住以及下皮带磨损严重等情况。
因此，可对带式输送机的机身进行改进:一是将
上承载托辊组、下回程托辊和机架支架的间距增加 至 25 mm，并将上承载托辊组中的中辊安装在顺皮
带方向的前部，从而可解决卡转的问题;二是抬高下 托辊距地面的距离(其下沿距底板为250 mm)，方便 工作人员清理煤泥，避免下皮带磨损。5结语该矿于2016年6月完成对主斜井带式输送机
的优化改进后，直至2018年6月未发生一起打滑、 飘带和托辊卡转的事故，并且将皮带的使用寿命延 长了 60%。此改进为矿井的安全、高效生产提供了保
障，并可为输送机类似问题的解决方案提供参考。参考文献
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(3)：
282-283.
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(下转第182页）
中点 技•182.
jxglkfhjb@ 机械管理开发
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第34卷
7)保证进口空压机的安全运行。
从TM900-1空压机压风机主管路引出单独的 3
应用情况及社会经济效益分析
分支管路代替小空压机供风，减轻供电负荷与设备 该设备经过长时间在马兰矿麻风口空压机房的
的维护、保养费用，自制油、水、气分离器解决引出气 试运行，从TM900-1出风管路引出4分仪表供气并 体中含有水、油成分的问题，预计每年节支45万元 加装自制的油、气、水分离器后，进口空压机运行一 左右。不使用市场上购买的油水分离器，自制油、气、 切正常。
水分离器，不仅节省电力，也节省小空压机的维护、 TM900-1空压机新仪表气可以停止额外的小 保养费用。
空压机每天24 h、365 cl/a的连续运行。小型负压机 参考文献
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设备的停机影响生产费用、市场上购买油水分离器的 [2019-03-30].https：//d〇i.〇rg/10.16511 /j .cnki.qhdxxb.2019-25-001.价格，预计每年节支45万元左右。可见，以TM900-1 [3]
肖龙.空压机振动异常检测[J].机械管理开发，2019,34( 1空压机新仪表气替代额外的小空压机供气，不仅节省 114-115；125.
电力，也节省小空压机的维护、保养费用。
[4] 王继文，庞喜.英格索兰离心空压机专用润滑油替代方案分析
[J].石油和化工设备，2019，22( 2): 73-77.
4
结语
(编辑：贾娟）
Application of TM900-1 Air Compressor New Instrument Gas in
Malan Mine
Tian Jianwei
(Malan Mine, Xishan Coal and Electricity Co
., Ltd., Gujiao Shanxi 030200)
Abstract： In order to solve the problem that water from the air outlet main circuit of TM900-1 air compressor enters
the oil tank and reduces the service life of hearings, Malan Mine has independently develoj^ed and processed oil, gas and water separators. The equipment has high water removal efficiency, small size, light weight, maintenance-free, good reliability and so on. After a long trial run, the application shows that the equipment can extract four—point separator from the air outlet main circuit of TM900-1. The imported air compressor operates normally after supplying gas by meter and installing self-made oil, gas and water separators, and it is expected to save about 450,000 yuan annually, which has broad prospects for popularization.
Key words： air compressor; new instrument gas; oil-water separator
(上接第155页）[3]
许晓曦，宁波.DSmO/lSOMxM5型可伸缩带式输送机的改进 设计[J].煤矿现代化，2014(6):66-67.(编辑：赵琳琳）
Fault Analysis and improvement of Belt Conveyor in Coal MineMain Inclined Shaft
Zhang Shuai
(Dongfeng Coal Mine Co., Ltd., Gaoping Shanxi 046700)
Abstract： In view of the problems of skidding, drifting and other accidents leading to production stagnation during the
start-up of belt conveyor in the main inclined shaft of a mine, the causes of the accident are analyzed, and the corresponding improvement schemes are put forward. The field application shows that, The improvement of main inclined shaft belt conveyor solves the problems of conveyor skid, belt and roller card.
Key words： belt conveyor; failure analysis; improvement scheme
):
