鋼繩芯膠帶輸送機(jī)斷帶事故的預(yù)防及控制

馬桂云

摘 要：帶式輸送機(jī)是煤礦主要的原煤運(yùn)輸設(shè)備，然而在長期使用過程中由于膠帶自身原因和外在因素的影響，常發(fā)生膠帶的斷帶事故，一旦發(fā)生斷帶事故將造成極其嚴(yán)重的后果，本文分析了帶式輸送機(jī)斷帶事故的危害，從兩個方面分析了造成斷帶事故的原因，提出了鋼絲芯膠帶斷帶事故的預(yù)防對策，對鋼絲芯膠帶輸送機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：斷帶事故；原因分析

鋼繩芯膠帶輸送機(jī)是一種輸送松散物料的主要設(shè)備，一般屬于高強(qiáng)度輸送帶，在煤炭生產(chǎn)中因其具有輸送能力大、結(jié)構(gòu)簡單、投資費(fèi)用相對較低，以及維護(hù)方便等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，其中一些主運(yùn)輸帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)著一個或多個采區(qū)的運(yùn)輸任務(wù)。然而在長期使用過程中由于膠帶自身原因和外在因素的影響，常發(fā)生膠帶的斷帶事故，一旦發(fā)生斷帶下滑或因逆止器失效造成的逆轉(zhuǎn)事故，就會摧毀膠帶機(jī)機(jī)架、損壞設(shè)備、堵塞運(yùn)輸巷道，造成長時間的停產(chǎn)及重大經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡，后果極其嚴(yán)重，而且斷帶事故十分普遍。

一、鋼絲繩芯膠帶斷帶原因分析

由于各單位鋼繩芯膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸環(huán)境、鋼絲芯膠帶的制造質(zhì)量、皮帶接頭搭接方式、干部職工的管理水平的差異，造成鋼絲芯膠帶斷帶的原因也是多種多樣的。我認(rèn)為造成鋼絲芯膠帶斷帶的主要原因有以下兩方面：

（一）膠帶接頭存在質(zhì)量問題

我們知道，鋼繩芯強(qiáng)力膠帶的斷裂多發(fā)生在硫化接頭處。由于硫化接頭時采用不合格的接頭材料、硫化接頭處環(huán)境條件差、硫化工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不嚴(yán)格、接頭硫化工藝不高或接頭處橡膠老化，使其強(qiáng)度不夠，接頭處的鋼絲繩芯抽出造成膠帶斷裂；膠帶的長期運(yùn)轉(zhuǎn)，造成表層橡膠的磨損和內(nèi)部鋼絲繩芯的腐蝕，甚至出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，使膠帶的強(qiáng)度降低。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國近年來發(fā)生的斷帶事故中，其中斷帶發(fā)生在接頭處的占斷帶總數(shù)的90%。因此，接頭質(zhì)量的好壞是決定是否發(fā)生斷帶事故的直接原因。

（二）鋼繩芯膠帶輸送機(jī)管理上存在問題

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，操作人員發(fā)現(xiàn)隱患后未及時采取措施；崗位責(zé)任制不落實(shí)，檢查不細(xì)、不到位；輸送機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，膠帶突然受到大塊煤、矸石等卡阻，使得膠帶所受張力瞬間增大，也會引發(fā)斷帶事故。

二、鋼絲繩芯膠帶斷帶事故的預(yù)防及控制

鋼繩芯膠帶事故很多，有的是膠帶接頭質(zhì)量低劣，有的是領(lǐng)導(dǎo)決策失誤，有的是突發(fā)性事故。因此研究鋼繩芯膠帶斷帶事故的預(yù)防對策，對鋼繩芯膠帶輸送機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

（一）保證接頭強(qiáng)度

影響接頭強(qiáng)度的因素有膠料質(zhì)量、硫化環(huán)境、硫化設(shè)備和硫化工藝。只有這四方面的因素全部具備，才能硫化出合格的膠帶接頭。

1、把好膠料質(zhì)量關(guān)就能把住硫化接頭的第一關(guān)，是保證接頭強(qiáng)度的先決條件，選擇膠料時必須選擇在保質(zhì)期內(nèi)的膠料。膠料生產(chǎn)后應(yīng)盡快用于膠帶的粘接，以取得最佳效果，膠料在常溫下保存不超過三個月，最佳粘合期為一個月，一般存放溫度以8～18℃為宜，有效的膠料通常較軟且有一定的彈性，這是保證接頭質(zhì)量的基礎(chǔ)。條件允許的情況下盡量選用進(jìn)口膠料。

2、選擇好硫化環(huán)境，將接頭硫化地點(diǎn)選擇干燥、平坦、寬敞、通風(fēng)良好的場地進(jìn)行，施工前對施工地點(diǎn)附近20m以內(nèi)的易燃、易爆物品、四周的煤塵、雜物徹底清理干凈，這樣可杜絕接頭處開膠、鼓包，內(nèi)部鋼絲銹蝕等情況。

3、嚴(yán)格硫化工藝流程硫化工藝是在理論分析和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的。所以硫化接頭時必須嚴(yán)格按硫化工藝流程進(jìn)行。尤其是在擺放鋼絲繩找接頭中心線、升溫預(yù)熱、恒溫硫化、一次加壓、降溫冷卻環(huán)節(jié)上必須嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格遵守硫化工藝規(guī)程，才能保證接頭強(qiáng)度要求，滿足接頭表面質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)鋼繩芯膠帶輸送機(jī)的安全運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

4、硫化設(shè)備的選擇。目前常用的硫化設(shè)備為電熱式膠帶硫化器，選擇硫化器時，首先，從硫化器的整體外觀來看，所使用的硫化器應(yīng)體積小、重量輕，容易組裝、拆卸、易于移動，硫化器的絕緣性能應(yīng)好，自動化程度高，可以確保設(shè)備使用安全。其次，要從考慮接頭硫化過程中的三要素的要求，所選擇的硫化器加壓設(shè)備的壓力調(diào)整范圍大、調(diào)節(jié)方便；硫化器的加熱板的溫度、時間易于控制，加熱速度快，整個加熱板的表面加熱溫度較均勻（溫差不超過5℃），邊部加熱效果能夠達(dá)到硫化要求；第三就是，硫化器的溫度、壓力測試儀器準(zhǔn)確可靠。

對于接頭質(zhì)量的好壞判斷應(yīng)盡可能采用科學(xué)手段。在條件允許的情況下，可專門制作實(shí)驗(yàn)接頭送權(quán)威機(jī)構(gòu)做接頭鋼絲繩破斷力實(shí)驗(yàn)。

（二）加強(qiáng)日常管理工作

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，健全膠帶輸送機(jī)操作、維護(hù)、保養(yǎng)等各項管理制度，強(qiáng)化檢修和操作人員的責(zé)任意識，對于鋼繩芯膠帶的使用和維護(hù)必須足夠重視，杜絕各類意外情況和突發(fā)事故所造成的斷帶事故。

1、建立健全皮帶機(jī)技術(shù)檔案，皮帶更換檔案，接頭硫化檔案，填寫好接頭日常檢修、保養(yǎng)日記，為以后檢修提供依據(jù)。

2、硫化接頭時打出接頭編號、硫化日期、工程號、標(biāo)號要明顯，便于檢查，接頭情況裝入檔案。

3、采用給煤機(jī)給煤，降低落煤點(diǎn)高度，控制煤量不過載，減輕物料對膠帶的沖擊。

4、加強(qiáng)膠帶輸送機(jī)與順槽皮帶或煤倉搭接點(diǎn)的管理，杜絕大塊煤、矸石、異物等對皮帶的損傷。

5、高強(qiáng)度鋼繩芯膠帶必須定期對每個接頭的完好狀況詳細(xì)檢查一遍，特殊情況下可檢查次數(shù)。生產(chǎn)過程中，當(dāng)班皮帶司機(jī)接班后，在運(yùn)煤前必須空皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)一周，檢查一遍接頭情況，檢查結(jié)果必須詳細(xì)記錄并妥善保存，發(fā)現(xiàn)重大問題必須立即組織進(jìn)行處理。

6、發(fā)現(xiàn)接頭有問題應(yīng)及時采取措施。最好進(jìn)行硫化，在條件允許的情況下，采取斷帶后的防下滑措施，如機(jī)身加裝逆止器。

7、加強(qiáng)膠帶輸送機(jī)張緊部和膠帶回程部分的檢查、檢修和管理，膠帶張緊合適（可通過輸送機(jī)張緊力下降保護(hù)進(jìn)行監(jiān)測）。

8、膠帶機(jī)開關(guān)整定合理。起動方式最好采用軟起動，不重負(fù)荷起車。

（三）加強(qiáng)鋼絲芯膠帶運(yùn)輸機(jī)保護(hù)的使用，推廣新技術(shù)、新產(chǎn)品，對高強(qiáng)度膠帶實(shí)施動態(tài)監(jiān)控

1、設(shè)計安裝膠帶輸送機(jī)時，盡量選用可控軟啟動裝置作為驅(qū)動裝置，如CST和變頻器。驅(qū)動電動機(jī)在啟動膠帶之前空載啟動，當(dāng)電動機(jī)達(dá)到額定的轉(zhuǎn)速以后，通過控制系統(tǒng)增加離合器的壓力（或電機(jī)功率）并緩慢地讓輸送帶張緊、啟動、加速至全速。通過對啟動時間的調(diào)整，對輸送帶的安全系數(shù)的要求可由原先的10降至6.5。當(dāng)使用大功率、長距離的鋼繩芯膠帶輸送機(jī)時，可將輸送機(jī)的驅(qū)動方式設(shè)計安裝為多點(diǎn)驅(qū)動。

2、膠帶綜合保護(hù)裝置必須配備齊全，對鋼繩芯膠帶輸送機(jī)啟動、運(yùn)行、停車實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控。

3、加大科技投入，推廣新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的應(yīng)用。對膠帶的接頭和鋼絲繩芯狀況進(jìn)行定期檢測或?qū)崟r監(jiān)測。定期使用便攜式皮帶探傷儀（如JDBH—Ι型）對鋼絲繩芯膠帶的接頭和膠帶進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)接頭抽動嚴(yán)重或鋼絲繩芯出現(xiàn)破損及時處理；使用強(qiáng)力膠帶鋼絲繩芯實(shí)時在線監(jiān)測裝置（如ZSX127-160D 礦用鋼絲繩芯輸送帶X射線實(shí)時在線檢測系統(tǒng)），該系統(tǒng)將煤礦井下的鋼繩芯輸送帶在任何工況狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以X光照片的形式實(shí)時上傳至地面計算機(jī)，經(jīng)過專用的軟件分析，對輸送帶內(nèi)鋼絲繩的斷頭、接頭狀況及輸送帶強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并及時預(yù)警，當(dāng)發(fā)現(xiàn)膠帶接頭存在問題或膠帶出現(xiàn)問題后，可配合JDBH—Ι型便攜式皮帶探傷儀對鋼絲繩芯膠帶的接頭和膠帶存在的問題進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)，而采取有利的措施進(jìn)行處理，將發(fā)生事故的幾率降至最低。

4、使用高可靠性的斷帶保護(hù)裝置。斷帶保護(hù)裝置時煤礦帶式輸送機(jī)的重要保護(hù)設(shè)施之一，以往使用的斷帶抓捕器都為一般型設(shè)備，只是靠簡單的機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成斷帶的抓捕，可靠性較差。一旦輸送機(jī)發(fā)生斷帶事故時，是無法將主機(jī)停機(jī)，這樣在輸送機(jī)無法停機(jī)的情況下，有可能造成撕裂膠帶的事故。KHP119煤礦用帶式輸送機(jī)機(jī)電一體化斷帶保護(hù)裝置，通過加入電控部分與輸送機(jī)綜合保護(hù)相連接，由速度傳感器檢測皮帶的運(yùn)行狀況，當(dāng)皮帶發(fā)生斷帶或超速時，抓捕器動作，將事故控制在初始階段，防止事故的發(fā)生。該裝置相比以往的一般型斷帶抓捕裝置更加安全可靠，適用于鋼繩芯膠帶輸送機(jī)。

三、結(jié)語

隨著煤炭運(yùn)輸設(shè)備的機(jī)電化水平的不斷提高，原煤的運(yùn)輸提升已成為制約礦井能否高產(chǎn)高效生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。如何減少和杜絕鋼繩芯膠帶斷帶事故的發(fā)生是急待解決的問題。鋼繩芯膠帶輸送機(jī)斷帶事故的預(yù)防對策，除加強(qiáng)對膠帶接頭的管理嚴(yán)格執(zhí)行硫化工藝外，應(yīng)加強(qiáng)對帶式輸送機(jī)的安全管理，采取有力的預(yù)防措施。加強(qiáng)鋼絲芯膠帶運(yùn)輸機(jī)保護(hù)的使用，推廣新技術(shù)、新工藝、新材料、新產(chǎn)品的應(yīng)用，對膠帶實(shí)施動態(tài)監(jiān)控。杜絕鋼絲芯膠帶輸送機(jī)斷帶事故的發(fā)生應(yīng)多方因素全面考慮，采取科學(xué)、積極、有效的預(yù)防措施，盡量避免斷帶事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[D]北京：中國煤炭工業(yè)出版社，2009（5）.