井下皮带打滑现象分析及处理措施

收稿日期2018-04-24作者简介 王飞（1991-），山西五台人，本科学历，机械助理工程师，现就职于山西焦煤集团有限责任公司官地矿。

井下皮带打滑现象分析及处理措施王 飞（山西焦煤集团有限责任公司，山西 太原 030000）摘 要官地矿对皮带打滑机理进行分析，得出导致皮带打滑的因素，并提出相应的处理措施。

该措施的实施使皮带打滑现象明显减少，打滑维修时间降低，最大限度地提高皮带机正常工作能力，保证了矿井正常生产。

关键词皮带打滑 影响因素 处理措施中图分类号 TD528+.1 文献标识码A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.01.053Analysis and Treatment of Belt Slippage in the Underground of MineWang Fei(Shanxi Coking Coal Group Co., LTD., Shanxi Taiyuan 030000)Abstract :The mechanism of belt slippage is analyzed in Guandi Mine, the factors leading to belt slippage are obtained, and the corresponding treatment measures are put forward. The implementation of this measure reduces the phenomenon of belt skidding, reduces the maintenance time of belt skidding, maximizes the normal working capacity of belt conveyor, and ensures the normal production of mine.Key words :belt slippage influencing factors treatment measures·机械电气与自动化·井下皮带机是煤矿行业应用广泛的运输设备，具有运输能力强、适应倾角大、安装方便以及运输距离长等优点。

在实际生产工作中，皮带较易在启动阶段出现打滑现象，导致滚筒发热，皮带与滚筒之间接触表面由于磨损变光滑，摩擦阻力变得更小，进而影响皮带机的使用寿命，影响矿井正常生产，导致煤矿企业增加不必要的成本开支。

在实际工作中，皮带机打滑主要受预紧力F 0、摩擦力系数μ、皮带绕滚筒所形成的包角α等因素影响。

本文以官地矿为例，列举出导致打滑现象的实际因素，提出针对性处理措施。

1 皮带打滑机理分析带式输送机依靠摩擦力作为动力驱动皮带运转。

皮带机处于静止状态下，皮带受到初张力F 0张紧在两个滚筒上。

运转时，输送带在驱动滚筒绕入点的张力由F 0增至F 1，绕出点的张力则由F 0变为F 2，如图1所示图1 皮带受力简图则皮带所受摩擦力：F 摩=F 1-F 2 （1） 根据欧拉公式：F 1≤F 2 e μα （2）式中：F 1-皮带绕入滚筒所受拉力；F 2-皮带绕出滚筒所受拉力；μ-皮带与滚筒之间摩擦力系数；α-皮带绕滚筒所形成的包角。

由于带传动在工作时总长度不变，则其紧边拉力的增加量应等于松边拉力的减小量，即：F 1-F 0=F 0-F 2 （3）根据以上公式整理可以得出滚筒提供给皮带的最大摩擦力为：F 摩=F 1-F 2=F 2 e μα-F 2=F 2 (e μα-1)=2F 0 (1-1/e μα )/(1+1/e μα ) （4）由公式4可以得出，影响皮带与滚筒间摩擦力的因素主要包括：（1）预紧力F 0；（2）摩擦力系数μ；（3）皮带绕滚筒所形成的包角α。

若以上因素发生变化，导致摩擦力减小，不足以提供带能够传递的有效拉力，即发生打滑现象。

2 实际工作中皮带打滑原因分析根据以上理论分析，结合官地矿皮带打滑现场分析，可以得出以下几种常见打滑原因：（1）预紧力F 0变小巷道正常向前掘进过程中，每向前掘进6m 左右，即皮带机末端需进行向前移动，通过在皮带某处将皮带拆开的方法，续接一定长度皮带，搭设皮带架，进行延长操作。

在此过程后，皮带机头位置进行拉紧操作，保证皮带具有一定的预紧力。

但在延长皮带及拉紧操作过程中，由于人工操作精度低，难免造成皮带过于松弛，导致预紧力减小，皮带在运行过程中发生打滑几率增大。

（2）摩擦力系数μ变小① 井下环境复杂，在施工过程中，顶板漏水及巷道积水过多导致皮带沾水，处于湿滑状态，在与滚筒相互作用过程中其摩擦力系数减小，易导致其摩擦力不足以提供传递的拉力，发生打滑现象。

② 长时间使用使皮带及滚筒表面纹路磨损严重，导致其表面较为光滑，摩擦力系数减小，也是造成打滑现象发生的一大原因。

（3）皮带绕滚筒所形成的包角α减小由于该矿井下煤层坡度变化较大，搭设皮带机头可能处于坡度变化较大位置处，出现如图2所示情形，静止状态下皮带贴合在皮带架上，在运行时，下部皮带由于滚筒作用，其角度未发生变化，而上部皮带由于受到拉力作用，上皮带“飞”出皮带架,导致其包角α减小，从而增大发生打滑的几率。

图2 静止与运行状态下皮带运动简图3 打滑处理措施针对不同原因产生的打滑现象，从理论及现场原因分析，提出解决方案如下：（1）增大预紧力① 通过皮带机头拉紧装置对皮带进行拉紧操作，移动滚筒位置，可增大皮带行程，在皮带长度一定的情况下可增大皮带预紧力，该处理方法可有效解决打滑问题，适用于皮带较为松弛情况下，但若皮带松弛现象较为严重，皮带机头拉紧装置移动滚筒将无法满足拉紧要求。

② 由于井下环境复杂，皮带机进行长距离运输时，出现皮带松弛严重情况下，通过综掘设备将机尾部位向前拖拽，可大幅提高预紧力。

③ 若皮带打滑不严重，只在启动皮带机时出现该状况，即皮带表面潮湿或略微松弛情况下，可通过增加载荷的方式防止打滑发生，启动前向皮带上放置煤矸，增大皮带所受重力，则其预紧力随之增大，该措施适用于启动时发生的打滑不严重情形。

（2）增大摩擦力系数① 通过更换滚筒和皮带的方式，改变其表面纹路，增大其摩擦力系数。

② 若打滑现象不严重，只在启动阶段出现打滑时，可通过向滚筒与皮带接触位置处铺洒沙砾，增大其接触表面粗糙度，提高滚筒驱动皮带运动的能力，该措施需在皮带静止状态下操作，防止不必要事故发生。

③ 若由于工作环境潮湿导致皮带表面粗糙度降低，其摩擦力系数减小，可通过减小其除尘水幕水量等方法，降低皮带潮湿程度，提高其摩擦力系数。

（3）增大皮带绕滚筒所形成的包角通过改变皮带机头副滚筒高度，改变皮带绕主滚筒所形成的包角，可提高其摩擦力，减小打滑发生的几率，如图3所示。

图3 调整副滚筒示意图4 结论通过理论分析，结合官地矿常发生的皮带打滑现象，总结出易引起皮带打滑原因，并针对该矿生产条件及环境，对皮带打滑提出相应处理措施，该矿依据此处理措施，半年以来皮带打滑现象明显减小，打滑维修时间大大降低，该措施可推广至其他矿井生产单位。

（下转第143页）升性能增加，无故障发生。

在调试过程当中，制动抱闸闸盘间隙小于2mm ，增大了抱闸制动盘与制动闸的接触面积，提高了制定系统的能性。

在后期的运行过程当中，新型绞车的各类检测数据都符合煤矿安全生产规程，能保证完成相应的提升任务。

社会经济效益：新型提升绞车的主轴装置为剖分式的弹性结构卷筒，该卷筒受力均匀，强度大，有力地保障了绞车的运行完全。

液压盘形闸制动系统，以及增加的二级制动系统都有力地保障了绞车的运行完全。

改进后提升绞车还降低了制动系统的噪音。

改进后新型提升绞车在原基础上可减少1个工作岗位，节约了人工费用。

同时降低了绞车的故障率，节约了维修的材料费用、维修人工费用以及节约了停工导致的企业经济损失，为企业创造了较好的经济效益。

4 结语本文对云冈矿2JK-4×1. 65-11.5提升绞车在使用中的问题进行了分析，有针对性地进行了优化改进。

实践应用验证结果表明：改进后的新型提升绞车的整体性能提高了，增加了提升性能，延长了制动系统使用寿命，提高了运行的安全性，降低了故障发生率，同时还改善了制动系统噪音。

为云岗矿创造了较好的社会经济效益。

【参考书目】［1］ 李云峰.云冈煤矿矿用提升绞车改造研究与应用[J].煤炭科技，2017（04）：126-127.［2］ 刘敬伟，盛新征，李川.提升绞车制动系统增加制动力矩的技术改造[J].山东煤炭科技，2015（05）：115-116.［3］ 刘元基，杨建英.城郊煤矿矸石山提升绞车快速升级改造[J].科技创新与应用，2014（29）：127.［4］ 张高峰.块闸提升绞车现场改造方案探讨[J].装备制造技术，2011（07）：171-172.［5］ 马爱庆.提升绞车盘式制动器的改造[J].煤炭技术，2005（11）：21-22.【参考书目】［1］ 刘林.皮带打滑原因分析与治理研究[C]//中国计量协会冶金分会会.2016.［2］ 李玮，杨斌，王鹏.带式输送机皮带打滑故障的分析和解决[J].港口科技，2012（01）：11-13.（上接第135页）［3］ 张栋，刘鹏，李建.浅谈井下皮带机常见故障与处理技术要点[J].中国高新技术企业，2016（16）：146-147.［4］ 李文娟.煤矿皮带机常见故障及处理[J].机械管理开发，2017，32（10）：177-178.［5］ 刘西根.井下皮带运输机常见故障分析及对策[J].江西煤炭科技，2015（03）：48-49.（上接第140页）矿带来了较好的经济效益。

（2）安全和环保比较。

干式变压器的特点就决定了其使用过程无油，另外加工制造材料都是F 级的阻燃材料，保障了其基本的安全性能。

以前煤矿2台油浸变压器每年需要消耗掉20t 的油料，油料的采购需要成本，直接排放对环境产生很严重的污染，进行严格的环保处理又会增加煤矿的运行成本。

而干式变压器在这过程中无污染源产生。

（3）维修管理和保养工作比较方便。

干式变压器没有渗漏现象产生，同时也没有加油、换油、滤油等工作环节，维修和保养工作十分便利。

综合考虑以上情况，山西煤炭运销集团准备在其煤矿全面推广SSZ9-31500/110型干式变压器的改造工程。

5 总结从当前的发展趋势来看，树脂浇注式干式变压器是应用主体。

本文对31500kV A 、110kV 级树脂浇注干式变压器改造工程的施工方案进行了分析，并对其安装过程以及改造后的效果进行了分析，认为其改造方案可行，该干式变压器经过2年的运行稳定可靠。

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