西銘礦選煤廠膠帶輸送機(jī)漏煤保護(hù)裝置的研制

馬明芳

(西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司 西銘礦選煤廠， 山西 太原 030053)

膠帶輸送機(jī)是西銘礦選煤廠煤炭洗選加工生產(chǎn)過(guò)程中使用最多的物料連續(xù)輸送設(shè)備，在生產(chǎn)過(guò)程中由于給煤機(jī)給料不均勻等原因，膠帶輸送機(jī)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)跑偏漏煤、起皮、撕裂等現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生跑偏漏煤時(shí)，煤落在底膠帶會(huì)造成安全隱患，煤帶入滾筒不僅會(huì)加劇膠帶輸送機(jī)跑偏漏煤，使得巷道內(nèi)積煤變多，且如果底膠帶積煤拉至機(jī)尾，堆積過(guò)多造成電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)嚴(yán)重磨損膠帶甚至?xí)龤щ姍C(jī)；如果同時(shí)遇到中小塊煤卡在膠帶與機(jī)尾滾筒之間，會(huì)造成膠帶劃傷或從中間撕裂。因此，為了保護(hù)膠帶輸送機(jī)，減少經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)降低職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，需安裝一個(gè)漏煤保護(hù)裝置，在發(fā)生漏煤等情況時(shí)，實(shí)現(xiàn)膠帶輸送機(jī)能夠及時(shí)斷電停機(jī)，延長(zhǎng)膠帶輸送機(jī)使用壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本。

1 膠帶輸送機(jī)漏煤保護(hù)裝置構(gòu)造

膠帶輸送機(jī)漏煤保護(hù)裝置主要是由主反應(yīng)板及水銀脫扣開關(guān)組成，其基本構(gòu)造見圖1.主反應(yīng)板是漏煤、撕裂等情況的檢測(cè)元件，水銀脫口開關(guān)是控制元件。當(dāng)膠帶輸送機(jī)上有漏煤或皮帶撕裂的皮條、皮片時(shí)，主反應(yīng)板傾倒，連接桿抬起水銀脫扣開關(guān)跌落，水銀流向另一端不能接觸電極，電路斷開，設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)。膠帶輸送機(jī)無(wú)漏煤、撕裂、起皮等情況時(shí)，主反應(yīng)板與水銀脫扣開關(guān)連接，水銀脫扣開關(guān)正向放置，其內(nèi)部的水銀接觸電極，電路接通，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

主反應(yīng)板由連接桿連接水銀脫扣開關(guān)，水銀脫扣開關(guān)也叫鋼帶機(jī)脫扣開關(guān)，是一種較為常見的開關(guān)裝置，其內(nèi)部裝有半管水銀。

圖1 膠帶輸送機(jī)漏煤保護(hù)裝置基本構(gòu)造圖

主反應(yīng)板是由鋼板切割而成，安裝于上下膠帶之間，根據(jù)膠帶輸送機(jī)帶料運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)上下膠帶之間的尺寸設(shè)計(jì)切割，主反應(yīng)板的底邊與下膠帶平行，頂邊弧度與上膠帶相符合，主反應(yīng)板的頂邊和底邊與上下膠帶(正常帶煤生產(chǎn)的情況下)相距大約1 cm左右，以保證下膠帶上的漏煤或膠帶撕裂的皮條、皮片均可導(dǎo)致其傾倒；主反應(yīng)板的寬度則與膠帶寬度一致，過(guò)主反應(yīng)板的重心有一根重心連接桿。漏煤保護(hù)裝置實(shí)物圖見圖2.

2 安裝試驗(yàn)

2.1 安裝方式

主反應(yīng)板由重心連接桿固定在皮帶架上，位于上下膠帶之間。具體安裝操作為：在主反應(yīng)板的重心線處焊入一根短管即重心連接桿，短管的兩端置于皮帶架上已固定打孔的槽鋼中，一端用擋片固定，保證能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。另一端橫連一段短管，短管用彎頭搭在水銀開關(guān)上(見圖3). 當(dāng)主反應(yīng)板傾倒，此段短管抬起使水銀脫扣開關(guān)跌落。在水銀開關(guān)反向的位置，焊接一段橫穿膠帶架的保護(hù)短管，起到保護(hù)膠帶輸送機(jī)不被主反應(yīng)板傷害的作用。

2.2 試驗(yàn)安裝位置

西銘礦選煤廠的膠帶輸送機(jī)多是平緩斜坡狀態(tài)，安裝位置分別取靠近機(jī)頭、靠近機(jī)尾和膠帶輸送機(jī)中間位置，最終通過(guò)誤判率和反應(yīng)時(shí)間確定安裝位置。

1) 試驗(yàn)安裝位置對(duì)誤判率的影響。

選取301原煤入洗膠帶輸送機(jī)和702矸石運(yùn)輸膠帶輸送機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，兩條膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)度和斜坡角度均不同，301膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)約50.1 m，爬坡角度約為8°；702膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)約為38 m，爬坡角度約為15°；每個(gè)安裝位置監(jiān)測(cè)20個(gè)生產(chǎn)班(每班12 h)，統(tǒng)計(jì)反應(yīng)次數(shù)、誤判次數(shù)計(jì)算出誤判率，301、702統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別見表1，表2.

表1 301膠帶輸送機(jī)誤判率統(tǒng)計(jì)表

表2 702膠帶輸送機(jī)誤判率統(tǒng)計(jì)表

2) 試驗(yàn)安裝位置對(duì)反應(yīng)時(shí)間的影響。

試驗(yàn)選取長(zhǎng)約50.1 m，爬坡角度約為8°的301原煤入洗膠帶輸送機(jī)，通過(guò)人工撒煤的方式模擬漏煤現(xiàn)象，漏煤量約為500 g/次，并隨膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方向移動(dòng)。選取距離機(jī)頭2/3處、1/3處兩個(gè)漏煤位置，分別記錄漏煤保護(hù)安裝位置位于a靠近機(jī)尾、b皮帶中間、c靠近機(jī)頭位置時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，連續(xù)試驗(yàn)3次，時(shí)間取平均值(見圖4).記錄結(jié)果見表3.

圖4 安裝位置與漏煤位置示意圖

安裝位置反應(yīng)時(shí)間/s漏煤位置1漏煤位置2靠近機(jī)尾715中間部位1020靠近機(jī)頭2352

2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

由表1，表2可見，膠帶輸送機(jī)漏煤保護(hù)裝置安裝于301膠帶輸送機(jī)靠近機(jī)頭誤判率是33.33%，中間部位是22.22%，靠近機(jī)尾是0；702膠帶輸送機(jī)靠近機(jī)頭誤判率是30%，中間部位是16.67%，靠近機(jī)尾是0. 可見，301和702膠帶輸送機(jī)安裝于靠近機(jī)尾的漏煤保護(hù)裝置其反應(yīng)誤判率最低，且不受膠帶輸送機(jī)長(zhǎng)短及斜坡角度大小影響。由表3可知,當(dāng)位置1或位置2出現(xiàn)漏煤等情況時(shí)，保護(hù)裝置安裝于靠近機(jī)頭位置反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)，安裝于靠近機(jī)尾位置反應(yīng)時(shí)間最短。由此試驗(yàn)綜合誤判率及反應(yīng)時(shí)間可以確定漏煤保護(hù)裝置安裝于靠近機(jī)尾的位置能起到最及時(shí)有效的保護(hù)作用。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

安裝膠帶輸送機(jī)漏煤保護(hù)裝置后能準(zhǔn)確判斷膠帶輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)生漏煤、起皮等情況及時(shí)斷電停車，避免了膠帶輸送機(jī)因漏煤、起皮等情況造成膠帶輸送機(jī)磨損甚至撕裂。

西銘礦選煤廠共有67部膠帶輸送機(jī)，自2016年起開始陸續(xù)安裝膠帶輸送機(jī)漏煤保護(hù)裝置，膠帶輸送機(jī)耗損更換費(fèi)用逐年遞減(見表4).

由此可見，在使用該保護(hù)裝置后，膠帶的損耗用量大幅降低，與2016年相比，2018年材料費(fèi)降低了98.042萬(wàn)元。

表4 歷年膠帶輸送機(jī)使用情況表

此外，由于出現(xiàn)漏煤、起皮等情況時(shí)能夠及時(shí)停車處理，避免了因此發(fā)生的生產(chǎn)事故，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。

4 結(jié) 論

由主反應(yīng)板、水銀脫扣開關(guān)組成的皮帶漏煤保護(hù)裝置能有效判斷膠帶輸送機(jī)漏煤、起皮等情況，并及時(shí)斷電停止運(yùn)行，保障了膠帶輸送機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，且安裝于靠近膠帶輸送機(jī)機(jī)尾時(shí)其判斷準(zhǔn)確率最高，延長(zhǎng)了膠帶輸送機(jī)的使用壽命，節(jié)約了生產(chǎn)成本。