掘進巷道刮板輸送機常見故障及優(yōu)化改進

胡志軍

（大同煤礦集團白洞礦業(yè)有限公司， 山西 大同 037003）

引言

隨著科學技術的不斷進步及千萬噸礦井的不斷建成，煤礦各類采掘設備不斷升級，刮板輸送機作為煤礦最主要的運輸工具之一，也在煤礦的生產(chǎn)中不斷改造。隨著礦井服務年限的增高，大量的優(yōu)質(zhì)煤田已經(jīng)開采完畢，煤礦均面臨著開采地質(zhì)條件較差的工作面。在地質(zhì)條件較差的工作面進行回采，會造成刮板輸送故障率提高、磨損嚴重等情況[1]。

大同煤礦集團白洞礦業(yè)有限公司井下掘進巷道主要采用40T 刮板輸送機，輸送機電機功率為40 kW，最大運輸距離為300 m，運輸量為150 t/h，由于輸送機安裝質(zhì)量差、安裝地質(zhì)條件復雜以及設備自動化水平低等，導致刮板輸送機在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障，不僅降低了掘進巷道運輸效率，加大了設備維修費用，而且很容易發(fā)生重大煤礦機電事故，威脅著巷道掘進安全。對此維修二隊分析了掘進巷道刮板輸送機常見故障，并進行優(yōu)化改進[2]。

1 刮板輸送機主要存在問題

1.1 卡鏈問題

卡鏈是實際生產(chǎn)中最常出現(xiàn)的故障。技術人員

通過分析發(fā)現(xiàn)，在巖巷掘進時出現(xiàn)卡鏈的概率要比在煤巷大的多。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，在實際生產(chǎn)中，

掘進巷道在開掘巖巷時，由于巖巷的泥巖遇到水后

會產(chǎn)生大量泥漿，這些泥漿會不斷流入刮板機改向鏈輪和壓鏈板下，當這些泥漿遇到空氣干燥后，會形

成大量堅硬的泥漿塊。如果刮板輸送機在這種情況下啟動運行后，泥漿塊產(chǎn)生的巨大阻力會造成鏈輪

組處和壓鏈板下卡鏈[3]。

1.2 大坡度運輸能力下降問題

刮板輸送機在巷道采掘時通常會與水平面存在10°左右的夾角，這是為了保證輸送機上機尾處的物料能夠順利運送到轉(zhuǎn)載機。如果刮板輸送機與水平面的夾角過大時，會造成刮板輸送機由于動力不足無法正常運轉(zhuǎn)。根據(jù)力學角度分析計算得出，當刮板輸送機在巷道采掘時與水平面存在15°左右的夾角，此時刮板輸送機沿著刮板槽方向上物料運送的阻力為水平方向的2.5 倍。

1.3 揚塵問題

刮板輸送機的物料在落入轉(zhuǎn)載機時會產(chǎn)生大量的揚塵，若在落差較大的地方揚塵更大。這不僅會對工作人員的健康造成損害，揚塵濃度過大時還會造成工作面能見度差，當揚塵濃度達到一定極限時甚至會發(fā)生爆炸[4]。

2 優(yōu)化改進措施

2.1 卡鏈問題的改進措施

2.1.1 液壓馬達的改進

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，電機驅(qū)動力不足是造成刮板輸送機卡鏈現(xiàn)象的主要原因。為了解決這一問題，技術人員對電機馬達進行改裝。煤礦刮板輸送機通常采用的馬達為單液壓馬達，為了增加馬達的驅(qū)動力，可以將單液壓馬達改為雙液壓馬達。改變馬達后，在后期還需技術人員對刮板輸送機內(nèi)的各項參數(shù)進行相應重新修改[5]。

2.1.2 改向鏈輪組的改進

由于刮板輸送機改向鏈輪采用開口式鏟尖，這就很容易造成鏟尖區(qū)域被大量的碎煤堆積。由于刮板輸送機上鏈的運行方向與掘進機相反，即使鏟尖區(qū)域堆滿碎煤也不會影響刮板輸送機正常運輸，改向鏈輪出現(xiàn)卡鏈的情況比較小，然而當鏟尖區(qū)域有大塊堅硬巨巖時，由于巨巖硬度較大不能破碎，就會造成刮板輸送機出現(xiàn)卡鏈現(xiàn)象。為了避免刮板輸送機出現(xiàn)以上卡鏈情況，技術人員通過以下方法對改向鏈輪組進行改進。技術人員將改向鏈輪組上鏈道的空隙進行縮減，防止大塊煤巖進入鏈道空隙，同時使用蓋板將改向鏈輪組鏟尖區(qū)罩住，這樣可以避免大塊煤巖掉入刮板輸送機上，此外技術人員還在刮板輸送機上加裝鋼刷，這樣即使有大塊巖石掉入刮板鏈上也會被鋼刷清理。

2.1.3 壓鏈板的改進

掘進巷道在開掘巖巷時，由于巖巷的泥巖遇到水后會產(chǎn)生大量泥漿，這些泥漿遇到空氣干燥后會形成大量堅硬的泥漿塊，造成刮板輸送機發(fā)生卡鏈事故。為了降低刮板輸送機運輸時的阻力，施工人員將刮板輸送機上的壓鏈板拆除，同時在刮板鏈兩側(cè)加裝滾輪，同時增大刮板鏈與鏈道間的間隙，確保刮板鏈與鏈道有足夠的空間不接觸。改進后的刮板處于開放式運行狀態(tài)，同時依靠軸承滾輪能夠大大降低輸送機的運輸阻力。

2.2 大坡度問題的改進措施

如果刮板輸送機與水平面的夾角過大時，會造成刮板輸送機由于動力不足無法正常運轉(zhuǎn)。為了解決這一問題，技術人員首先將電機單液壓馬達更換為雙液壓馬達，其次對刮板輸送機進行改進，將原來固定式刮板輸送機設計為可調(diào)角度式刮板輸送機，這樣即使巷道存在角度時也可以通過改變輸送機角度來減小輸送機水平方向的夾角。

2.3 揚塵問題的改進措施

為了能夠避免刮板輸送機在落差較大處產(chǎn)生大量的揚塵，技術人員采用過渡膠帶皮設計了一套緩沖帶來減少揚塵。

在刮板輸送機機頭、中部以及機尾分別安裝了一套聯(lián)鎖自動灑水降塵裝置，該裝置與輸送機電機聯(lián)鎖，當輸送機開啟后灑水裝置氣動噴霧降塵，從而降低了人工散水降塵勞動作業(yè)強度。

3 改進效果

大同煤礦集團白洞礦業(yè)有限公司維修二隊分析了掘進巷道40T 刮板輸送機在使用過程中常見故障，并提出了合理的優(yōu)化改進措施，通過實際應用，取得了顯著應用效果：

1）經(jīng)過優(yōu)化措施改進后的刮板輸送機在使用時未出現(xiàn)3 次以上事故，通過實踐證明，此次改進大大降低了刮板輸送機在掘進生產(chǎn)時的事故概率。

2）刮板輸送機經(jīng)過改造后能夠在坡度較大、巖石硬度較大、水量較大等各類掘進工作面使用，大大提高了刮板輸送機的使用范圍。

3）通過優(yōu)化改進后，刮板輸送機在使用過程中粉塵質(zhì)量濃度控制在30 mg/m3以下，大大降低了作業(yè)環(huán)境粉塵濃度，提高了作業(yè)環(huán)境質(zhì)量標準化。