陈超杰（淮北北集团临涣煤矿运输区，安徽淮北235000）
摘要：为了相应淮北矿业集团公司大发展、大跨越的发展趋势，提高集团公司的原煤产量，实现胶带机的安全运行。针对强力胶带机的安全运行方面，胶带机的防撕裂装置以及电气软启动控制，来实现胶带机的安全运行。
关键词：强力胶带机；软启动；安全运行
1概述
临涣矿原年设计生产能力为180万小时/年，2010年实际生产能力达到280万小时/年，计划在2011年生产能力达300万小时/年。2010年5月份对东部运输系统进行改造，从东十一大眼到主井一共四部强力胶带输送机，大大提高了我矿的原煤运输产量。改变了原先矿车的运输任务，不但平稳、快速、安全，而且无任何事故发生。大大提高了我矿的原煤产量，保障了职工的正常收入。从东九大眼到主井只需要将近30分钟，现在日产量可达八千多吨，而且无其他运输事故的发生，提高了原煤产量，保障了设备和人员的安全，无任何事故发生，得到了全矿领导和职工的一致赞同。如何保证强力胶带机的安全正常运行是一大研究课题，本论文从机械和电气以及采取保护措施上对强力胶带机的安全问题进行研究。
2强力胶带输送机的安全维护
针对如何实现强力胶带机的安全运行，保证其正常运输，不至于给安全和生产带来很大的问题，这是一个很大的问题。随着强力胶带输送机使用量的不断增加，胶带断裂机械事故、电气事故时有发生，对煤矿也造成了极其严重的负面影响，直接影响生产与人身安全。由于胶带输送机使用环境条件差，经常处于腐蚀、磨损、水淋等环境中，给胶带机的安全使用带来极大的隐患。如何预防钢丝绳芯强力胶带的断裂、磨损，已经成为胶带机安全运行的重要课题。
带式输送机DZT型板式缓冲装置。DZT型缓冲装置的不同之处，是带与板之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，是一种较完善的缓冲装置。DZT型缓冲器，由支撑板、悬吊弹簧、框架和10个托辊组成。托辊装在支撑板上，支撑板由弹簧悬吊在框架上，框架同中间架横梁相连接，物料的动能主要由弹簧吸收。缓冲装置安装在输送机尾部的受料处，不论是新建工程设计的输送机或旧输送机的尾部受料处，均可应用。旧输送机用这种缓冲装置时，可将原有的缓冲托辊拆掉，换上DZT型缓冲装置即可，更换简单，安全可靠。
工作原理。散货物料，由前一台工艺设备，输送到后一台工艺设备的落料处时，落到缓冲装置支承的胶带上面，由胶带运至其后一台工艺设备或物料的目的地。物料由高处到低处，即是由位能转换成动能的过程。物料所具有的动能，连续不断地落到缓冲装置支承的胶带上对缓冲装置作功，由悬吊弹簧、托辊胶圈予以吸收。能量的绝大部分由悬吊弹簧吸收，极少部分能量对托辊轴及其轴承作功。这就大大地延长了胶带和托辊的寿命。
优点。（1）输送机的落料处，用上板式缓冲装置后，延长了胶带和缓冲托辊的寿命，降低了营运成本。胶带的寿命，正常情况下（日工作时间约12小时）约5~7年。缓冲托辊，只要其内部润滑不被破坏，将保持其良好的工作状态。（2）胶带不会被撕裂。即使杂物质量很大，动能很大，将胶带砸透，因受到胶带下部支承板的阻碍，而杂物穿不过去，失去了撕裂带的力学条件，带不会被撕裂。（3）整套板式缓冲装置安装方便。不论新建工程中的输送机还是旧有输送机的技术改造，均可较方便地安装。（4）板式缓冲装置上的10个缓冲胶圈托辊，高出支承板或凸出支承板一定距离，正常情况下，胶圈托辊与胶带之间处于滚动摩擦状态。但是，由于在胶带自重的作用下会有一个微小的垂度；另一方面由大块料的动能作用在胶带上，对胶带产生瞬时变形。所以，当带的张紧力不够大时，胶带同支承板之间会产生瞬时滑动摩擦，对胶带下面的胶产生轻微的磨损。（5）降低营运成本。胶带，系输送机上造价高的一个部件。电力、港口等输煤系统，撕裂胶带的事故时有发生。胶带，虽然价格昂贵，而在算经济帐时，它所占比例是很小的。必须从大的方面算“撕裂”的经济，对于整个矿来说，影响是极大的。
下面就电机的启动控制方式来研究，如何实现强力胶带机的安全运行问题。电气软启动控制也是对强力胶带机运行的一大保护，电机软启动器的工作原理如下：控制交流异步电机的电机转距与加在定子端的电压平方成正比，同时电机电流与定子电压成正比。因此，可以通过控制加在电机定子上的电压对电机加速转距和启动电流进行限制，以降低电机启动时所产生的过高启动电流和启动力矩。电压的变化可通过控制晶闸管的导通角来实现。软启动器主回路每相由两只晶闸管反并联，采用全数字无矢量控制技术。工作时，CPU收到控制信号后，根据用户的设定自动控制晶闸管触发脉冲移相，使得电机按设定的曲线平滑启动。启动结束后，CPU发出信号，使旁路真空接触器进入正常工作状态，晶闸管暂停工作。需要停车时，给出停车信号，CPU控制真空管接触器断开，同时控制晶闸管触发脉冲移相（与启动时方向相反），由晶闸管完成软停车过程。惯性停车时，CPU直接控制真空接触器断开，电机断电，实现惯性停车。
电机通过软启动控制方式，来实现电机的启停，可达到如下好处：（1）减低了电机的启动电流，未出现过因启动电流过大而跳闸的现象，提高了电源的供电质量，改善了变压器及开关的工作状况。（2）胶带启动时间延长了，降低了机械冲击，胶带机的受力状况得到了明显的改善。减速器、电机、液力偶合器、滚筒、机械头、胶带等使用寿命延长，维修周期大大延长，同时大大降低了材料的投入，对胶带机强度的要求也降低了。（3）事故率大大降低。通过几年多的运行，效果良好，软启动器从未出现过鼓障，彻底消除了因减速器、电机、液力偶合器等故障而影响胶带的安全运转状况。（4）电机软启动器电路无相序，启动过程平稳可靠，实现近似恒流启动，可使有效启动转距增加到3～4倍，可以消除减速器的冲击跳动，同时启动能力增加，运输能力和安全性能得以较大提高。（5）该软启动器采用了快开门形式，与磁力启动器功能合二为一。在原来的基础上增加了电机隔离换向开关、综合保护单元和运行显示功能，可满足生产过程中各种控制要求，同时对电机实现全过程保护。矿用隔爆型电机软启动器的质量可靠，实现了免维护。
3强力胶带输送机安全创新点
强力胶带机通过相互比较，无论从设备的性能和技术参数，还是从设备的后期使用和维护保养来看，都具有一般胶带机无法替代的优势。根据东翼强力胶带机的安装使用及安全效果来看，具体有如下创新点，实现了胶带机的安全运行：（1）从运输上看，改变了矿车运输的历史，统一胶带机运输，而且安全可靠，效率高。（2）从设计上在各个转载点有所更新，原先统一挡煤板结构，现在改为钢制小煤仓，可以存储4吨原煤，解决了大煤眼满仓临时存储问题。（3）在控制系统上，采用远控操作，集中控制，用通讯载波电话解决电缆信号衰减问题（100米安装一台载波电话）。（4）对胶带机重点部位，安装摄像头，采用影像监控系统，实现胶带机运行可视化。（5）供电系统的合理化，三部胶带机机头均设有一个配电硐室，实行双回路供电，保障了供电的安全性。（6）在管理上，对东翼运输系统实行全封闭式管理，在机头、机尾配电硐室安设防火门，中间联巷用护网封闭，并悬挂“封闭管理闲人禁止入内”警示牌板。（7）在维修和保养制度上，强力胶带机的管理制度更严格、更详细，统一规范化管理，按照操作规程和管理制度实行操作。（8）由于运输系统长，确保检修工的安全问题，胶带机重点部位架设行人天桥。（9）整个运输系统机电硐室，均设有消防和消火装置。（10）在控制原理上，实现单机、双机、三机自动切换，增强了系统的可靠性、安全性。
4经济和社会效益
在保证煤矿正常生产情况下，使整个东部运输系统实现软启动控制和集中控制，基本实现无人操作化，达到减员提效的作用。改变了原先矿车运输的好多缺点，采取胶带机运输速度大大提高，原煤产量大大提高。东部系统投入运行后，日提升产量达到八千多吨，而且事故率明显降低，给维修带来很大的方便。系统改造后，具有稳定性、先进性、通用性和可扩展性等特点。本系统技术适用于矿井主运系统皮带机地面集中控制，实现皮带机软启动和自动化控制。实现了胶带输送机的集中化控制，可实现远程监视、监控操作，达到减员提效作用（共减员10人，按人均年收入五万元起，一年可节省约五十万元），而且大大提高原煤运输产量，具有良好的经济效益和社会效益。
5结论分析
通过对我矿东翼运输系统的改造，在电气控制系统和监视系统的改制成功，从投入使用到现在运行状况来说，不但提高了原煤运输量，完成了我矿投产以来的首年达产任务，而且还达到了减员提效的作用，大大缓解了煤矿人员不足的现实问题。从改造近一年的运行状况来看，东翼运输系统几乎没有出现任何设备事故、职工安全事故，大大降低了事故率。强力胶带机不但在煤矿上大量投入使用，而且在其他运输行业上也会有很大的使用市场，而且随着以后的条件改善，大都是长距离、高强度运输，强力胶带机的大量投入使用也是必然的，同时也是社会发展的趋势，是适应煤矿行业大发展、大跨越的的必然趋势，也是适应“十二五”发展规划的目标。
参考文献
[1]煤矿安全规程[Z].2011.
[2]QBR-400矿用隔爆型交流真空软启动器操作手册[Z].淮南万泰电子有限公司.
[3]带式输送机DZT型板式缓冲装置说明[Z].徐州机械装备公司.