带式输送机的安全保护装置

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1、带式输送机的安全保护装置20世纪80年代以来，随着我国高产高效矿井的建设与发展，运量大、效率高的带式机运 输方式的得到了广泛应用，带式输送机已成为我国煤矿井下煤流运输的主要工具，带式输送 机的安全监控技术与自动化技术也已成为煤矿生产安全与自动化技术的重要内容。1. 带式输送机的有关安全规定采用滚筒驱动带式输送机运输时应遵守的规定(1) 必须使用阻燃输送带。(2) 巷道内应有充足照明。(3) 必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置。(4) 应装设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。(5) 在主要运输巷道内安设的带式输送机还必须装设：输送带张紧力下降保护装置和防撕裂装置；机头和机尾防止人员与

2、驱动滚筒和导向滚筒相接触的防护栏。(6) 倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须同时装设 防逆转装置和制动装置；下 运时，必须装设制动装置。(7) 液力偶合器严禁使用可燃性传动介质(调速型液力偶合器不受此限)。(8) 带式输送机巷道中行人跨越带式输送机处应设过桥。(9 ) 应加设软启动装置，下运带式输送机应加设软制动 装置。2 对带式输送机安全防护装置的规定根据井下机电运输设备的结构特点，以及电气设备所处的不同位置，为保证人身和设备 的安全必须设立良好的防护装置。下面主要是针对电气设备的转动部分、裸露部分，及有人横越带式输送机的地点和机房 硐室等作的规定。(1) 在一切容易碰到的裸露电气设备

3、和设备外露的转动部分，以及可能危及人身安全的部 位或场所，都应设置防护栏。(2) 经常有人横越带式输送机的地点，应设有过桥，过桥应有扶手、栏杆。(3) 机房硐室应备有必要的消防器材。硐室内必须配备不少于0.2 m3的砂箱及黄砂和2个 以上合格的灭火器。(4) 主要巷道内的带式输送机的机头前后两端各20m范围内，都必须用不燃性材料支护。(5) 使用带式输送机液力偶合器的巷道应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在 矿井灾害预防和处理计划中确定。(6) 严禁用带式输送机运送爆破材料。3 对带式输送机制动装置的规定 带式输送机在正常工作状态或故障状态下，根据不同的停车要求，都必须采取必要的制 动

4、，而在制动过程中又要求带式输送机制动装置必须灵活可靠，各部分传动机构、闸瓦及接 触面积等应符合下列规定。(1) 制动装置各传动杆件灵活可靠，各销轴不松旷，不缺油。闸轮表面无油迹，液压系 统不漏油。(2) 松闸状态下，闸瓦间隙不大于2 mm；制动时闸瓦与闸轮紧密接触，有效接触面积不 得小于60。(3) 钢丝绳牵引带式输送机制动装置的闸带(闸瓦衬带)无断裂，磨损剩余厚度不小于3 mm。 闸轮表面沟痕深度不大于1. 5 mm,沟宽总计不超过闸轮有效宽度的10%。4 带式输送机的安全保护装置1) 输送带的跑偏及保护装置 输送带在运行中跑偏，是带式输送机的普遍问题。输送带跑偏的主要危害是：造成带式 边缘

5、的早期撕裂损坏、沿线撒煤不能正常运行，严重时会因过度摩擦引起火灾。造成跑偏的原因有：托辊与输送带中线不垂直；滚筒与输送带中线不垂直，输送带接头 受力不均；装料偏向一侧(偏载)；滚筒的局部粘煤粉；输送带本身的制造质量不良，如芯体 钢丝绳受力不均等。输送带任何位置都可能发生跑偏。保护的方法有：(1) 将滚筒制成适当的鼓形；(2) 将槽形托辊的两侧辊略向前偏2。3。角度；( 3)在固定式输送机上配备调心托辊；( 4)对便拆装式和绳架吊挂式输送机则采用斜置托辊；(5)提高安装质量，按规定要求使机身成一直线，托辊和滚筒与输送机纵轴线垂直，输 送带接头匀整等。为防止因带式跑偏可能产生的事故，在输送机沿线还

6、必须装设跑偏防护监控装置，当产 生持续跑偏时，能自动停机。目前，带式输送机大多采用行程开关式防跑偏保护装置。它由防偏传感器和控制箱组成。 当输送带跑偏时，输送带将立辊推向外侧，使传感器的动触头和固定触头接触，通过控制箱 控制带式输送机断电停机。一般利用带柄的滚式行程开关对输送带的跑偏进行监测。2）驱动滚筒打滑与监控保护装置打滑的原因是滚筒的摩擦牵引力降低、超载或带子被卡住。摩擦牵引力降低的原因是输 送带或滚筒沾泥水、输送带张力下降。滚筒打滑如持续得不到纠正，能招致输送带着火的重大事故。输送带着火不仅会给矿井 生产造成巨大经济损失，同时还严重危及井下工人的生命安全。因此，防止带式机打滑和输 送带

7、着火一直受到高度重视。煤矿安全规程规定，井下带式输送机使用的输送带必须是 阻燃型输送带，带式输送机托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料，其阻燃性和抗静电 性也必须符合有关规定的要求。但是，驱动滚筒持续打滑也要产生有害烟雾烟污染空气，危 害井下工人的身体健康与生命安全。为了防止带式输送机滚筒打滑以及因其它摩擦因素引起 的安全事故，井下使用的带式输送机必须具备以下安全监控保护装置：（1）驱动滚筒防滑保护、温度保护监控装置；（2）卸载端的堆煤保护监控装置；（3）输送机的防跑偏监控保护装置；（4）输送机运输巷道的烟雾保护和自动洒水装置；（5）在主要运输巷道安设的带式输送机必须装设：输送带张紧力下降保

8、护装置。打滑与监控保护装置有： 管式打滑保护装置。管式打滑保护装置一般将传感器的磁铁安装在导向滚筒的侧面， 用螺栓固定。传感器安装在导向滚筒的邻近处，如输送带在运行中发生断带、打滑时，导向 滚筒的转速将发生变化，通过传感器反映的导向滚筒转速降至设定值时，保护装置发出信号， 让带式输送机停止运行。 滚轮式断带、打滑保护装置。该装置由滚轮传感器和控制箱组成。正常运转时，在输 送带的带动下，滚轮保持一定的速度，保护装置不动作。当发生断带打滑时，输送带运行速 度减慢或停止，当滚轮速度达到设定值时，保护装置发出信号，让带式输送机停止运转。3）堆煤保护装置堆煤保护装置，又叫煤位保护装置。它是一种用来检测煤

9、仓是否装满或转载点是否堆积 堵塞的装置。当发生堆煤时，堆煤保护装置控制带式输送机停机。堆煤保护装置主要有碳极 式和偏摆式两种（1） 碳极式堆煤保护装置由堆煤传感器和控制箱构成。堆煤传感器 （一条电缆或特制的煤 位探头）置于煤仓或转载点某一高度处作为固定触头，以煤作为动触头，当煤堆到一定高度与 堆煤传感器相接触时，控制箱便控制带式输送机断电停机。（2） 偏摆式堆煤保护装置由偏摆传感器和控制箱构成。偏摆传感器安装在煤包上口或两部 带式输送机的搭接处。偏摆传感器内有一钢球和延时开关，悬挂的传感器处于垂直状态时， 钢球压在延时开关上。当煤位上升使传感器倾斜超过动作角度时，钢球滚开，开关延时动作 发出信

10、号，控制箱便控制带式输送机断电停机；当煤位下降后，传感器恢复垂直状态，钢球 又压住延时开关，使其瞬时复位。4）钢丝绳芯带式输送机的断带与纵向撕裂保护装置长距离的输送机，其输送带每100m就有一个接头，2000m长的运输机其输送带至少有40 个接头，因带式的接头质量不高、牵引运行中的动载荷作用及其它使用因素，会引发断带事 故，为此，需要采取一下安全技术措施：加强接头质量的工艺管理，严格操作规程；使 用接头质量无损监测技术，确保牵引运行中的接头强度；在运输机上装设断带保护监控装 置，减小因断带可能产生的事故危害。钢绳芯输送带，因其芯体两钢绳之间的横向强度较弱，在运行中，如被尖刃物卡住，而 继续运行

11、，会造成输送带的纵向割裂。输送带的纵向撕裂，不仅会造成设备损失，而且会严 重影响生产。解决办法是，在装料点装设纵向撕裂监控保护装置。防撕裂保护装置由防撕裂传感器和控制箱构成。防撕裂传感器通常安装在给煤机前方或 装载点几米处的上层输送带下方。煤矿中常用DJS_BA 1型输送带纵向撕裂保护装置。防撕 裂保护装置的作用是当带式输送机发生胶带纵向撕裂事故时，及时控制带式输送机停机，防 止撕裂事故扩大。当发生纵向撕裂的输送带经过纵向撕裂传感器上方时，输送带上面的煤沿纵向撕裂的缝 隙撒落在传感器上，导电橡胶板被压变形，贴靠在电极印制板上，将常开的触点闭合，通过 控制箱控制输送机停机。这种防撕裂保护装置的缺

12、点是，当输送带发生纵向撕裂而输送带上 无煤时，就不能起到防止输送带撕裂事故扩大的作用。另一种防撕裂保护装置由一个绕线吊挂托辊和限位开关组成，安装在装载点的托架内， 当输送带被利器刺透撕开时，输送带托辊通过插入输送带的利器而改变位置，从而带动限位 开关使输送机停机。但是，现有的监控保护装置，只有在尖刃物穿透一定深度才能输送机停机，因此，还需 要开发更加完善的纵向撕裂保护装置。5）烟温报警灭火系统装置烟温报警灭火系统装置能够连续监测矿井带式输送机系统温度和烟雾的变化情况。当带 式输送机周围温度和烟尘浓度达到设定值时，装置中的报警器会发出声光报警，同时断电停 机，洒水灭火。烟温报警灭火系统装置主要由

13、控制箱、传感器、声光报警器和喷水装置组成。一般烟雾保护的传感器为光敏和气敏元件，它的安装位置一般在机头卸载滚筒下风口的5 m范围内的巷 道内。温度保护通常采用热电偶元件或热敏电阻作为监视温度的传感器，运动部件（如传动滚筒） 利用铁磁材料的磁导率与温度的变化关系，用磁感应脉冲发送器作为传感器，一旦温度过高， 保护装置动作，输送机便停止运行。6）倾斜运输中的安全保护装置倾斜井巷中使用的带式输送机，在满载运输时，因物料自重分力产生的向下推力较大， 易造成上运“逆转”和下运“飞车”等事故。上运“逆转”就是向上的带式输送机，在满载 上运的过程中，若断电时，不能有效制动，将产生反向逆转的事故。下运“飞车”

14、就是向下 运输的输送机，在等速运行时是利用电机的发电机方式控制速度，断电时，输送机失去电动 机的电磁平衡力矩，若没有有效的减速制动方式，将造成输送机高速“飞车”的严重事故； 为此需要在倾斜运输的输送机上装设有效的保护装置：对上运带式输送机，必须装设防逆转装置和制动装置；对下运带式输送机，必须装设可 靠的降速制动保护装置。目前在下运带式输送机上使用的安全降速制动保护方式，有一下几 种：（1）采用绕线式电动机动力制动，这种方式只能在没有防爆要求的条件下使用；（2）采用液力制动装置降速，低速下用机械制动闸停车；（3）采用液压制动装置制动；（4）增加盘式制动器制动副的散热能力，使温度不超过规定值。7）

15、飞带保护装置飞带保护装置用在倾斜下运的带式输送机上。它的作用是在下运带式输送机失控或在制 动后输送带与滚筒打滑的情况下，及时捕捉输送带，防止产生飞带事故。液压式飞带捕捉器 由液压系统、滚筒和橡胶轮构成。这种飞带捕捉器是用油压来控制的，当带速超过额定值时；控制系统打开油路阀，橡胶 轮带动液压泵将油通过管路排到液压缸内，推动液压缸内活塞使缸体向下运动，缸体与滚筒 相连，从而推动滚筒向下运动。橡胶轮固定不动，输送带被压在滚筒与橡胶轮中间。因此， 增大了输送带的运行阻力，降低了输送带的运行速度，起到了防止输送带运行超速和飞带事 故发生的作用。当输送带速度降至额定速度时，控制系统关闭油路阀，在弹簧的作用

16、下，滚 筒抬起来，输送带由受压变形状态恢复成自由直线状态。8）沿线保护装置沿线保护装置的作用是在带式输送机的任何部位都可以人为地停止输送机的运转，及时 控制带式输送机事故的发生和扩展。 按钮式沿线保护装置，即每隔4050 m安装一个紧急停机按钮，并接入带式输送机控 制系统。通常安装在带式输送巷道碹帮上。 拉线式沿线保护装置，又称沿线急停开关。它用铁丝或细钢丝绳控制一个小的行程开 关，把行程开关接人带式输送机控制系统。这种保护装置通常安装在带式输送机机架靠人行 道的一侧。9）综合保护与集中控制装置随着煤炭生产的需要和科学技术的发展，我国先后研制出多种带式输送机综合保护与集 中控制装置。它由各种传

17、感器和集中控制台构成，可实现低速、超速、断带、纵向撕裂、堆 煤、跑偏、急停、烟雾、温度等保护，并可进行洒水降温。它具有电动机功率、胶带运行速 度、紧急停车开关动作位置、跑偏开关动作位置、主电动机温度等数字显示功能以及各种设 备工作状态及故障状态的显示，可配合CST等软启动系统工作，同时能对主电动机、给煤机 和闸电动机等设备实施控制和保护。KPTB_1型带式输送机综合保护监控仪是语言型的综合保护装置。它具有集中控制和单机 控制两种操作方式。集中控制时具有连锁保护功能，即某1台停机时，向其供煤的带式输送机 连锁停机，具有逆煤流延时顺序启动开车功能。装置在手动控制方式下，配接开停传感器可 实现顺煤流

18、延时顺序启动开车。无论在集控方式或手动方式下，该装置均有启动开车延时功 能、语言预警功能、故障停车保护功能、故障显示功能、故障语言报警功能、故障自锁及解 锁功能、全线系统状态对位显示功能、全线联系及对讲功能。PZBJ II型带式输送机综合保护监控仪能对由断链引起的刮板倾斜进行保护。 近年来，国内一些科研机构和高等院校在矿用带式输送机的安全保护与安全监控技术方面做 了大量工作，研制出了许多适合煤矿井下应用、技术先进的输送机安全监护装置，如：“KJ9 矿用经济型带式输送机监控系统”、“DJB-II型带式输送机集控保护装置”、“KJD 2型 矿用微机带式输送机监控装置”、“KJ2002型带式输送机微机防爆电控成套装置”等。促进 了矿用带式输送机安全保护技术与监控技术的发展，为矿井的安全生产与自动化技术发展作 出了贡献。