矿用带式输送机故障分析及预防措施_王国军.pdf

矿用带式输送机故障分析及预防措施王国军（山西焦煤霍州煤电锦程煤业有限公司，山西临汾041000）摘要：基于锦程煤矿 2031 顺槽掘进期间 DSJ-1000 型带式输送机频繁出现故障，导致带式输送机出现断带、跑偏、撕带等故障，不仅降低了带式输送机运行性能，增加了输送机故障率，而且严重制约着掘进巷道安全高效运输。基于此，锦程煤矿机电科通过技术研究，分析了 2031 顺槽掘进过程中带式输送机常见故障类型，并根据掘进现状提出了若干项合理有效的预防措施。通过实际应用效果来看，采取预防措施后巷道在后期掘进过程中，输送机故障率由原来的 22%降低为 7%，维修费用减少了 25.7 万元，取得了显著应用成效。关键词：掘进巷道；带式输送机；常见故障；预防措施中图分类号：TD528.1文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0232-0212031 顺槽概况山西焦煤霍州煤电锦程煤业有限公司 2031 顺槽位于井田二采区西北部，东部为实煤区，南部为实煤区，西部为已采完 10-201 综放工作面，北部为二采区西采区大巷。2031 顺槽设计长度为 1 400 m，巷道断面规格为宽高=4.5 m3.0 m，巷道掘进煤层为 9+10 号煤层，该工作面煤层赋存稳定，平均厚度为 5.3 m，属为半暗型煤，煤层结构简单，中部夹 13 层厚 0.30.7 m的稳定夹矸，夹矸岩性为碳质泥岩。工作面煤层稳定可采，厚度变异较小。本煤层容重为 1.39 t/m3；煤层倾角为 016。煤层顶底板岩性如表 1 所示。2031 顺槽采用综合机械化回采工艺，工作面回采过程中在巷道内安装 DSJ-1000 型带式输送机，该输送机最大运输距离为 600 m，截至目前巷道已掘进860 m，巷道内安装了两部输送机，通过现场掘进现状来看，巷道内安装的带式输送机由于安装质量、管理水平、检修维护措施等影响，带式输送机频繁出现故障，不仅影响着巷道安全高效运输，而且影响着带式输送机使用寿命；根据矿机电科统计发现，2021 年锦程煤矿井下带式输送机故障率占总机电事故率的80%，全年设备维修费用达 37.8 万元1-2；针对这一技术难题，锦程煤矿通过技术研究，分析了井下带式输送机常见故障以及原因，并根据生产现状提出了合理有效预防措施。2带式输送机常见故障及原因分析2.1电机烧毁故障1）供电不稳定：通过现场观察发现，供电不稳定是造成带式输送机电机不稳定主要原因之一，由于检修人员责任心不强、专业技术水平有限，在对带式输送机额定电压及额定电流在调整过程中随意性大，未严格安装煤矿安全规程进行调整，造成供电电压、电流过大，输送机在运行过程中出现电机匝圈被击穿现象3-4。2）带式输送机过载：带式输送机在运输物料时经常出现过载现象，输送机过载频繁启动时会产生瞬间冲击电流，该电流超过额定电流，造成电机发热现象，带式输送机虽然存在过载保护系统，但是过载保护时间短，一般在 12 min，保护失效后输送机再次启动，从而导致电机发热烧毁。2.2带式输送机断带故障1）张紧度不足：张紧装置是带式输送机重要装置之一，张紧装置主要对输送带施加适宜的张紧力，保证输送带运行稳定，但是 DSJ-1000 型带式输送机采用的张紧装置自动化水平低，无法根据输送带运输煤量大小自动调整张紧力，从而导致输送机在运输物料过程中因张紧不合理出现断带现象。2）对接质量差：随着巷道掘进延伸每天需对带式输送机延长皮带，传统输送带采用机械方式对接，即对输送带施工对接卡扣并采用穿条固定，但是由于传统对接方式简单，输送带对接过程中很容易出现错位现象，导致输送带在运输时对接两侧输送带所受张力不均匀，从而在对接处产生径向应力，导致输送带断带。2.3输送带跑偏故障1）输送机安装质量差：带式输送机在安装时必须保证输送各类滚筒与输送带中心线垂直，但是在实际收稿日期：2022-08-08作者简介：王国军（1987），男，本科，毕业于东北大学电气工程及其自动化专业，助理工程师，现就职于山西焦煤霍州煤电锦程煤业有限公司机电科，从事机电技术管理工作。总第 242 期2023 年第 6 期机械管理开发MechanicalManagementandDevelopmentTotal 242No.6，2023DOI:10.16525/14-1134/th.2023.06.094顶底板名称岩石名称厚度/m岩性特征老顶K2 灰岩3.1011.97中厚层状灰岩，深灰色生物碎屑灰岩、坚硬，稳固性好直接顶9 号煤、灰质泥岩0.002.72灰色、灰黑色，岩性较软底板 铝土质泥岩1.436.83岩性较硬，具滑感，吸水性、可塑性中等表 12031 顺槽掘进的 9+10 号煤层顶底板岩性经验交流2023 年第 6 期巷道掘进过程中由于巷道底板高低起伏，输送带安装质量差，造成输送带中心线与滚筒轴线不垂直，导致输送机在运输时输送带两侧所受滚筒、托辊摩擦力不等，从而出现跑偏现象。2）防跑偏效果差：传统带式输送机主要采用防跑偏托辊防止输送带跑偏，但是该装置自动化水平低，输送带出现跑偏后可小范围控制输送带跑偏，且无法预防输送带跑偏，防跑偏效果差。2.4输送带撕带故障1）异物影响：巷道在掘进期间由于存在大块煤矸以及破断的锚杆、锚索等，输送机在运输时大块煤矸以及异物在卸载点以及与 H 架、重梁等出现卡塞现象，导致与输送带磨损严重，甚至出现撕带事故。2）撕带保护装置失灵：传统带式输送机撕带保护装置主要安装在输送带机尾处，但是受输送机物料等影响，传统感应式撕带保护装置故障率高且频繁出现误保护动作，起不到预期撕带保护效果5。3带式输送机常见故障预防措施3.1电机烧毁预防措施1）合理调整供电电压：带式输送机安装后必须进行试运转，试运转分五个阶段，分别为空载运转、25%负载运转、50%负载运转、75%负载运转以及 100%负载运转，每个阶段试运行时间不得低于 30 min，试运转期间应合理调整供电电压以及供电电流，保证输送机在负载状态下具有合理的供电压（流），避免电机匝圈发热、击穿事故发生。2）加强运输管理：带上输送机在运输物料时避免出现超负荷现象，保证带上输送机运输物料均匀，避免带式输送机机头出现堆煤现象。3.2输送机断带预防措施1）优化带式输送机张紧装置：优化后采用一套重力自动感应张紧装置，该装置主要由重力感应张紧装置、储带游动车、拉紧游动车、松带游动车、联锁开关、PLC 控制柜等部分组成，如图 1 所示；该装置主要通过重力感应张紧装置监测输送带运输物料重量，并通过PLC 控制柜分析处理，实现输送带自动张紧的目的。2）提高输送带对接质量：输送带在对接时必须保证对接两侧输送带中心线重合，提高输送带对接质量，同时输送机在运输物料过程中观察输送带对接处卡扣缺失情况，必要时必须重新对接。3.3输送带跑偏预防措施1）提高输送机安装质量：带式输送机安装质量直接影响着后期运行稳定性，输送机安装前由测量人员设定带式输送机安装中心线，保证带式输送机安装后滚筒轴线与输送带中心线垂直；输送机安装后对机头及机尾采用地锚进行固定，防止输送机运行期间产生振动导致机头出现位移，造成输送机跑偏现象。2）安装阻尼纠偏装置：传统防跑偏装置纠偏效果差，为了提高方跑偏效果可安装阻尼纠偏装置，该装置主要由防跑偏滑轮、控制装置、固定架、支架、螺杆、橡胶托辊等部分组成，如图 2 所示；与传统防跑偏托辊相比，该装置具有自动化水平高、纠偏效果好等优点。3.4输送机撕带预防措施1）加强运输管理：对巷道内带式输送机转载点安装篦子以及在输送机机头处安装除铁器，从而减少大块煤矸以及金属异物进入输送带，避免异物撕带事故发生。2）由于传统防撕带保护装置结构相对简单、防撕带性能差，撕带后不能及时停机，可对原重力感应防撕带保护装置进行优化改进，采用自动翻板式防撕裂装置，该装置主要由 L 型钢板、限位器、固定圆钢等部分组成，如图 3 所示，该装置相比传统防撕裂装置，具有防撕裂精度高、故障率低等优点。4结语2021 年 7 月锦程煤矿对 2031 顺槽间 DSJ-1000型带式输送机跑偏、撕带、电机烧毁以及断带等故障采取预防措施，截至 12 月份通过 5 个月实际应用效图 1重力感应张紧装置结构示意图图 2阻尼纠偏装置结构示意图图 3带式输送机自动翻板式防撕裂装置结构示意图重力感应装置输送机电机拉紧游动车感应器 硅胶托辊感应弹簧卸载滚筒上输送带下输送带松带钢丝绳激光扫描仪电机拉紧钢丝绳松带固定游动车信号线信号线信号线游动车开关储带游动车输送机开关200 A80 APLC 控制柜显示屏电缆电缆信号处理器200 A联锁开关蓄电池套筒报警器活动杆AA防跑偏滑轮导电铜片 弹簧PLC 控制模块阻尼轴皮带橡胶托辊支架控制装置AA活动杆固定夹板螺杆导轨固定架底托辊组L 型钢板上带圆钢限位器底带护皮（下转第 236 页）王国军：矿用带式输送机故障分析及预防措施233机械管理开发第 38 卷次常规介损测试，当电容量与铭牌电容值相比超过3%时，进行套管油色谱分析。5）为进一步分析该类型套管爆裂原因，针对性地提出防范措施，变压器套管拆卸进行实验室检查试验。6）对集团内该批次的变压器套管介损、电容量等历史试验数据进行系统分析，及时发现具有类似问题的套管分布情况。7结语通过对某发电厂主变高压套管故障分析，明确了事故检查内容和检查流程，查明导致该事故的原因 3项目，暴露问题 2 项，并针对性地提出 6 项防范措施，为设备的安全可靠运行打下坚实的基础。参考文献1刘煌煌.主变高压套管直流电阻三相不平衡故障分析及处理J.电世界，2017，58（2）：30-31.2叶志伟.主变高压套管故障及处理措施分析J.中国高新技术企业，2016（32）：73-74.3李如锋，田雨，于璐.一起 220 kV 主变高压套管异常故障分析J.电力安全技术，2018，20（8）：24-27.4姚文吉，杨帮华，何金海.220 kV 玻璃钢电容式主变套管烧毁故障分析J.电工技术，2017（12）：89-91.5郭跃东，郭丽华，杨冰.一起 220 kV 主变跳闸的原因分析及处理J.电世界，2017，58（6）：13-15.6王略.核电站主变重复出现乙炔气体问题分析与处理J.变压器，2016，53（3）：60-66.7李亮，刘奎，雷成.超声局放定位技术在主变故障诊断中的应用J.电工技术，2016（2）：35-37.8陆丁.220 kV 主变高压套管末屏故障分析及更换 J.红水河，2014，33（6）：101-105.（编辑：王慧芳）Analysis of High Voltage Bushing Fault in a Main Transformer of a Power Plant in ShandongProvinceWang Shen（Huadian International Zouxian Power Plant,Jining Shandong 273522）Abstract:Due to the explosion of the high-voltage bushing porcelain sleeve of a certain power plant,a fire was caused.Therefore,severalinspections were carried out from the power plant,including transformer inspection,protection action inspection,fault recorder inspection,lightning arrester inspection,and transformer hanging cover inspection.The cause of the accident was identified,and six targeted preventivemeasures were proposed to ensure the safe and reliable operation of the e