綜采工作面刮板輸送機(jī)常見故障及預(yù)防

王亞鵬

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)煤峪口礦， 山西 大同 037001）

1 8101 工作面概述

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)煤峪口礦8101 工作面位于井田一盤區(qū)，工作面東部為實(shí)煤區(qū)；南部為一盤區(qū)回風(fēng)大巷、輔運(yùn)大巷、皮帶大巷，平距分別為79 m、117 m、153m；西部為瓦抽硐室、泵站硐室，平距分別為174m、211 m；北部為煤峪口礦礦界；切巷西部為同忻礦8112 采空區(qū)，北部為同忻礦8015 采空區(qū)。

8101 工作面設(shè)計(jì)走向長度為938 m，傾向長度為151 m，工作面回采煤層為3-5 號(hào)合并煤層，煤層平均厚度為17.4 m，平均傾角為4°，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，夾矸6～16 層，厚度5.6～12.3 m，泥巖為主，局部有天然焦，厚度約3.5 m，煤體結(jié)構(gòu)碎裂。8101 工作面采用單一走向長壁后退式綜合機(jī)械化低位放頂煤開采的采煤方法。用MG650/1630-WD 型采煤機(jī)落煤、裝煤，用SGZ1000/1700 型前部、后部刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，ZF15000/27.5/42 型低位放頂煤支架支護(hù)頂板。

截止目前8101 工作面已回采400 m，工作面在前期回采過程中由于受施工工藝以及設(shè)備管理維護(hù)水平等限制，工作面機(jī)電設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障，其中刮板輸送機(jī)故障率占80%,嚴(yán)重制約著工作面安全高效回采[1-2]。

2 刮板輸送機(jī)常見故障及原因分析

2.1 刮板鏈故障

2.1.1 調(diào)節(jié)槽磨損嚴(yán)重

位于刮板輸送機(jī)機(jī)尾調(diào)節(jié)槽磨損嚴(yán)重，主要原因有以下幾方面：

1）刮板輸送機(jī)在運(yùn)輸煤矸時(shí)，受煤矸石擠壓、撞擊等作用，造成調(diào)節(jié)槽出現(xiàn)變形現(xiàn)象，調(diào)節(jié)槽上下寬度不一致，導(dǎo)致刮板鏈在該處與調(diào)節(jié)槽磨損嚴(yán)重。

2）兩節(jié)溜槽在對(duì)接時(shí)，由于溜槽對(duì)接不平順出現(xiàn)上翹現(xiàn)象，而接口板在此位置安裝后出現(xiàn)上翹，導(dǎo)致接口板與刮板鏈出現(xiàn)嚴(yán)重摩擦作用，增加了刮板鏈運(yùn)行阻力，加劇了調(diào)節(jié)槽磨損。

2.1.2 刮板鏈斷裂

1）正常情況下為了保證刮板輸送機(jī)具有合宜的張緊度，在機(jī)頭鏈輪位置處有2 環(huán)處于松弛狀態(tài)，而通過現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，8101 工作面刮板輸送機(jī)刮板鏈張緊力，采煤機(jī)落煤后增加了刮板鏈負(fù)荷，所有刮板鏈處于張緊狀態(tài)，從而導(dǎo)致刮板鏈斷裂。

2）工作面在進(jìn)行設(shè)備安裝時(shí)，由于設(shè)備選型不合理以及設(shè)備安裝質(zhì)量不合格，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)在運(yùn)輸煤矸時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重“回頭煤”現(xiàn)象，造成刮板輸送機(jī)機(jī)尾堆積大量浮煤，從而增加了刮板鏈阻力，當(dāng)刮板鏈負(fù)荷超過自身極限負(fù)荷時(shí)，出現(xiàn)刮板鏈斷裂現(xiàn)象。

2.1.3 機(jī)尾鏈輪磨損嚴(yán)重

通過現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，8101 工作面刮板輸送機(jī)機(jī)尾鏈輪磨損嚴(yán)重，最大磨損量達(dá)17 mm，造成刮板鏈出現(xiàn)跳鏈現(xiàn)象。

1）由于刮板輸送機(jī)出現(xiàn)回頭煤現(xiàn)象，增加了刮板鏈運(yùn)行阻力，以及刮板鏈與調(diào)節(jié)槽之間磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)運(yùn)行過程中刮板鏈與鏈輪之間產(chǎn)生較大的咬合載荷，造成輪齒磨損嚴(yán)重。

2）在回采過程中8101 工作面煤層中含有大量的矸石，主要以炭質(zhì)泥巖為主，刮板輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中刮板鏈與機(jī)尾鏈輪之間存在碎小的矸石，鏈輪出現(xiàn)卡頓、磨損現(xiàn)象。

3）由于刮板鏈長期出現(xiàn)磨損且輸送機(jī)檢修維護(hù)力度不足，未對(duì)變形、斷鏈的刮板鏈進(jìn)行更換，導(dǎo)致刮板鏈與機(jī)尾鏈輪之間無法正常咬合，從而增加了鏈輪磨損。

2.2 電機(jī)燒毀

由于8101 工作面回采煤層為石炭系3 號(hào)與5號(hào)合并煤層，煤層內(nèi)矸石量大，而且3-5 號(hào)煤層穩(wěn)定性差，工作面采用放頂煤回采時(shí)煤壁片幫嚴(yán)重，采煤機(jī)割煤后刮板輸送機(jī)上堆積大量煤矸，增加刮板輸送機(jī)電機(jī)負(fù)荷，造成電機(jī)燒毀；同時(shí)刮板輸送機(jī)操作管理不當(dāng)，在回采期間頻繁啟動(dòng)電機(jī)，致使刮板輸送機(jī)在啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生電流沖擊電機(jī)，造成電機(jī)匝圈燒毀。

2.3 過載停機(jī)故障

1）工作面傾向長度為151 m，刮板輸送機(jī)采用功率為400 kW 電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由于工作面回采過程中刮板鏈運(yùn)行阻力大、機(jī)尾浮煤較多，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷加大，出現(xiàn)過載停機(jī)現(xiàn)象。

2）工作面回采前期由于刮板輸送機(jī)出煤量大，輸送機(jī)長期處于負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，導(dǎo)致刮板輸送機(jī)電機(jī)出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，同時(shí)回采前期刮板輸送機(jī)檢修維護(hù)力度不足，過載保護(hù)系統(tǒng)未定期進(jìn)行校正，系統(tǒng)保護(hù)失靈，導(dǎo)致過載停機(jī)故障。

3 刮板輸送機(jī)故障預(yù)防措施

3.1 刮板鏈故障預(yù)防措施

1）為了控制調(diào)節(jié)槽出現(xiàn)變形現(xiàn)象，可在調(diào)節(jié)槽底板焊接肋板，在中部槽與調(diào)節(jié)槽連接處安裝連接銷，從而確保槽之間對(duì)接平整，防止調(diào)節(jié)槽在水平和垂直方向上出現(xiàn)錯(cuò)位以及調(diào)節(jié)槽上翹現(xiàn)象。

2）加強(qiáng)對(duì)刮板鏈檢修維護(hù)，發(fā)現(xiàn)刮板鏈出現(xiàn)變形斷裂或刮板造成雙鏈?zhǔn)芰Σ痪鶗r(shí)及時(shí)進(jìn)行刮板鏈、刮板更換，刮板輸送機(jī)運(yùn)行期間應(yīng)保證所有刮板與刮板鏈垂直布置，確保兩條刮板鏈在縱向受力均勻。

3）每天及時(shí)對(duì)刮板鏈張緊度進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，保證刮板鏈張緊度適宜，確保機(jī)頭鏈輪處刮板鏈有2環(huán)的松弛空間，同時(shí)每天定期對(duì)機(jī)尾處浮煤進(jìn)行清理，減小刮板鏈運(yùn)行負(fù)荷。

3.2 電機(jī)故障預(yù)防措施

1）定期維護(hù)：由于綜采工作面過地質(zhì)構(gòu)造、采空區(qū)、積水區(qū)時(shí)頂板淋水量大，需對(duì)刮板輸送機(jī)電機(jī)采取特殊防護(hù)措施，防止淋水進(jìn)入機(jī)腔內(nèi)，定期打開電機(jī)對(duì)電機(jī)內(nèi)部軸承以及連接部件處機(jī)械能潤滑，如發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承變形、斷裂時(shí)必須及時(shí)更換。

2）嚴(yán)禁電機(jī)帶病運(yùn)轉(zhuǎn)：8101 工作面采用“四六”工作制，刮板輸送機(jī)每天運(yùn)行周期達(dá)18 h，刮板輸送機(jī)長期處于負(fù)荷疲勞狀態(tài)，輸送機(jī)輸出電流量大，長期運(yùn)轉(zhuǎn)輸送機(jī)電機(jī)出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，所以在回采過程中應(yīng)對(duì)電機(jī)制定停機(jī)降溫措施，防止電機(jī)超溫現(xiàn)象。

3）優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：對(duì)工作面刮板輸送機(jī)原硬啟動(dòng)方式進(jìn)行優(yōu)化，采用變頻電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)方式，從而提高電機(jī)安全性能；同時(shí)為了防止刮板輸送機(jī)運(yùn)輸煤量大、異物卡頓等導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)負(fù)荷現(xiàn)象，可在減速機(jī)輸出軸前端安裝安全插銷，當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷超過安全銷強(qiáng)度時(shí)，安全銷會(huì)被切斷，從而起到電機(jī)、減速機(jī)以及刮板鏈保護(hù)作用。

3.3 過載停機(jī)預(yù)防措施

1）降低采煤速度：8101工作面采用MG650/1630-WD型采煤機(jī)落煤，采煤機(jī)截割深度為0.9 m，采煤機(jī)工作時(shí)煤體受采動(dòng)影響，出現(xiàn)大面積片幫現(xiàn)象，導(dǎo)致落煤量大，很容易造成過載停機(jī)故障，所以可適當(dāng)將采煤機(jī)截深控制在0.5 m 內(nèi)，同時(shí)降低采煤機(jī)牽引速度。

2）加強(qiáng)破碎圍巖控制：工作面在過地質(zhì)構(gòu)造、陷落柱以及應(yīng)力區(qū)等特殊區(qū)域時(shí)，為防止因應(yīng)力作用出現(xiàn)煤壁片幫現(xiàn)象，可對(duì)該區(qū)域煤體進(jìn)行注漿，加固破碎煤體或者施工超前管棚支護(hù)，對(duì)煤體進(jìn)行超前支護(hù)。

4 結(jié)語

煤峪口礦綜采一隊(duì)對(duì)8101 工作面前期回采過程中SGZ-1000/2×855 型刮板輸送機(jī)主要故障源及故障原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)預(yù)防措施后，工作面在后期回采過程中刮板輸送機(jī)故障現(xiàn)象得到有效改善，輸送機(jī)故障率由原來的19%降低至5%，輸送機(jī)維修費(fèi)用降低30 余萬元，取得了顯著應(yīng)用成效。