李向军

（山煤集团蒲县万家庄煤业有限公司，山西 临汾 041202）

由于工作环境差，负载变化大，矿用带式输送机在运行中会出现一系列故障。从万家庄煤业公司井下工作面DSJ100/45-100/2×160 型带式输送机运行情况来看，对带式输送机的皮带防压死、拉断等故障的保护效果不够完善，必须研制防压死拉断保障装置，提高其综合保护性能。

1 带式输送机皮带压死拉断故障分析

1.1 皮带压死拉断故障分析

山煤集团蒲县万家庄煤业公司井下20101工作面、20102 工作面等都安装了DSJ100/45-100/2×160 型带式输送机。在20101 工作面运输顺槽，带式输送机长度为1420 m，运行落差47 m，坡度为2～10°，平均6°。从2013 年投入运行以来，带式输送机整体运行稳定，但是也出现多次皮带压死打滑等现象，造成带式输送机的停运。对于出现的问题，煤矿技术部实施了技术改造措施，在皮带滚筒主动轮与从动轮上分别增装防滑胶，可以有效增大传动滚筒与皮带的摩擦系数，提高摩擦力，可以在一定情况下降低皮带打滑问题的出现。但当大量煤料和煤矸石落到皮带上后，会出现皮带的压死现象，从而就会在较短的时间使皮带撕断，造成带式输送机电机烧坏等问题。

1.2 现有保护控制回路分析

对DSJ100/45-100/2×160 型带式输送机启动装置分析。该带式输送机采用软起动器进行控制，当皮带电机停止运行后会显示皮带停转，皮带出现压死打滑故障时，若此时电流没有达到设定的跳闸定值，带式输送机保护装置不启动，电机保持正常运行。此时从表面上看，带式输送机运行正常，无法对故障进行掌握和排除，造成皮带撕裂或电机烧坏，带式输送机必须停机进行检修，造成整个生产系统停止，经济损失严重。

2 皮带防压死拉断保护装置的设计

2.1 装置设计思路

为能及时有效地发现DSJ100/45-100/2×160 型带式输送机出现皮带压死、打滑、撕裂等问题，设计研制了皮带防压死拉断保护装置。该防压死拉断保护与带式输送机主动轮同步工作，工作时实现对带式输送机运行状况的实时监控。保护装置监测到皮带出现故障，会立即发出报警信号，同时停止皮带滚筒电机工作。在设计时该保护装置设置有自检功能，对装置的运行异常情况可以进行自检，实现闭锁并报警，防止误跳闸。

2.2 设计方案

当保护装置监测到皮带主动轮旋转与从动轮旋转不同步信号后，就会自动发出报警信号并联锁停掉带式输送机。皮带防压死拉断装置电气原理图如图1 所示，从图中可知，S1～S4 为光电传感器，KAl ～KA3 为小型继电器，KTl～KT3 为时间继电器，B'T 为闪光蜂鸣器，RN 为指示灯，SAl 为旋转开关，SB1 为按钮。

图1 皮带防压死拉断装置电气原理图

皮带防压死拉断装置的工作原理及实施方案如下：

（1）研制从动轮旋转检测装置，安装位置设置在从动轮侧边，便于检修。从皮带主动轮启停控制回路引入电源到该从动轮旋转检测装置，可以实现主动轮起动作业与旋转检测装置同步作业，当皮带主动轮停止工作后，旋转检测装置因同步断电退出运行。

（2）在皮带从动轮两侧方便位置安装两套并列运行的检测元件，互相联锁。检测装置都配有两个传感探头，起到相互备用的效果，有效地保障了检测装置的正常运行，避免误跳闸情况的发生。该设计有效提高检测装置的可靠性。

（3）由于原DSJ100/45-100/2×160 带式输送机启动系统采用软起动器，检测到皮带异常信号后，装置发出的跳闸信号接入软起动器的跳闸回路就能使得软起动器停止带式输送机的运行。该装置设计的联锁跳闸电气原理如图2 所示，图中的131 与135 串入带式输送机的软起动器的跳闸回路当中。

图2 联锁跳闸电气原理图

（4）在图2 联锁跳闸回路中安装有转换开关SA1，接入“检修/自动”切换功能，就可以有效地实现带式输送机不用停机检修的功能，有效保障带式输送机的正常运转。

该防压死拉断保护装置整体的设计结构简单，功能可靠。该保护装置具有开放性，可对电气系统的PLC 部件根据不同要求进行合理改造，可以有效保障煤矿井下运输系统的安全性和可靠性。

3 保护装置的安装调试和效果分析

3.1 安装调试分析

防压死拉断保护装置完成研制后， 在DSJ100/45-100/2×160 型带式输送机上进行了安装调试，过程分析如下。

（1）前期防压死拉断保护装置的报警装置只是安装于运输现场，没有接入到DCS 系统当中。当报警装置发出报警信号后，需要岗位人员及巡检人员人工发现，存在人员疏忽的安全隐患，无法及时处理异常情况。后期将报警装置无源信号引至DCS系统中，在地面监控中心就可以掌握报警装置的情况，实现远程控制。

（2）防压死拉断保护装置安装调试完成后，在三个月的时间内运行一直稳定，带式输送机出现压死、拉断等故障后，可以及时发现并联锁跳闸，实现了装置设计目的。但在对装置进行模拟检查时，发现存在皮带压死状态下保护装置无动作的现象。对装置电路及各元器件的排查发现，装置的S2 传感器出现了短路，设计缺陷导致保护装置无动作。此时对装置的电路中增加一个KA3 继电器，可以有效保障保护装置的可靠运行。

3.2 效果分析

防压死拉断保护装置完全研制完成后，在万家庄煤业公司20101 工作面运输顺槽DSJ100/45-100/2×160 型带式输送机上进行了应用。从2019 年1 月至2019 年10 月期间，带式输送机及防压死拉断保护装置运行稳定，防压死拉断保护装置可以准确有效地检测到皮带的异常信号，并通过报警装置传输到地面监控中心，按设定程序对带式输送机进行处理。该期间内皮带无压死、拉断等故障发生，带式输送机整体故障率也大大降低了，应用效果理想。

4 结语

万家庄煤业公司DSJ100/45-100/2×160 型带式输送机安装了皮带防压死拉断保护装置，按要求完成安装调试后，在工业性试验中的应用效果理想。该皮带防压死拉断保护装置结构简单，投资少，运行稳定可靠，同时提高了煤矿带式输送机的自动化水平，有效降低了工人劳动强度，为企业创造了较好的安全经济效益。