吕玉龙

（阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司， 山西 晋中 030600）

阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司15127 工作面位于井田一采区，工作面设计走向长度为502 m，倾向长度为151 m，工作面回采煤层为15 号层，煤层平均厚度为4.87 m，工作面采用综合机械化回采工艺。

15127 工作面回采期间主要利用运输顺槽安装一部SSJ1200 型带式输送机进行煤矸运输，采用双电机驱动方式，电机功率为315 kW；由于该输送机主要采用人工调节的张紧方式，工作面在前500 m 回采过程中发生四起输送机事故，其中断带三起、电机烧毁一起，共计造成经济损失达64 余万元，通过事故调查发现，输送机出现事故原因主要由输送机带张紧不合理造成，对此，长沟煤矿通过技术研究，对输送机张紧装置进行优化，力求保证输送机安全稳定运输。

1 输送机传统张紧装置分析

1.1 固定式张紧装置

1）固定式张紧方式按照张紧装置功能可以分为绞车张紧、螺杆张紧两种。绞车张紧装置能够适用于运输距离长、运输时间长，倾角小的地形，通常在输送机下部安装。

2）螺杆张紧装置主要是利用螺旋杆来驱动滚筒，以此完成绞车张紧，适用于运输距离短、运输时间短、倾角大的地形，通常在输送机机尾轮支架上安装。然而这种张紧装置很容易受螺杆长度、轮尾支架限制。螺杆及螺母是煤矿最常用的材料，制作难度低，成本低，在任何车间均可加工，而且该装置占地面积小，非常适用于井下狭小空间。螺杆张紧装置具有机械式张紧行程，能够进行自锁，非常适用井下恶劣的工作环境。

3）固定式张紧装置安装简单、稳定性较高、占地面积较小、长时间工作的优点，但是由于张紧固定位置不能随意改变，因此在运行时不能根据皮带的运行情况进行调整。而且经过长时间高负荷运转后，胶带往往会出现开裂变形，而此时张紧装置提供的张紧力不变，这就会导致皮带工作阻力增加及胶带下垂，甚至会造成皮带出现打滑、跑偏、撕裂事故。井下工作人员只能根据自身经验判断是否调整皮带张紧位置，一旦工作人员通过经验判断皮带张紧力降低，采用人工方式对皮带张紧位置进行调节，从而使皮带恢复正常张紧力，这种方式不能及时有效的对皮带下垂、打滑、变形进行矫正，导致皮带发生故障。

1.2 可移动张紧装置

可移动张紧装置通过以下部件组成：重锤悬挂张紧装置、重载小车张紧装置组成。

1）重锤悬挂张紧装置主要是通过导向滚筒及自身质量对皮带张紧力进行调节，通过增大或减小重锤的质量来完成调节，这种调节方式具有调节范围大、张紧行程长的特点。张紧滚筒通常安装在输送机下部，因此在实际生产中，工作人员很难观察换向滚筒及胶带的工作状态，即使出现皮带跑偏、皮带磨损、滚筒磨损，也不会被工作人员及时发现，而且在实际生产中常常会有杂质、煤矿、矸石落入张紧滚筒内，从而使皮带发生变形，严重时会造成皮带撕裂，导致工作面全部停产，这是重锤悬挂张紧装置的缺点。

2）重载小车张紧装置能够在复杂的地形使用，特别是在坡道较大的地形使用。该张紧装置主要是利用重载小车在皮带方向产生的分力来完成皮带的张紧，工作人员可以通过调节载重的质量来完成张紧力的调节，非常适用于倾角较大、距离长、运载量大的工作面。

3）重锤小车可以利用张紧小车来实现皮带的调节，其原理、结构、适用性与重锤悬挂相似，区别在于重锤悬挂通常安装在皮带的下部，而重锤小车安装在皮带尾轮后部。这样在实际生产中不会有杂质、煤矿、矸石落入张紧滚筒内，避免了皮带变形、撕裂，提高了皮带的使用寿命，降低了滚筒的磨损。可移动张紧装置的最大特点是能够在皮带运行时对皮带的下垂度进行调节，防止皮带在运行时发生皮带跑偏、张紧力不足、滚筒拍带的情况，只是调节过程需要人工改变重锤、张紧小车及重锤小车来实现，不能在大型皮带上使用。

2 自动张紧装置设计应用

2.1 自动张紧装置结构

自动张紧装置主要由张紧滚筒、张紧小车、钢丝绳固定装置、电动绞车、液压泵站、蓄能器等部分组成，如图1 所示。

图1 带式输送机自动张紧装置结构示意图

2.2 自动张紧装置工作原理

自动张紧装置采用液压缸自动调节装置，在实际生产中，当皮带张紧力变化后，液压油缸内的液位会出现变化，此时安装在内部的传感器能够及时监测到信号并将信号传递给液压系统，活塞杆自动移动，完成对张紧力的调节。

2.3 自动张紧装置优点

1）具有反应灵敏、待机时间长、稳定性高、调节速度快的特点，现在我国大型带式输送机上使用广泛。

2）通过以上张紧装置对比发现：固定式张紧装置不能根据皮带的运行情况对张紧力进行调节，对皮带的正常使用具有一定的威胁；可移动张紧装置能够产生恒定的张紧力，自动张紧装置利用液压系统能够有效的避免以上两种张紧装置的缺点，实现对皮带的自动调节，非常适用于煤矿大型带式运输机，具有智能化、长距离、大功率的优点。

3 结语

15127 工作面回采至500 m 处时对带式输送机张紧装置进行优化，截止2019 年5 月工作面已回采到位，通过4 个月实时应用观察发现，自动张紧装置对输送机保护动作灵敏可靠，当输送机运输物料不均或运输重质量物料时，自动张紧装置能够在3 s 范围内及时进行输送机张紧调整，保证输送带具有合理的张紧力，工作面在后期回采中未发生一起因输送机张紧不合理，出现输送机断带等事故，保证了输送机运输安全，取得了显著应用成效。