掘进巷道带式输送机撕带保护装置应用

赵晓贵

（晋能控股煤业集团雁崖煤业大同有限公司，山西 大同 037031）

目前矿用带式输送机主要采用感应式撕带保护装置，但是该装置在实际应用时装置灵敏度低，经常出现无保护动作现象，达不到预期保护目的，所以对带式输送机安装可靠的撕带保护装置对输送机安全高效运输，提高带式输送机运输效率具有重要意义。本文以雁崖煤业公司8310 高抽巷内安装的SSJ-800型带式输送机为研究对象，针对带式输送机安装了一套新型撕带保护装置。

晋能控股煤业集团雁崖煤业大同有限公司8310高抽巷三盘区东翼偏南一侧，工作面北部为8309 工作面（未开拓），南部为村庄铁路保护煤柱，同煤经地字2008[607]号文批准留设，西部为三盘区主要三条大巷，东至保护煤柱为界。巷道上覆为二叠系山4 号层采空区，与3～5 号层间距为26～44 m，同煤集团雁崖矿侏罗系14-3 号层采空区与3～5 号层间距为276 m，14-2 号层采空区与3～5 号层间距为307 m，11-2 号层采空区与3～5 号层间距为322 m，及大同市南郊区鸦儿崖乡综合厂康家梁煤矿、南郊区鸦儿崖乡贾侯涧接替井煤矿小窑采空区[1-2]。

8310 顶板高抽巷设计总长2 712.336 m（从8310顶板高抽巷回风绕道往里算起）；
巷道掘进设计为矩形断面：宽×高=4.0 m×3.1 m，断面面积为12.4 m2；
巷道掘进煤层为3～5 号煤层，煤层结构复杂，且大部分叉。3-2-5 号层利用厚度为4.83～12.51 m，平均8.96 m。煤层中含2～7 层夹矸，厚度为0.05～0.58 m，岩性为黑色泥岩、高岭岩；
3-1 号层厚度为0.92～2.80 m，平均1.60 m，与3-2-5 号煤层间距在0.80～4.54 m之间，平均2.87 m。

2.1 掘进现状

8310 高抽巷采用综合机械化掘进工艺，巷道采用EBZ260 型掘进机进行掘进，采用SSJ-800 型带式输送机进行煤矸运输，带式输送机机尾与掘进机转载结构连接，带式输送机最大运输量为2 000 t/h，运输速度为2.5 m/s，该带式输送机主要由滚筒、机架（重梁、H 架）、张紧装置、阻燃输送带、驱动装置（电机、减速机）、保护装置（撕带保护、烟雾保护、跑偏保护、速度保护、堆煤保护等）。

截至2021 年6 月13 日8310 高抽巷已掘进450m，巷道在前期掘进过程中由于巷道掘进煤矸量大、煤泥多、煤矸中含大量金属物件，导致带式输送机频繁出现撕带现象，根据机掘一队统计发现，2021 年2—6月8310 高抽巷内带式输送机共计出现撕带事故7起，撕带总长度达180 m，经济损失达27.8 万元。

2.2 问题分析

8310 高抽巷内SSJ-800 型带式输送机主要采用重力感应式撕带保护装置，该装置主要由感应板、重力感应器等部分组成。当输送机出现撕带后，断带与感应器感应后及时对输送机电机进行闭锁停机。

但是在传统撕带保护装置实际应用时发现，当输送带出现跑偏，由煤矸落入撕带保护装置上方时，装置出现误保护动作，同样会对输送机电机进行闭锁停机；
同时该装置只能对断带后输送机进行保护作用，当带式输送机在撕带过程中无法起到有效保护作用。

为了降低带式输送机撕带事故率，弥补带式输送机传统撕带保护装置主要存在的不足，机掘一队通过技术研究，决定对撕带保护装置进行优化改进。

3.1 撕带保护装置结构

新型撕带保护装置主要由除铁器、拉杆装置、吊挂装置、重力传感器等部分组成，结构如见下页图1。

图1 带式输送机新型撕带保护装置结构示意图

1）吊挂装置通过锚杆固定在巷道顶板上，除铁器通过拉杆装置固定在吊挂装置上，重力传感器固定在拉杆装置上。

2）除铁器根据实际情况选择永久性磁铁或电磁铁，以对原煤中混入的铁器产生吸附力。拉杆装置为拉绳结构，共计两根，在两根拉绳间安装固定拉杆，将拉绳和除铁器形成整体，从而有效避免装置晃动。

3）重力传感器安装在拉绳上，当除铁器吸附原煤中的铁器时，如果铁器对带面产生了刮擦，会产生与重力方向相同的作用力，重力传感器感应到以后会发出相应的信号给控制系统，控制系统控制停机，从而将带面的破损降至最小。

4）吊挂装置可以是现有技术中的单轨吊，单轨吊上设置有轨道和滑轮，滑轮与轨道相适配。拉杆装置的第一端与所述滑轮固定连接，拉杆装置的第二端与除铁器固定连接，吊挂装置内安装两个拉力传感器，拉力传感器与滑轮贴合。

3.2 装置工作原理

当不发生卡堵撕带现象时，冲击力撞击除铁器后急剧下降直至消失，拉力传感器把信号传到控制系统后，显示除铁器正常工作。可以在控制系统中设置声光报警器，当发生卡堵撕带现象时，发出声光报警，停机排除撕带的铁器。

带式输送机通过设置重力传感器来检测铁器刮擦带面时，除铁器产生向下的力；
通过设置拉力传感器来检测铁器刮擦带面时，除铁器产生的水平冲击力，通过信号传输，发出报警，并及时停机，以保护皮带，使皮带受到的破坏最小。

4.1 装置优点

1）结构简单、成本费用低：带式输送机新型撕带保护装置与传统保护装置相比，结构相对简单，安装方便，且生产成本费用低。该装置在实际应用时故障率较低。

2）装置自动化水平高：该装置通过除铁器对煤矸中金属异物进行吸附，当金属异物体积大时，除铁器在吸附过程中根据感应器及时对带式输送机进行闭锁，从而有效阻止撕带事故的发生。该装置自动化水平较高。

3）撕带保护效果好：传统撕带保护装置是当输送带撕带后及时进行停机，无法阻止撕带事故发生；
但是新型撕带保护装置能够及时阻止撕带事故发生，具有很好的撕带保护效果[3-5]。

4.2 实际应用效果分析

2021 年7 月对8310 高抽巷带式输送机撕带保护装置优化改造完成，截至2021 年12 月8310 高抽巷已掘进到位，通过5 个月实际应用效果来看，该装置安装后共计监测到14 起异物，停机6 起，在此期间未发生一起输送带撕带事故，预计全年可降低设备维修费用达20 余万元。

机掘一队针对8310 高抽巷前期掘进过程中带式输送机主要存在的问题，并根据实际情况对原撕带保护装置进行精准优化改进。通过实际应用效果来看，优化后的撕带保护装置具有保护动作灵敏可靠、保护效果好等优点，有效阻止了输送机撕带事故发生，保证了带式输送机安全稳定运行。

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