浅析煤矿井下带式输送机的安全问题.doc

学校代码：11517 学 号：200801111104 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业论文题 目 浅析煤矿井下 带式输送机的安全问题 学生姓名 专业班级 安全工程 班 学 号 系 （部） 安 全 工 程 指导教师(职称) 张建国（副教授） 完成时间 河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名： 年 月 日 河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 年 月 日河南工程学院毕业设计（论文）任务书题目 浅析煤矿井下带式输送机的安全问题 专业 安全工程 学号 姓名 主要内容：运输系统是矿建工程的主要内容，煤矿运输系统的安全运行也是矿井建设中安全的主要问题之一。我们国家的煤矿安全规程对倾斜井巷带式运输设备系统的有关规定和标准、安全技术要求等；煤矿井下带式运输系统（设备）运行中存在的问题及难题；提出解决井下运输系统（设备）安全运行的办法或措施。基本要求：1.查阅文献资料不少于15篇（列入参考文献中），其中外文文献不少于2篇。根据查阅的文献资料情况，写出文献综述，字数不少于3000字；翻译外文文献一篇，译文字数不少于3000字，并分别单独装订成册。2.第8学期第3周，完成“开题报告”。3.论文篇幅2万字左右。主要参考资料：1 煤矿安全规程S.煤炭工业出版社,2010.2 杨红霞.托辊防输送带跑偏的几种方法J.科技情报开发与经济,2006(23):282283.3 机械工业部北京起重机械研究所.DTII型通用固定式带式输送机设计选用手册M.北京：冶金工业出版社,20024 谢锡纯、李晓豁主编矿山机械与设备（第二版）中国矿业大学出版社20095 杨复兴.胶带输送机结构、原理与计算M.北京：煤炭工业出版社,19836 马洪举.皮带输送机跑偏问题的几种解决措施J.煤炭技术,2005,24(9)7 牛耀宏,陈晓明.带式输送机自动调偏系统机械传动装置设计J.煤矿机械,2007,28(8)8 苏长胜,李金红,李晓雷.带式输送机输送带跑偏及撕裂的预防措施J.煤矿机械,2007(5):150152.9 李艳霞.带式输送机皮带跑偏原因分析及调整J.矿业快报2008,24(7) 完 成 期 限：第8学期第15周第16周指导教师评审、评阅人评审。指导教师签名： 专业负责人签名： 年 月 日目 录毕业论文版权使用授权书毕业论文原创性声明毕业论文任务书摘要绪论致谢参考文献附录浅析煤矿井下带式输送机的安全问题摘要带式输送机由于运行阻力小、功率消耗少，能够实现长距离、大运量，因而成为煤矿井下及地面选煤厂的首选运输设备，并且广泛应用于煤炭行业。带式输送机在使用中常见的安全问题是皮带跑偏、着火、断带、纵撕、打滑及伤人事故等，这些安全事故轻者造成沿线撒料，降低了输送机的运输量；重则损坏皮带甚至使输送机无法工作，造成煤矿安全事故。如何解决和预防皮带跑偏、着火、断带、纵撕、打滑及伤人事故等对带式输送机的安全高效运行事关重要。对带式输送机皮带跑偏、着火、断带、纵撕、打滑及伤人事故等的原因进行了分析并提出了调整办法及预防措施。关键词：带式输送机/安全问题/预防措施绪论带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备，它在矿井地面和井下运输中得到了广泛的应用。许多煤矿从采掘工作面、采区上下山、运输大巷知道地面运煤系统都采用了带式输送机，采取一定的安全措施后，还可以运载人员。带式输送机常以多台串联衔接，构成一完整的连续运输系统。带式输送机是输送物料系统的主要设备，它的安全稳定运行直接影响到煤矿的稳定性生产。在煤矿井下生产运输过程中，带式运输系统存在以下几方面的安全问题：1、带式输送机跑偏事故；2、带式输送机着火事故；3、带式输送机断带事故；4、带式输送机纵撕事故；5、带式输送机打滑事故；6、带式输送机伤人事故等。安全生产既事关国家稳定的大局，又事关人民群众切身利益，既是我国经济又好又快发展的前提和保障，又是构建和谐社会的重要内容。因此，我们要对煤矿井下带式输送机的安全问题进行探讨和研究，提出预防措施和解决方案，保证煤矿的安全有效的生产。第一章 带式输送机的类型及发展第一节 概述带式输送机的应用已经有100多年的历史。据资料介绍，最早的带式输送机就出现在德国。1880年德国LMG公司在链斗式挖掘机的尾部使用了一条蒸汽机驱动的带式输送机。1896年美国认定鲁宾斯为带式输送机的发明人。到了20世纪30年代，德国褐煤露天矿连续开采工艺趋于成熟，带式输送机也得到了迅速发展，第二次世界大战前就已经使用了1.6m宽的带式输送机。20世纪50年代开发研制的钢丝绳芯输送带，为实现带式输送机单机远距离输送提供了前提条件。未来提高生产率，在不断增加单机长度的同时，带式输送机的运行速度也不断提高。20世纪70年代，德国鲁尔区Haniel-Prosper号煤矿使用了当时规格最大的带式输送机，其带宽为1.4m，带速为5.5m/s，整机传动功率为23100KW，电动机转子直接固定在滚筒轴上，从而省去了减速器；采用交直交交变频装置调速，启、制动过程非常平稳，启动时间可达140s，制动时间可达40s。输送带寿命可达20年；该机上、下分支输送带都运送物料，向上运煤向下运矸石，提升高度为700m。目前带式输送机最大单机长度可达15000m，最高带速已达15m/s，最大带宽6400mm，最大输送能力为37500t/h，最大单机驱动功率为62000KW。尽管带式输送机已具有相当长的历史，其应用十分广泛，但就其技术和结构形式而言，仍然处在发展中，许多新的机型和新的部件还在不断的开发研制中。第二节 煤矿井下带式运输设备的发展、类型及特点带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备，它在矿井地面和井下运输中得到了广泛的应用。许多煤矿从采掘工作面、采区上下山、运输大巷知道地面运煤系统都采用了带式输送机，采取一定的安全措施后，还可以运载人员。带式输送机常以多台串联衔接，构成一完整的连续运输系统。带式输送机有多种类型，以适应不同条件下使用，但其组成基本相同，只是具体结构有所区别。使用平面输送带用旋转托辊承托的机型是普通型带式输送机。1965年，我国煤矿井下开始推广使用吊挂式带式输送机。20世纪60年代后期，在平硐使用了钢丝绳牵引带式输送机。70年代中期为配合综合机械化采煤的发展，先后开发了可伸缩带式输送机和钢丝绳芯带式输送机等品种。80年代以来开发了大倾角、气垫式和管状等多种带式输送机的新产品。一、带式输送机的类型带式输送机已发展成为一个庞大的家族，不再只是常规的开式槽形和直线布置的带式输送机，而是根据使用条件和生产环境设计出了多种多样的机型。带式输送机的分类方法有多种，一般情况下，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽型，下带呈平型，输送带由托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点。4,7,8其简介如下：二、带式输送机的特点 (1)QD80轻型固定式带式输送机 QD80轻型固定式带式输送机与TDII型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。(2)DX型钢绳芯带式输送机 它属于高强度带式输送机，其输送带的带芯中有平行的细钢绳，一台运输机运距可达几公里到几十公里。 (3)U型带式输送机 它又称为槽型带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽型托辊角由30到45提高到90使输送带成U型。这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25。4,7,8,12(4)管形带式输送机 U型带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并可以实现弯曲运行。(5)气垫式带式输送机 其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜上运行，省去了托辊。用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件的减少，总的等效质量减少，阻力减少，效率提高，并且运行平稳，可提高带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。(6)压带式带式输送机 它是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。(7)钢绳牵引带式输送机 它是无极绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。三、带式输送机的主要部件结构及功能带式输送机主要有输送带、托辊、传动装置、拉紧装置、制动装置等部件组成。现将主要部件分述如下。输送带在一般输送机中既是承载机构又是牵引机构，所以要求它不仅要有足够的长度，还应有相当的挠性。目前，输送带基本上有四种结构，即分层式织物芯输送带、整体芯输送带、钢丝绳芯输送带和钢丝绳牵引输送带。托辊的作用是支承输送带，使输送带的悬垂度不超过技术上的要求，以保证输送带平稳地运行。托辊由中心轴、轴承、密封圈、管体等部分组成，按用途可分为：承载托辊、回程托辊、缓冲托辊和调偏托辊。滚筒式带式输送机的重要部件之一。按它的作用不同可分为传动滚筒与改向滚筒两种。驱动装置的作用是在带式输送机正常运行时提供牵引力，它主要有传动滚筒、减速器和电动机等组成。带式输送机拉紧装置的结构形式很多，按其工作原理的不同主要分为重锤式、固定式、自动式三种。逆止装置主要是防止向上运输的输送机停车后逆转，常用类型主要有赛带逆止器、滚柱逆止器和NF型非接触式逆止器。带式输送机的制动装置的作用有两个：一是正常停车，二是紧急停车。常用的主要有闸瓦制动器和盘式制动器。第二章 带式输送机跑偏问题的分析及处理第一节 前言胶带输送机是由挠性带承载物料的连续输送设备，它广泛地使用在矿山企业的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中。输送带跑偏是指在带式输送带的运转过程中，输送的纵向中心线偏离输送带理论中心线的现象。胶带输送机输送带在物料运输过程中，一旦跑偏，轻则造成撒料、输送带磨损；严重的跑偏会使输送带翻边，若机架间隙过小，或有其他凸起的零部件，均有可能引起输送带的纵向撕裂、覆盖胶带局部剥离、划伤等事故。另外，由于输送带的成本占整台输送机的30%50%，因此输送带跑偏不但影响生产，缩短输送带的使用期限，且还会造成重大经济损失。胶带的跑偏是胶带输送机的最常见故障，对其及时准确的处理是其安全稳定运行的保障。结合我矿的使用状况及多年的工作经验，针对皮带跑偏事故进行分析研究和总结，从中找出规律，针对性地进行调整和预防，更好地为矿井生产服务。 胶带输送机是一种摩擦驱动的连续动作式运输机械，由一条环形胶带绕在传动滚筒与改向滚筒之上，且由固定于机架的上下托辊支撑。胶带靠张紧装置，在两滚筒之间拉紧，驱动装置带动滚筒转动时，依靠传动滚筒与胶带之间摩擦力带动胶带运行。给料机把物料放至胶带上，通过传动滚筒或卸料机把物料卸出。传动滚筒底部安装弹簧清扫器，胶带回程上段一侧安装有清扫器，以清除胶带两面黏附物料、撒料和浮灰。第二节 带式输送机跑偏现象及原因 一、带式输送机跑偏的现象造成皮带跑偏的根本原因是胶带所受的外力在皮带宽度方向上的合力不为零，或垂直于皮带宽度方向上的拉应力不均匀，从而导致托辊或滚筒等对皮带的反力产生一个向一侧的分力在此分力的作用下引起皮带向一侧偏移。皮带的跑偏规律是跑紧不跑松，即皮带两侧的松紧度不一时，皮带向紧的一侧移动；跑高不跑低，即皮带两侧的高低不一时，皮带向高的一侧移动；跑后不跑前，即如果托辊支架等装置没有安装在皮带运行方向的垂直截面上，而是一端在前一端在后，则皮带会向后端移动。12,13,14常见的跑偏现象如下：（1） 机头、机尾、中间架的中心不在一条直线上造成的皮带跑偏。（2） 滚筒的安装位置不正造成皮带在滚筒处跑偏。（3） 输送带接头不正，造成输送带中部跑偏。（4） 托辊架不正或固定托辊架的螺栓松动引起的皮带跑偏。（5） 输送带损伤造成的皮带跑偏。（6） 物料装载点不正，货物偏在皮带一侧引起的皮带跑偏。（7） 下料冲击引起的皮带跑偏。（8） 滚筒、托辊上沾积物料引起的皮带跑偏。（9） 地板变形引起的皮带跑偏。 二、带式输送机跑偏的原因 （一）、胶带质量的问题输送带制造质量差，材质不均匀或已经老化变形、边缘磨损，另外输送带损坏后重新制作的接头中心不正，这些都会使输送带两侧边所受拉力不一致而导致跑偏。主要原因有：1 胶带局部沿宽度方向长短不齐，安装后胶带在局部出现一个兜，一边松一边紧，使胶带牵引力不一样，造成胶带跑偏；2 在胶带硫化粘接过程中，胶带接斜，也造成一边松一边紧使胶带跑偏。 二、胶带松弛或输送带的张紧力不够 调整好的胶带在运行一段时间后，由于胶带拉伸产生永久变形或边缘磨损，会使胶带的张紧力下降，造成胶带松弛而受力不均，引起胶带跑偏。另外一种现象为胶带机无载荷或小载荷时不跑偏，而当载荷增大时胶带机就会跑偏，这种现象的原因为胶带拉紧力小，张紧装置是保证输送带始终保持足够张紧力的有效装置，张紧力不够，输送带的稳定性就很差，受外力干扰的影响就越大，严重时还会发生打滑现象。 三、机架、滚筒歪斜，托辊轴线与输送带中心线不垂直由于安装时机头或机尾传动滚筒轴线同胶带中心线不垂直，机头与机尾的中心线没有在同一直线上，或托辊安装与输送机中心线不垂直时，这个牵引力就解分为一个向胶带运行方向的力和一个横向的分力，托辊将产生一个反作用力使胶带沿横向跑偏。机架歪斜包括机架两边高低倾斜和中心线歪斜，造成皮带严重跑偏，并且很难调整。 四、落料点不正造成胶带跑偏 由于受料处的胶带大多都是槽型，落料点不正，物料就会落在胶带的一侧，由于侧辊倾斜，物料重力则可分解为一个对胶带的压力和一个沿胶带宽度方向上的力，这个沿胶带宽度方向上的力很容易使胶带发生跑偏。第三节 防止带式输送机跑偏的措施 一、安装前后加强质量控制 一选择生产能力强，技术水平高，质量有保证的厂家购买合格胶带，胶带安装前要认真检查，对产品质量不符合要求的坚决退货；安装前必须对自移尾、滚筒、托辊、清扫装置等零部件进行质量检验，把住可能造成跑偏的第一步。 二无论采用机械连接或硫化连接，接头都必须保持平整，即两条对接的输送带中心线必须重合且接口与其中心线垂直。 二、提高安装质量在皮带机的机构已经确定的情况下，要想有效的预防皮带机在使用过程中发生跑偏现象，皮带机的安装装配质量很关键，应严格按照煤矿井下用带式输送机技术条件的规定进行装配。5,11,15 应注意以下几点： 输送机机架中心线直线度应符合下表的规定,并保证在任意 25m长度内的直线度为 5mm。 滚筒轴线与水平面的平行度公差值为滚筒轴线长度的 1/1000。 滚筒轴线对输送机机架中心线的垂直度公差值为滚筒轴线长度的2/1000。滚筒、 托辊中心线对输送机机架中心线的对称度为3.0mm。 驱动滚筒轴线与减速器低速轴轴线的同轴度应符合表2的规定, 两驱动滚筒轴线的平行度为0.4mm。 ) 架体上安装轴承座的两个对应平面应在同一平面上,其平面度及两边轴承座上对应的孔间距偏差和对角线长度之差应符合表3的规定。三、在输送机上安装自动纠偏装置2,3,6,9,10 安装限位托辊法。如果胶带总向一侧跑偏，可在跑偏侧的机架上安装限位立辊，这样一方面可使胶带强制复位，另一方面立辊可减少跑偏侧胶带的拉力，使胶带向另一侧移动； 安装调偏托辊法。若在输送机上安装两组自动调心托辊，即能自动纠正胶带的跑偏现象，如当胶带跑偏与某一侧小挡辊出现摩擦时，应使该侧的支架沿胶带的运行方向前移，另一侧即相对地向后移动，此时胶带就会朝向后移动的挡辊一侧移动，直至回到正常的位置； 选用自动调偏托辊。在固定式托架的结构中，将槽形托辊两侧托辊的外端向输送带运行方向偏斜2b3b，可达到自动调偏的目的。 采用凸形传动滚筒。将输送机滚筒制成中间大两头小，锥度为1/100的双锥形，可达到自动调偏的目的。四、调整皮带张紧机构 对于使用重锤张紧装置的带式运输机可添加配重来解决，但不应添加过多，以免使皮带承受过大张力而降低皮带的使用寿命。重锤张紧处上部的两个改向滚筒不但要垂直于皮带长度方向，还应垂直于重力垂线，即保证其轴中心线水平。若在空载与重载的情况下都向同一侧跑偏，说明皮带两侧的松紧度不一样，应根据“跑紧不跑松”的规律，调整张紧机构的丝杆或配重；如果皮带左右跑偏且无固定方向，则说明胶带松弛，应调整张紧机构。对于使用螺旋张紧或液压张紧的带式运输机可调整张紧行程来增大张紧力。但是，有时张紧行程已不够，皮带出现了永久性变形，这时可将皮带截去一段重新进行胶接。另外安装拉紧轨道时两轨道的平行度不大于2.0mm，对角线不大于4.0mm，轨道面的高低差不大于1.0mm。五、调整承载托辊组，安装调心托辊 所有滚筒的安装位置必须垂直于胶带输送机长度方向的中心线，若偏斜过大必然发生跑偏；对于头部滚筒，若胶带向滚筒的右侧跑偏，则右侧的轴承座应当向前移动，胶带向滚筒的左侧跑偏，则左侧的轴承座应当向前移动，相对应的也可将左侧轴承座后移或右侧轴承座后移，尾部滚筒的调整方法与头部滚筒刚好相反。 安装调偏托辊，以实现自动调偏。若在输送机上安装两组自动调心托辊(平辊或槽辊)，即能自动纠正胶带的跑偏现象。例如当胶带跑偏与某一侧小挡辊出现摩擦时，使该侧的支架沿胶带的运行方向前移，另一侧即相对地向后移动，此时胶带就会朝向后移动的挡辊一侧移动，直至回到正常的位置。 六、调整位置 解决物料的下料造成跑偏的方法有：在设计过程中应尽可能的加大两条皮带机的相对高度。在受空间限制的移动散料运输机械的上下漏斗导料槽用喇叭口状的，使物料利胶带中间集收，减小落料的不正；在落料口处安装可调整挡板，这样就可根据物料特性不同，利用调整挡板来改变物料的下落方向，使物料落在胶带中心，保证胶带正常运转。第一章 带式输送机着火事故的分析及处理带式输送机以其结构简单、连续输送距离长、输送成本低和输送效率高等优点，在煤矿企业得到广泛应用。输送机系统属于重点防火部位，失火率大，一旦发生火灾，可能造成输送带、控制电缆、机架和驱动部位等在内的整个系统报废，甚至发生人身伤亡事故。带式输送机使用单位应遵照“预防为主、防消结合”的消防工作方针，加强消防安全管理，确保输送机系统消防安全。第一节 前言井下火灾最常见的是带式输送机运行和电器引起的火灾，矿井带式输送机着火是煤矿重大灾害之一。随着煤矿高产高效化的迅速发展，带式输送机已广泛的应用于煤矿提升运输系统中。1988年9月24日某矿96501工作面上第二部带式输送机，由于巷道片帮，大块煤矸石挤压输送带，部分下托辊不能转动，输送带上水多输送带跑偏致使输送带在滚筒上打滑，摩擦起火，死亡13人，烧毁450m输送带，电缆直接经济损失17.65万元停产7天。如何预防带式输送机着火事故的发生，保证带式输送机的安全正常运转，确保煤矿的安全正常生产，已成为带式输送机管理中的重中之重。下面主要分析一下带式输送机自身故障引起的带式输送机着火。第二节 火灾事故的原因一、带式输送机着火原因 带式输送机着火的原因是多方面的。既有带式输送机自身故障引起的火灾，也有因附近其它火源引起的带式输送机着火(如1990年5月8日某矿井下因工人违章作业致使气焊火花引燃输送带着火)。（一）、输送带打滑输送带一旦发生打滑。就会使滚筒表面温度升高， 长时间打滑便可导致输送带着火。输送带打滑的原因 主要有以下几个方面： 1)输送带与驱动滚筒之间摩擦系数小。当输送带 与驱动滚筒的接触面浸入煤尘；主动滚筒表面的防滑胶严重磨损，表面摩擦系数下降；主动滚筒表面潮湿都可 降低滚筒与输送带之间的摩擦系数而导致输送带打滑。 2)输送带张力减小。输送带使用一段时间后，会 发生塑性变形而伸长，由于没有采用自动涨紧装置或者自动涨紧装置失效。如不及时进行调整，将因张力减 小而打滑。 3)输送带阻力过大。(1)托辊损坏、杂物缠绕、煤 矸埋压等原因使大量托辊不转，其阻力比正常增加。(2)损坏的输送带或输送带接头，在通过托辊时阻力 增加。(3)输送带跑偏严重时，增加输送带阻力。甚至将输送带挤在带式输送机机架上不能移动。(4)巷道片帮变形、支护断梁折腿，挤压输送带使输送带受阻。(5)装载货物过多，阻力加大。（二）、托辊及其输送带下的杂物与输送带发生滑动摩擦 从带式输送机着火事故来看，由于托辊不转而导致托辊温度升高着火是煤矿带式输送机着火的主要原因之一。由于井下环境条件差，托辊轴承内部容易进入粉尘。因此，托辊轴承寿命较短，轴承卡死后，输送带将在托辊表面发生滑动摩擦，托辊温度升高。根据井下现场来看托辊摩擦引起输送带着火主要发生在停机之后。停机前，输送带以23 ms的速度运行，输送带上固定点与托辊表面接触的时间较短，输送带温升很小。 因此，正常运行时输送带不宜着火。实际运行中发现，下托辊不转容易引起火灾。并且引起着火不转的下托辊周围一般都积有一定的煤粉，煤粉将托辊表面覆盖住，致使托辊的散热条件变差。另外，输送带下杂物(煤块、矸石)与输送带长时间发生滑动摩擦时，也会出现类似下托辊不转发生火灾的情况(1995年12月5日，某矿井下输送带与浮矸摩擦起火而造成井下输送带着火事故)。（三）、输送机自身的着火源（1） 托辊失效金属结构的托辊在输送机运行过程中高速运转，其失效形式是轴承损坏。轴承损坏表现为轴承滚动体脱落，轴承内外圈之间的运行形式由滚动摩擦转化为滑动摩擦。第二步是轴承外圈脱落，由于轴承外圈与轴承孔之间为过渡配合，内圈与托辊之间为过盈配合，加之外圈高速运转，使外圈比内圈先脱落。外圈脱落后，托辊筒体轴承孔与轴承内圈之间的相对滑动速度进一步提高，大量的摩擦热传导至托辊筒体表层，使托辊的表层温度达到700多，呈暗红色。在输送机运行过程中，这种烧红的托辊对输送带的加热点是不断改变的，不足以引燃输送带。而输送带停止运行后，与烧红的托辊接触，极易被引燃。（2） 非正常运转的滚筒轴承在滚筒运转过程中，滚筒轴承作重载低速滚动运转，如果轴承润滑不良或者装配不合理，可能引起轴承和轴承座异常高温，因轴承座固定不运转，容易粘附并引燃带油棉纱等低温易燃物品。（3） 电气控制线路输送机上有大量的控制电缆，一般都集中布置在机架侧的电缆槽中，由于老化和机械损伤等原因，这些电缆可能发生短路现象，产生明火。 （四）、易产生爆炸性粉尘的输送物料被输送的物料中，可能形成爆炸性粉尘的主要有煤尘等有机粉尘，这些粉尘可能聚集在输送带与防风罩之间、漏斗内、输送机廊道内和转接机房内等部位，在形成过程中与矿井空气混合充分，如果混合浓度达到爆炸极限，遇明火极易导致粉尘爆炸。第三节 带式输送机着火事故的预防根据带式输送机着火原因的分析结果来看，带式输送机着火的主要原因是输送带相对滚筒表面打滑和托辊与输送带问的滑动摩擦。我认为主要从以下几方面预防带式输送机着火事故的发生： 一、必须使用阻燃输送带。严格对输送带阻燃性能的测试杜绝不合格阻燃输送带的使用；带式输送机托辊包胶滚筒的胶料必须是阻燃材料；液力偶合器严禁使用可燃性传动介质。 二、滚筒表面、回程段带面设置相适应的清扫装置。倾斜段输送带尾部滚筒丽设置挡料刮板，防止输送带与驱动滚筒的接触面浸入煤尘。加强管理，保持巷道清洁，胶带上无浮煤、无水、无油、无杂物，机头，机尾无堆煤。提高操作及维护人员的素质，保持输送机的良好运行状态。 三、完善带式输送机的综合保护装置煤矿安全规程第三百七十三条规定“采用滚筒驱动带式输送机时。必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置；应装设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。”上述六种保护装置的目的都是为了防止输送带发生着火事故，防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置是防止输送带和驱动滚筒产生相对摩擦的最有效保护装置，而温度保护、烟雾保护和自动洒水装置则是在输送带与驱动滚筒产生摩擦后，使输送带温度上升或燃烧后才动作的保护装置。现场实际情况表明，虽然部分带式输送机安装了带式输送机综合保护装置，但由于有关要求对各种保护的安装位置没有进行明确规定，这样造成在实际安装中，各种保护的位置安装不正确、数量相对不足。因此我认为完善带式输送机的保护装置主要是正确安装各种保护装置将各种保护针对性的安装在与保护相适应的位置。 (一)、速度传感器是检测输送带(不是电机)运行速度的传感器件，根据目前使用的保护系统类型，速度传感器有接触式和非接触式两种。接触式速度传感器安装在输送带的非承载段上，即带式输送机下托辊上的输送带上方，通过传感器的摩擦轮转动将输送带的运行速度变成脉冲信号给保护装置；而非接触式速度传感器通常安装在从动滚筒(或改向滚筒)一侧的机架上，同样通过检测到的脉冲信号的传输到控制装置，使控制装置能根据速度大小来确定运行状态。(二)、堆煤保护通过煤位探头将煤位深度反应给控制装置。达到设置高度时就使输送带停止运转。煤位传感器的煤位电极或煤位触头应在受煤仓(或带式输送机头上方)、煤漏斗处安装。(三)、跑偏传感器应至少在带式输送机机头、机尾、中部各安设一对。(四)、温度传感器主要用于当主滚筒与输送带发生摩擦产生温升时，传感器顺风向检测温度。由于其滚筒轴是转动的，可以采用非接触测量，实现预防滚筒造成着火事故发生的保护：因此温度传感器应安装在需要监测温度的部位附近其探头紧贴或靠近该部位，一般应安装在主滚筒与输送带正前方(即发热点下风口)。(五)、烟雾传感器应悬挂于输送带易摩擦升温的部位的上方，并尽量靠近该部位，同时注意巷道内风向的影响，一般安装在滚筒上方的下风口510 m处：从现场实际情况来看，还应在输送机沿线每隔一定距离就安设烟雾保护。进一步预防输送带与托辊、杂物(煤块、矸石块等)发生滑动摩擦使托辊、杂物(煤块、矸石块等)温度上升造成输送带着火事故的发生；(六)、自动洒水装置则应与温度保护和烟雾保护配套使用。根据带式输送机运行的环境、传感器的动作范围，在驱动滚筒附近和输送机沿线每隔一定距离就设一处自动洒水装置。 四、强化带式输送机的管理 （一）、带式输送机巷道必须安设消防水管(每隔50m设置支管和阀门)和配置充足的消防器材(包括灭火 器、砂子、消防软管等)，平时对这些器材必须认真维护，使其在发生火灾时能正常使用。例如1990年5月8日某矿带式输送机火灾事故中，灭火工具不配套只有砂箱，没有铁锹。没有铺设消防管路，从而扩大了事故的损失，整个火灾事故造成了80人死亡。（二）、重视职工培训工作，使得职工能正确操作使用消防器材。火灾发生初期，火势较小时，如果现场人员不会使用灭火器，贻误了灭火时机，将扩大事故损失。因此带式输送机的运行状况，及时发现和排除一切故障及事故隐患，增强岗位操作人员的责任性。带式输送机火灾事故的预防是一个系统工程包括设备的选型设计与使用维护，与矿井运输设备的行政管理、技术管理密不可分，由于有关带式输送机各种保护装置(传感器)安装标准尚未颁布，因此关于输送机温度保护、烟雾保护及自动洒水装置的科学合理布置还有待进一步商榷，以提高带式输送机运行的安全可靠性。第二章 带式输送机断带事故的预防与保护。第一节 前言在煤炭生产中, 带式输送机是重要的运输设备,其中一些主运输带式输送机担负着一个或多个采区的运输任务。但由于胶带的长期、高负荷运转和一些意外因素, 如矸石直接砸胶带或金属物卡阻胶带会造成胶带的突然断裂; 对于钢丝绳芯强力胶带, 由于钢丝绳芯的锈蚀、断裂或因胶带硫化接头钢丝绳芯的抽动, 造成横向断带事故。而且断带多发生在驱动滚筒附近和有较大变坡处的承载带上。倾角大、距离长、负荷大的上运带式输送机, 一旦发生断带下滑或因逆止器失效造成的逆转事故, 就会摧毁胶带机机架、损坏设备、堵塞运输巷道, 造成长时间的停产及重大经济损失, 甚至人员伤亡, 后果极其严重; 而且断带事故十分普遍。为了煤矿的安全生产,上运带式输送机的横向保护断带问题必须要引起人们的高度重视, 应积极地预防, 尽量避免断带事故的发生, 并采取一定的保护措施, 当发生断带时保护装置能及时、可靠地制动下滑的胶带, 避免引发恶性事故。第二节 带式输送机断带事故带式输送机的横向断带事故时有发生, 下面列举一些论文中已公开的断带事故和统计数据。一、 1994年5月20日和7月31日, 山东省七五煤矿330采区钢丝绳芯胶带输送机在正常生产运转中, 连续2次发生断带事故, 虽未造成人员伤亡, 但每次均造成直接经济损失约9. 8万元, 间接损失达250余万元。第一起事故, 编号为88-12-8的硫化接头运行到胶带机头以下150m左右一较大的变坡点处时脱落断裂。断后的胶带在载荷和胶带重力分力作用下, 逐渐加速, 飞速下滑, 直至堆积到不能再下滑为止, 下滑距离达500余m。胶带托辊支架冲击损坏150余架, 托辊损坏60余只, 打毁架空乘人装置吊座20余架。第二起事故, 编号为94- 5- 2的硫化接头运行到胶带机头以下约200m处发生脱落断裂, 胶带下滑距离达550余m, 情形与第一次事故基本相同。二、 淮北矿业集团公司朱仙庄煤矿, 随着机械化程度的逐步提高, 原煤产量也逐年增加, 目前已超过170万t/ d, 而85%以上的原煤需要强力输送机来运输。1996年以来朱仙庄煤矿陆续安装并投入使用了5部ST型钢丝绳芯输送机, 输送机胶带总长达到13200m。随着输送机胶带服务年限的增加, 出现了不同程度的老化现象, 致使输送机胶带覆盖层与带芯之间粘合强度下降。2002年底连续发生5起输送机胶带接头拉断事故, 直接影响了全矿的安全生产。三、 大同煤矿集团公司现有主提升斜井胶带输送机12部, 暗斜井主运输胶带输送机11部; 斜井坡度为1416, 胶带宽度1 1. 4m、机长4001100m。从1989- 1995年, 有7部主斜井胶带输送机发生断带事故, 共影响生产近400h, 影响产量达30万t。断带事故不仅影响了生产和经济效益, 还严重破坏了井下装备, 甚至威胁到职工的生命安全。四、 平顶山矿务局至1996年有17台钢丝绳芯胶带输送机在运行, 其中有SQD- 440型上运大倾角胶带输送机、STJ/ 4X2805型钢丝绳芯胶带输送机( 运量达1000t/ h) 等等。共有10个矿使用钢丝绳芯胶带输送机, 其中有8个矿发生过断带事故。发生断带事故的胶带输送机占总数的58. 82%。据不完全统计, 截止1995年8月, 全局共发生钢丝绳芯胶带断带事故16起, 累计影响生产时间1706. 2h,影响产量20余万t。其中15起断带发生在接头处,占断带总数的93. 75%。第三节 带式输送机断带的预防与保护一、带式输送机断带的预防在煤矿井下担任煤炭运输的主胶带机多使用钢丝绳芯的强力胶带。从上文列举的输送机断带事故中可知, 钢丝绳芯强力胶带的断裂多发生在硫化接头处。由于接头硫化工艺不高或接头处橡胶老化,使其强度不够, 接头处的钢丝绳芯抽出造成胶带断裂。胶带的长期运转, 造成表层橡胶的磨损和内部钢丝绳芯的腐蚀, 甚至出现断丝现象, 使胶带的强度降低。在运转过程中, 胶带突然受到大块煤块、矸石等卡阻, 使得胶带所受张力变大, 也会引发断带。因此输送机断带是由多种因素造成的。为了尽量避免断带事故的发生, 应加强对输送机的管理, 避免大块的煤块、矸石或其它异物卡阻胶带, 还应加强预防、检修措施。对于钢丝绳芯强力胶带选用时应选用高质量的胶带, 并提高硫化接头的硫化工艺保证接头的硫化质量, 并对胶带的接头和钢丝绳芯状况进行定期检测或实时监测。常用的检测方法是使用X射线机对钢丝绳芯胶带的接头和钢丝绳芯进行透视, 发现接头抽动严重或钢丝绳芯出现破损及时处理。也可以使用强力胶带钢丝绳芯实时监测装置,该装置可实时监测接头处钢丝绳芯的抽动情况和胶带钢丝绳芯的状态, 当接头处的钢丝绳芯抽动超出设定范围或检测到发生断带时, 将报警停机。二、上运带式输送机断带的保护带式输送机断带事故的预防十分必要, 但断带事故的发生具有极大的突发性, 即使上运带式输送机使用了强力胶带钢丝绳芯实时监测装置检测到胶带发生断带报警停机, 也不能阻止胶带的下滑造成的恶性事故。因此, 上运带式输送机应采用必要的断带保护措施防止胶带断带后下滑。断带保护装置必须满足如下要求: 在输送机正常运行时, 不应影响输送机的运输, 不应损伤胶带; 当发生断带事故时,应快速灵敏的动作, 将胶带可靠地捕捉制动, 且不应损伤胶带; 保护装置应该具有足够大的强度, 保证断带后下滑的胶带在制动过程中不会损坏保护装置;在胶带发生断带时, 能及时的发出信号使输送机紧急停车。中国矿业大学研制的SPDB- 型上运带式输送机断带保护装置均能满足以上要求, 该保护装置包括承载带保护装置和回程带保护装置, 其中承载带保护装置利用楔块形成自锁将承载带夹紧制动, 回程带保护装置利用制动辊轮在楔形槽内形成自锁将回程带夹紧制动。该保护装置沿输送机每隔一定距离多处安装, 一旦发生断带事故, 断口下方的保护装置同时动作将承载带和回程带制动。（一）、承载带保护装置承载带保护装置主要由支腿、支架、触发辊轮、楔形制动闸、拨板、上闸块和防偏立辊等部分组成,左右两支腿经U形螺栓组分别固定在带式输送机中间架的两侧槽钢上, 支架用螺栓组固定在左右两支腿上; 在支架的中间固定有一单向的触发辊轮, 触发辊轮的两出轴轴端支撑在铣有长槽的轴座上; 在支架的两侧安装有楔形制动闸, 其倾斜角与胶带的槽形角相同, 楔形制动闸上安装有活动的楔形闸块; 两侧闸块分别经拨板与触发辊轮的两出轴连接, 拨板一端与闸块固联, 另一端的开槽套在触发辊轮的出轴上; 在两侧垂直于楔形制动闸的上方, 分别经制动梁固定有上闸块, 上闸块可通过螺栓组上下调节高度。采用以上方案和结构, 将承载带断带保护装置安装在输送机的中间架上, 承载带底部受触发辊轮支撑, 承载带两侧的空载边处于楔形制动闸与上闸块之间。当带式输送机正常运转时,承载胶带带动着触发辊轮正向旋转, 在胶带摩擦力的作用力下触发辊轮的两出轴处在轴座的最前端,并通过拨板使楔形闸块与胶带相距, 此时两闸块与承载带的距离均约10mm; 当承载胶带发生断带因胶带纵向张力缺失压在楔形闸块上, 又因触发辊轮为单向, 胶带摩擦力带动触发辊轮沿轴座的长槽下滑, 同时带动楔形闸块动作, 在胶带的作用力下发生自锁将胶带的空载边夹紧在楔形闸块与上闸块之间, 因拨板连接了楔形闸块和触发辊轮, 保证了左右楔形闸块与辊轮动作的同步性。在承载带保护装置的楔形闸块处安装了检测传感器, 当胶带发生断带时, 可以向输送机的控制系统发出断带报警信号和停机信号使输送机停机。（二）、回程带保护装置回程带保护装置由左右2个带有楔形长槽的侧板、底座、制动辊轮、限位装置等部分组成,回程带断带保护装置通过螺栓组和U型螺栓组将其侧板和底座固定在胶带机的中间架上, 底座的底板处在回程带下方约10mm处。制动辊轮为单向辊轮, 其辊轮筒两端有突台处于侧板长槽内; 当制动辊轮处在长槽上端时, 其两轴端铣成平面支撑在侧板外侧的支撑板的窄槽内, 且轴不可转动, 并受限位装置限位, 保证辊轮不自动滑落; 侧板上长槽下段与底板的夹角小于制动辊轮产生自锁时的自锁角,且长槽足够长, 其下端与底板的垂直距离小于制动辊轮的半径。当输送机正常运行时, 承载带带动制动辊轮正向转动, 当承载带发生断带带动辊轮下滑并克服限位装置的限制沿侧板长槽下滑, 制动辊轮在长槽的下段与底板之间形成自锁并将回程带夹持在底座的底板上。（三）、断带保护装置的选型与安装SPDB- 型上运带式输送机断带保护装置是一种系列化的专利产品( 其专利申请号为:200520075897. 0) , 根据带式输送机的型号配套设计成多种规格, 可根据带式输送机的输送带宽度、槽形角等参数选用。该保护装置使用U形螺栓组和螺栓组固定安装在胶带输送机的中间架上, 无需对输送机进行改造, 安装十分方便、简易。安装间距因胶带的宽度、胶带的强度、设计输送能力、输送机的倾角而不同, 在其强度允许的范围内,保证胶带被抓捕制动时不被扯裂的情况下, 承载带保护装置的安装间距一般为50100m, 回程带保护装置的安装间距一般为150200m。在胶带靠近驱动滚筒处和具有较大角度的过度段安装间距根据具体情况减小。从带式输送机横向断带事故的调查和统计数据上, 可知带式输送机横向断带事故尤其是上运带式输送机的横向断带事故的危害很大, 应加强对带式输送机的安全管理, 采取有力的预防措施。对上运带式输送机应安装断带保护装置, 防止胶带断带下滑引发重大的恶性事故。第三章 带式输送机的纵撕事故的原因及措施第一节 前言钢绳芯带式输送机是目前矿山、冶金、电力建筑等部门广泛采用的一种长距离连续运输机械是矿井生产的主要运输设备, 具有连续输送能力强、运行效率高、易于实现自动控制等优点, 但钢绳芯输送带中钢丝绳与钢丝绳之间全由橡胶组成内无其他材料, 强度很低, 在其运行过程中, 常因石块或金属等硬锐的物体卡在某处并划破输送带而造成输送带的纵向撕裂, 由于大功率强力带式输送机的运行速度一般都较高, 如不能及时发现、停车, 将会撕裂整条输送带造成很大的直接和间接经济损失。第二节 带式输送机纵撕的原因长距离带式输送机广泛使用钢绳芯输送带, 生产中输送带发生纵向撕裂的原因有很多, 通常有以下几个方面：一、 异物穿卡撕裂。装载点落下的煤中夹带有铁钎、废角钢、槽钢或木材等异物, 穿透输送带并卡在架子或托辊上, 使输送带发生纵向撕裂。二、 物料卡压撕裂。装载点落下的煤中常夹带有大块矸石等, 卡在漏斗与缓冲托辊之间, 或装载点处给料突然增大, 输送带装料堆积堵塞, 使物料中大块矸石划擦, 持续对输送带划擦, 导致输送带磨透, 形成撕裂。三、机头满仓堆煤, 使煤块或矸石楔入滚筒与机头两侧的连接梁之间造成撕带。四、机头清扫器刮板夹挂住金属丝等较锋利的异物, 把输送带磨透。五、 输送带跑偏撕裂。输送带运行过程中,输送带单侧偏移较多时, 在一侧形成褶皱堆积或折叠, 受到不均衡拉力被夹伤及刮伤、被托辊端盖或机架刮开, 造成撕裂。六、输送机部件故障引起撕裂。如托辊端盖未焊好, 自由旋转的端盖就像旋转刀片一样把输送带割开。回转式自动调偏装置上的立辊外筒脱落致使调架回转较大角度, 立轴顶在输送带的下方,而把输送带一刮为二。当输送带中的钢丝绳发生断裂后, 断裂的钢