煤矿井下机电运输撕带事故及其应对措施.pdf

2023 年 8 月2023 年第 8 期煤炭资源的开采和利用极大程度推动着国家的经济发展，为国家全面建设社会主义现代化强国及实现第二个百年奋斗目标提供扎实的基础保障。煤炭开采过程涉及环节较多，其中井下机电运输是煤矿采掘中至关重要的环节之一，不但决定着煤炭的生产质量和效率，还影响着煤矿开采的安全性、稳定性及可靠性。近年来，随着科学技术的不断进步，井下机电运输设备的先进性和安全性进一步提高。在实际采掘中，井下机电运输设备受各方面因素的影响会发生撕带事故，这不仅会极大程度地降低煤矿的生产效率，还会诱发安全事故，严重时可能会有人员伤亡，给煤矿企业带来巨大的经济损失。因此，煤矿企业需要采取有效措施，降低井下机电运输撕带事故的发生率，营造安全稳定的开采环境。1煤矿井下机电运输撕带的故障原因1.1输送机铁器等部件的管理防护不到位调查发现，输送机铁器等部件导致撕带的主要原因是管理不到位。输送机长期受到振动的影响，如果煤矿企业没有采取相应的防护措施，就会导致输送机铁器部件发生脱落。相关人员在实际管理过程中，未能按照相关规定进行有效管理，导致没有及时发现铁器部件的松动，久而久之，输送机的铁器部件滑落，导致运输撕带事故的发生1。此外，一些施工人员在输送机周围作业时，由于疏忽的原因将部分工具、设备零件等遗落在输送带上，使得运输撕带事故的发生率增大，给煤矿企业带来一定的经济损失。1.2物料划伤导致运输中出现撕带现象煤矿实际采掘过程中，可能有质地较硬的物体混入煤炭中，在工人没有发现的情况下进行运输。这些物体在运输过程中产生的摩擦较大，很容易造成输送机皮带撕带或划伤。开采的煤炭体积不一、形状各样，其中可能会含有很多其他物体，在高速运输的状态下划伤皮带，如果没有及时修补，划伤部位会越来越大，最后导致机电运输撕带事故的发生。1.3皮带工作强度过大煤矿开采具有持续性等特点，井下机电运输设备的工作强度大。机电运输工作面具有一定的复杂性，部分煤中含有大量煤矸石，很容易造成运输皮带故障，严重收稿日期：2022-12-10作者简介：张利强袁 1984 年生袁 男袁 山西晋城人袁 助理工程师袁 主要从事矿山机电方面的工作遥煤矿井下机电运输撕带事故及其应对措施张利强（山西兰花集团东峰煤矿有限公司，山西 高平 048400）摘要：在煤矿实际采掘过程中袁 井下机电运输设备起着十分重要的作用袁 不仅决定着煤炭资源的运输效率袁 还影响着煤矿运输的安全性遥 煤矿井下机电运输设备受各种因素的影响容易发生撕带事故袁 很大程度地影响着煤矿的生产质量和效率袁 因此袁 煤矿企业需要高度重视井下机电运输设备的维护和管理遥 主要介绍了造成井下机电运输撕带故障的原因袁 在发现问题的基础上提出一系列措施袁 从而有效避免运输撕带事故的发生袁 为煤矿企业提供一定的参考遥关键词：煤矿曰 井下机电运输曰 撕带中图分类号：TD528+.1文献标志码：A文章编号：2095-0802-(2023)08-0201-03Belt Tearing Accidents in Underground Electromechanical Transportation of CoalMines and Corresponding MeasuresZHANG Liqiang(Dongfeng Coal Mine Co.,Ltd.,Shanxi Lanhua Group,Gaoping 048400,Shanxi,China)Abstract:In the actual mining process of coal mines,underground electromechanical transportation equipment plays a veryimportant role,not only determining the transportation efficiency of coal resources,but also affecting the safety of coal minetransportation.Underground electromechanical transportation equipment in coal mines is prone to belt tearing accidents due tovarious factors,which greatly affects the production quality and efficiency of coal mines.Therefore,coal mining enterprises needto attach great importance to the maintenance and management of underground electromechanical transportation equipment.Thecauses of belt tearing failures in underground electromechanical transportation were mainly introduced,and a series of measuresaiming at the discovery of the problems were proposed,in order to effectively avoid the occurrence of belt tearing accidents duringtransportation and provide certain reference for coal mining enterprises.Key words:coal mine;underground electromechanical transportation;belt tearing（总第 215 期）实践运用2012023 年第 8 期2023 年 8 月影响皮带的使用质量2。目前，随着煤炭采掘强度的加大，皮带工作强度过大，加大了井下机电运输撕带事故发生的可能性。部分煤矿并没有重视皮带高强度工作带来的后果，依然使皮带处于高负荷工作状态，导致输送机发生安全事故。1.4带式输送机维修保养不到位煤矿企业不仅要重视采掘设备的维护和管理工作，还需要关注机电运输设备的检修和保养工作，任意环节出现问题都将严重影响煤矿的生产质量和效率。井下机电运输设备的工作环境相对恶劣，长时间处在潮湿、煤尘多的环境下运行，输送机容易发生故障，只有定期维护和保养，才能使输送机的运行效率得到保障，保证煤炭输送效果，降低运输撕带事故的发生率。但是，部分煤矿不重视输送机的维护和管理工作，相关负责人没有严格按照相关制度进行定期维修和保养，导致安全隐患得不到及时排查，从而极大程度地增大了输送机撕带事故的发生率。1.5皮带老化现象部分煤矿企业为了减少煤炭输送成本，没有及时引入先进的机电运输设备。长期运行下，井下机电运输设备出现老化的现象，同时矿井工作环境较差，在高强度开采和输送的状态下，很容易导致老化的皮带发生撕带事故。这不仅会严重影响煤炭运输效率，还会降低整个煤矿的经济效益。另外，部分工作人员的实际操作能力较低，在操作失误的情况下导致煤矿井下机电运输撕带事故的发生。1.6皮带修补不及时井下机电运输设备在工作时，很容易出现皮带打滑、划伤等现象，需要相关技术人员进行及时修补，从而保证煤炭资源的正常输送。部分煤矿会采取橡胶修补的方式进行处理，但是依旧存在修补不达标、产生鼓包的问题，这就增大了煤矿井下机电运输撕带事故发生的可能性3。因此，煤矿企业需要严格控制皮带的使用质量与期限。如果在使用的过程中发现不合格等问题，需要及时更换皮带，不能存在侥幸心理。此外，相关管理人员需要密切关注皮带接头情况，发现变形或破损时，立即采取修补措施，避免载物冲击皮带。如果发现皮带运行跑偏，需要及时关闭电源，从而避免皮带受力不均匀而撕裂。1.7投入资金不足煤炭开采后需要通过井下输送机将煤炭运输到地面，因此，井下输送机在煤矿采掘中发挥着极其重要的作用，是保障煤矿正常生产的重要设备。为了进一步提高煤炭运输效率，煤矿企业需要加大投资力度，引入先进的运输设备，淘汰陈旧、老化的输送机4。但是，部分煤矿企业经济实力较低，引进新的运输设备需要大量资金，受资金困扰，机电运输设备无法得到及时更换，一定程度上增大了运输撕带事故的发生概率。2防止煤矿井下机电运输撕带故障的措施2.1制定安全生产制度加强监管煤矿采掘涉及环节较多，需要建立完善的安全生产制度才能确保煤炭生产具有高效性、安全性及稳定性，并应不断地加强监督管理工作，将制度落实到生产中，做到分工明确、分层管理，责任落实到个人。尤其是对于井下机电运输设备，相关人员需要严格执行安全生产制度，认真学习，科学合理地进行机电运输工作。并且，煤矿企业应根据实际情况制定奖励和惩罚制度，结合施工人员的实际表现进行奖励和惩罚，进一步加强监督。对发生的安全事故进行记录、分析及反思，协同其他生产环节积极找出事故发生的具体原因，从而有效避免该类事故再次发生5。此外，煤矿企业需要高度重视井下机电运输设备的维护和管理工作，针对存在的问题进行不断的优化和改善，严格要求相关人员进行定期维护和保养，并进行监督，从而提高员工的责任心，避免设备管理形式化。结合煤矿实际情况加强制度的制定，有效降低井下机电运输撕带故障的发生率，为煤矿营造良好的工作氛围和环境。2.2安装机电运输撕带保护装置煤矿企业可引进新型撕带保护装置（见图 1），从而减少运输撕带事故的发生。此类保护装置主要由重力传感器、拉杆装置、除铁器及吊挂装置等组成。借助锚杆将吊挂装置固定在巷道顶板上，通过拉杆装置将除铁器固定在吊挂装置上，重力传感器则安装在拉杆装置上。根据实际情况，除铁器可选择永久性电磁铁或磁铁，可以吸附原煤中的铁器。设置 2 根拉绳，在这2 根拉绳之间安装固定拉杆，从而使除铁器和拉绳有效结合，降低晃动程度。原煤中的铁器被除铁器吸附后，如果铁器与皮带表面产生摩擦，那么就会产生与重力方向相反的作用力，因此，需要在拉绳上安装重力传感器，此重力传感器感应到作用力后会发出指令进行控制，通过控制系统停机，从而达到降低破损的目的。吊挂装置其实就是单轨吊，由轮滑和轨道组成，将拉杆装置的一端和滑轮连接，另一端和除铁器固定，将拉力传感器安装于吊挂装置，并与滑轮结合6。此保护装置设备通过信号传输实现报警、停机，具有很好的防撕带效果。2.3设计带式输送机防撕带保护系统随着互联网技术的快速发展，智能化技术广泛应用在煤矿井下机电运输中，可以有效防止运输撕带事故的发生。该系统（见图 2）主要由金属探测仪、急停装置、数据采集器、信息传感器、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）及异物清理器等部分组成。相关人员可将该装置安装在带式输送机的机头皮带架和上下两侧，通过光纤传递系统将采集的2022023 年 8 月2023 年第 8 期数据、信号传输至地面控制中心，再通过计算机系统进行计算和分析。金属探测仪能及时感应到输送机上的金属异物，数据采集器会收到报警信号的位置，并传递至传感器，传感器、高压喷头及水泵属于异物清理器部件。PLC 技术可以控制电机、金属探测仪及高压喷头传感器7。通过该保护系统可以实现异物清理、皮带跑偏情况感应等，有助于工作人员及时发现问题并进行有效处理。2.4定期保养和维护运输设备输送机运行过程中，部件之间会发生摩擦，长时间运行会让很多部件有不同程度的磨损。因此，相关负责人需要进行定期维护，主要可通过以下几方面进行：相关人员可结合煤矿实际情况制定一个科学合理的维护保养计划，在维护过程中需要全面检查各部位是否完好，尤其是皮带与轴承之间的接触情况，查看皮带是否有磨损；需要监测煤矿井下机电运输设备的运行状态，一旦发现异常，及时采取措施，避免发生运输撕带事故。2.5选择使用新型输送带随着科技的不断创新和完善，人们研发出新型输送带。此类输送带更能满足煤矿企业的需求，不仅可以提高煤炭的输送效率，还可以减少运输撕带事故的发生。例如，新型输送带中使用钢丝绳芯，具有强度大、抗冲击性强等优势，极大程度地提高了使用寿命和耐屈挠性。使用芳纶材料作为输送带骨架材料8-10，这种材料不仅具有很好的抗撕裂性，其应用还可以有效降低能耗。3结束语煤矿井下机电运输效率直接影响煤矿的生产效率。运输过程会受到多方面因素的影响，从而诱发运输撕带事故，降低了煤矿运输效率。因此，煤矿企业需要采取相应措施避免此类事故的发生。随着科技的进步，煤矿企业可引入先进的设备和技术，从而有效确保煤矿井下机电运输的安全性、稳定性，实现煤矿的可持续发展。参考文献：1张厚全.煤矿机电运输撕带事故及应对措施研究 J.现代制造技术与装备，2022，58(9)：168-170.2马耀星.煤矿机电运输撕带事故与预防措施解析 J.内蒙古煤炭经济，2021(11)：49-50.3张阳.煤炭机电运输断带事故原因分析及防范措施 J.内蒙古煤炭经济，2021(9)：118-119.4李孝胜.煤炭机电运输常见断带事故及预防 J.冶金与材料，2020，40(4)：169-171.5王文茂.煤矿井下机电运输事故原因分析及预防对策 J.石化技术，2020，27(9)：245.6王骁佳.煤矿井下机电运输管理存在的问题及对策分析 J.南方农机，2019，50(10)：43.7刘东东.机电运输事故在煤矿井下的原因和对策分析 J.当代化工研究，2021(10)：23-24.8爱保柱.煤矿胶带输送机常见故障分析及处理 J/OL.矿业装备，2022(2)：262-263 2022-12-08.https：/ J/OL.装备维修技术，2020(2)：226 2022-12-08.https：/ J/OL.矿业装备，2020(4)：112-113 2022-12-08.https：/ 1带式输送机新型撕带保护装置结构示意图传感器图 2带式输送机防撕带保护系统工作原理图顶板拉绳传感器除铁器滑轮皮带吊挂装置吊挂装置复位弹簧重力传感器皮带运行方向带式输送机运行金属探测仪工作皮带清理单元上下激光装置扫描仪PC中控室显示器急停装置定位传至检修人员机尾接收仪未收到信号数据、图像上传清理结束检测到金属异物信号传输至 PLC串联激光遭受遮挡数据、图像处理，提取特征，识别故障机头两侧激光装置张利强：煤矿井下机电运输撕带事故及其应对措施203