1、1122023 年第 2 期收稿日期 2022-08-04作者简介 易辉（1987），男，陕西临潼人，2015 年毕业于西北工业大学机械设计制造及自动化专业，本科，工程师，现从事矿井机电技术及科技管理工作。易 辉：矿井运输系统转载点冲击损伤防治管理与技术应用易 辉：矿井运输系统转载点冲击损伤防治管理与技术应用 矿井运输系统转载点冲击损伤防治管理与技术应用易 辉（陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿，陕西 延安 727307）摘 要 针对矿井运输系统转载点冲击损伤的形成原因进行研究分析，提出有效的防治管理措施，并以黄陵矿业一号煤矿防治技术应用为例，介绍了多项较好的防治技术，为运输系统转载点冲击损伤的
2、防治提供了良好借鉴，以助矿井最大程度消除冲击损伤现象，防止事故发生，促进安全生产，提升经济效益。关键词 主运输系统；转载点；冲击损伤；防治管理中图分类号 TD528+.1 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.02.040Prevention and Control Management and Technical Application of Impact Damage at Transfer Point of Mine Transportation SystemYi Hui(Shaanxi Shaanmei Huangling Mining I
3、ndustry Co.,Ltd.,No.1 Coal Mine,Shaanxi Yanan 727307)Abstract:This paper studies and analyzes the causes of impact damage at the transfer point of mine transportation system,puts forward effective prevention and control management measures,and introduces a number of better prevention and control tec
4、hnologies by taking the application of prevention and control technology in Huangling Mining Industry No.1 Coal Mine as an example.It provides a good reference for the prevention and control of impact damage at the transfer point of the transportation system,so as to help the mine to eliminate the p
5、henomenon of impact damage to the maximum extent,prevent the occurrence of accidents,promote safe production and enhance economic benefits.Key words:main transportation system;transfer point;impact damage;prevention and control management随着煤炭工业的不断发展，胶带输送机作为流水作业线经济型物流输送设备得到了广泛应用。在煤炭生产过程中，由于地质构造、开采方式等
6、不同，时常出现大块带有棱角的煤及矸石进入运输系统，对运输转载点下方胶带造成冲击损伤，致使输送带快速老化，带来极大的安全隐患，也增加了其维护难度和生产成本。因此，做好运输系统转载点防护，降低冲击损伤对煤炭开采活动具有较大价值。1 转载点冲击损伤的形成矿井运输系统中两部或多部设备搭接形成转载点，是矿井生产运输的一个重要环节。胶带运输机转载搭接如图 1。图 1 胶带运输机转载搭接简图以下几方面原因致使转载点出现冲击损伤，对生产活动造成直接影响。（1）转载点搭接落差大。由于设计安装原因，转载点设备搭接落差较大时，输送物料转载下落时会因重力加速增大对落点设备的冲击力。（2）输送物料形态不良。由于地质构造
7、、开采方式等原因，矿井在采掘生产过程中时常出现大块带有棱角的煤及矸石进入运输系统，在转载时物料尖锐部位直接撞击落点设备，形成损伤。（3）胶带机运行速度快。胶带机在转载卸料时，物料会形成平抛运动，若胶带机运行卸料速度过快，同样会增加对落点设备的冲击力。1132023 年第 2 期易 辉：矿井运输系统转载点冲击损伤防治管理与技术应用易 辉：矿井运输系统转载点冲击损伤防治管理与技术应用（4）胶带选型不合理。胶带机在选用时，胶带未达到性能要求容易出现转载点冲击损伤。2 冲击损伤的防治管理2.1 规范选用设备目前，井工煤矿胶带机所用胶带分为棉织物芯、尼龙织物芯、聚酯织物芯及钢丝绳芯等四类，安全系数为棉织
8、物芯胶带 89，尼龙、聚酯织物芯胶带 1012，钢丝绳芯胶带 79（当带式输送机采取可控软启动、制动措施时 57）。在选用胶带时，需要根据运距、运量、速度、带宽、驱动配置等多方面综合考虑，一般情况是按照：主运输系统的胶带机选用 ST 型钢丝绳芯胶带，综采工作面的顺槽以及一般的原煤运输胶带机选用的是 PVG 型1400S/1200 mm 胶带，综掘工作面顺槽的胶带机选用 PVC 型 1000S/800 mm 胶带。2.2 设备安装优化运输系统胶带机在搭接安装时，转载点处搭接胶带机卸载滚筒最低点与被搭接的胶带机最高点垂直距离一般为 500 mm，以便物料运送和设备检修。若搭接胶带机安装卸载滚筒直径
9、偏大或者最低点与被搭接的胶带机最高点垂直距离过高，都会造成转载点落差较大，增加物料对落点的冲击力。因此，需要对设备进行优化安装，尽量减小转载点落差。2.3 设备运行合理胶带机在运行过程中，其速度是可以根据生产需要进行调整的，但必须控制在设备性能规定范围之内。若运行过慢可能会造成生产跟不上，运行速度过快则造成转载点物料下落冲击力大及其他潜在危害。2.4 保障输送物料成形在矿井采掘生产活动中，经常出现大块带有棱角的煤及矸石进入运输系统，在转载时致使运输胶带损伤。因此，输送物料的成形必须在源头上采取有效措施，严禁输送块度大于或等于 0.5 倍带宽的物料，同时更要防止托板、锚杆等铁器进入运输系统。3
10、冲击损伤的防治技术应用在运输转载点冲击损伤防治工作中，除有效的管理措施外，应积极应用较好技术进行防治。以黄陵矿业一号煤矿运输系统为例，其根据转载点运煤量、落差大小、冲击性强弱等因素综合考虑，应用缓冲托辊、缓冲耐磨滑槽、缓冲溜煤槽、缓冲溜煤斗及智能在线监测防治技术1-5，有效降低了冲击损伤现象，实现安全高效生产。3.1 缓冲托辊在矿井采掘运输系统中，转载点相对落差小、冲击性弱，应用具有良好的耐磨性、防腐性、自润滑性，自身重量轻、旋转摩擦小及安装检修方便的缓冲托辊。缓冲托辊安装在胶带机落料点下方，排布间距在 100600 mm，以托辊自带的缓冲胶圈、弹簧等减小落料时物料对胶带的冲击损伤，延长胶带的
11、使用寿命。缓冲托辊的类型较多，有弹簧板型、缓冲圈型、强力缓冲型等，在选用的时候一定要根据实际情况适当选择，综合考虑托辊的灵活度、径向跳动量、轴向的窜动量及防尘、防水、承载、抗冲击等性能，在应用时要注意缓冲托辊的安装密度和检修维护工作。3.2 缓冲溜煤斗在矿井采掘运输经风桥转载至主运输系统时，转载点落差较大、冲击性强，需根据安装条件设计加工缓冲溜煤斗安装固定在风桥上。缓冲溜煤斗整体呈 L 形，一般与转载点下方胶带机倾角为 45，出料口与落料点落差为 500 mm，可在采掘运输经风桥转载至主运输之间形成一个可靠的缓冲运输通道。在加工缓冲溜煤斗时，需综合考虑钢板的强度和耐磨性，其体态较大、较重，适宜
12、设计为分段组装。在应用时，需在转载点下方加装缓冲托辊配合使用，上方采取防止大块物料进入的措施，同时要加强日常检修维护工作。3.3 缓冲耐磨滑槽在矿井主运输系统中，由于胶带机体形和运量加大，造成转载点落差大、冲击性强，适宜应用缓冲耐磨滑槽转载承接。缓冲耐磨滑槽是一种较好的运输转载点缓冲受料装置，其主要由缓冲滑条组和金属支架两部分构成，整体呈半封闭梯形结构，安装于胶带机落料点下方。缓冲滑条表面由非金属耐磨复合材料或高分子聚合物复合材料制作而成，具有高度的润滑性、抗冲击性、耐磨性及阻燃抗静电性，满足矿井生产的特殊需求。缓冲滑条纵向均匀排布安装在金属支架上，滑条之间采用特种橡胶材料，能够有效地缓冲物料
13、下落的冲击力量，同时减少落料点胶带的悬空面积，在胶带底部形成一个具有连续性、可支撑性的保护平面，充分降低损伤的可能性。即使胶带被锐利物刺穿，由于缓冲滑条的纵向间隙小于胶带的厚度，胶带损伤部位不会被机1142023 年第 2 期架钩挂，最大程度上避免了胶带断裂事故的发生，为矿井安全生产提供可靠保障。3.4 缓冲溜煤槽当运输转载点落差较大无法改变时，需要在搭接胶带机卸载点与被搭接胶带机受料点之间设计加装缓冲溜煤槽，以降低落料冲击力。缓冲溜煤槽的设计加工需参考运量、受力情况选用适宜厚度钢板。溜煤槽上部为接煤板，下部为卸煤板，中部为滑槽，整体呈 U 形，各部分连接处相切,以减少物料下滑阻力。溜煤槽设计
14、安装角度要降低转载落煤高差，减小物料下落时与落煤点运行方向的夹角，根据物料在卸载时做平抛运动进行分析：物料在水平方向运动为匀速直线运动，运动方程为：x=vt （1）物料在竖直方向运动为匀加速直线运动，运动方程为：y=1/2gt2 （2）式中：x 表示在水平方向上的运动位移；y 表示原煤在竖直方向的运动位移；g 为重力加速度；t 为落料用时,即物料离开卸载滚筒至落料点时间；v 为物料离开卸载滚简时的初速度，也是胶带机运行速度。根据方程（1）、（2）可以绘制出物料的运动轨迹，如图 1。图 1 物料平抛运动轨迹图根据物料从转载点搭接胶带机卸载滚筒下落时的运动轨迹，合理设计溜煤槽形状、倾角，就能使物料
15、先平稳进入溜煤槽，经过缓冲后再进入被搭接胶带机，从而减小物料直接下落时的冲击力，降低损伤现象出现。3.5 智能在线监测在矿井生产活动中，运输系统转载点物料冲击造成胶带机胶带出现一些损伤，因运输系统较长、胶带表面覆盖物料原因不容易被发现，当损伤情况加重时会引发严重事故。为此，针对胶带机胶带状况需采用先进的探伤设备进行实时在线监测，发现损伤问题及时采取措施进行处理。目前，X 射线探伤检测技术是钢丝绳芯胶带检测较好的一种方法，其利用 X 射线穿透胶带，由于材料对射线的吸收和散射作用的不同，从而使成像感光不一样，在图片上形成黑度不同的影像，据此来判断胶带内部缺陷情况。探伤设备应用 X 光动态信号的处理
16、算法，提高了图像的高速处理质量。图像处理、识别算法及性能分析方法，能够自动识别胶带内钢丝绳芯锈蚀、断裂、接头伸长等情况，智能给出分析报告，发现故障时及时报警，指导工人准确、高效处理损伤，保证矿井生产活动安全。4 结语转载点是矿井运输系统连续性作业承上启下的关键部位，多方面原因都会引起转载点冲击损伤的出现，其隐蔽性强、危害性大，直接影响着生产活动。为此，针对矿井运输系统转载点安全问题积极开展研究，不断加强安全和技术管理，有效消除冲击损伤危害，安全、生产、经济效益显著。【参考文献】1 邓明亮.缓冲滑槽在煤矿采掘工作面顺槽胶带机机尾落煤点的应用 J.山东煤炭科技，2016，34（04）：99-100.2 张多江.缓冲滑槽在煤矿胶带运输机机尾落煤点的应用 J.陕西煤炭，2018，37（02）：105-107+117.3 吴志强.防止煤矿胶带运输机胶带搭接点冲击损伤的技术研究J.机械管理开发，2021，36（05）：163-164.4 易辉.无损检测技术在煤矿主胶带运输系统中的应用 J.山东煤炭科技，2018，36（12）：158-159+164.5 王冠宇.煤矿井下主煤流胶带输送机转载点溜煤槽