现场冷硫化陶瓷包胶在矿井中的应用

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Site Cold Vulcanized Ceramic Rubber CoatingApplied to M ineMIAO ji-jun，LIU Bo，ZHANG Xue-zhong，WU Jiang，ZHA0 Li-jie(Electromechanic and Power Department，Shenhua Wuhai Ener Corporation Ltd.，Wuhai 016000，China)Abstract：Under the serious production performances in underground mine，the belt conveyor would be easy to cause thebelt slippage and other harmful phenomenon. In order to improve the operation performances of the belt conveyor，toprevent the belt slippage phenomenon occured， the paper introduced a new ceramic rubber costing technique andtechnology.The application of the technology could improve the friction coeficient and driving friction force between thedriving drum and belt and thus the slippage of the beh conveyor could be eliminated。

Keywords：slippage of conveying belt；friction coeficient；ceramic rubber coated drum1 概 述 2 冷硫化陶瓷包胶工艺步骤神华乌海能源有限责任公司共有生产矿井 9个 ，井下共有带式输送机 82条，承担着 2000多万吨煤炭 的运输，运输提升系统是矿井生产 的六大系统之-『带输送系统重要的组成部分是胶带滚筒，胶带驱动滚筒在矿井恶劣环境下长期使用的过程中，滚筒表面极易被磨损。由于带式输送机运输的物料不均匀，使胶带驱动滚筒的受力不均匀 ，导致驱动滚筒的磨损也不均匀，这会造成胶带的跑偏或打滑等不良现象。对输送机驱动滚筒进行现场冷硫化陶瓷包胶的目的是增大驱动滚筒与带式输送机之间的摩擦力 ，可以有效的改善带式输送机的运行状况 ，为了防止带式输送机的打滑现象，保护金属滚筒和橡胶胶带不被磨损，使滚筒与胶带同步运转，从而保证带式输送机的高效、大运量的运转，同时也可能减少驱动滚筒表面的物料粘结，从而减少胶带的跑偏和磨损 。J。采用冷硫化陶瓷包胶这种新工艺，驱动滚筒不用拆下，只需在现锄头处给工作人员留出工作空间，减少维修时间，降低劳动强度，节省成本，提高生产效率。

2.1 现场准备工作根据 《煤矿安全规程》相关内容，外委单位在矿井中对滚筒进行现滁胶，矿方应该编写详细的安全施工措施。

对需要施工的设备进行停机，并给现场作业创造-个干净、清洁的作业环境，以防粉尘污染盖胶。在驱动滚筒附近准备电源，现场的照明工具，以及冷硫化陶瓷包胶材料工具。

如陶瓷包胶专用材料，SC2000冷硫化剂，PR200金属处理剂 ， 胶系列，清洗液 ，打磨机，压实辊轮等。

2.2 冷硫化 陶瓷包胶 工艺步骤冷硫化陶瓷包胶的工艺步骤为：驱动滚筒表面残胶处理-金属表面打磨平整无沟槽-表面清洗-涂 PR200金属处理剂-涂 SC2000冷硫化剂 (金属 2层，CN橡胶 1层 )-包胶，压实排气-接缝处理和修边。

3 冷硫化陶瓷包胶工艺的性能3.1 热硫化铸胶和冷硫化陶瓷包胶的性能参数对比热硫化铸胶和冷硫化陶瓷包胶的性能参数对比结果见收稿日期：2012-08-09作者简介：苗继军(1967-)，男 ，内蒙古巴彦淖尔人，硕士，现任神华乌海能源有限责任公司副总工程师。

65煤 炭 工 程 2013年第 3期表 1表 1 热硫化铸胶和冷硫化陶瓷包胶的性能参数对比由表 1得知，采用传统的热硫化铸胶在生产T艺和配方等原因使滚筒上的热硫化铸胶存在以下弊病 ：1)热硫化铸胶是在硫化罐中进行加热硫化的，硫化的压力主要是通过气体施压，硫化压力小 (6～8k eln )，导致硫化后的橡胶产品密度差。也就是说热硫化铸胶的滚筒的耐磨性差、易磨损。

2)热硫化铸胶存低压下硫化，配方中必然有大量的硫磺，而含有过多硫磺的橡胶在空气中会逐渐变硬。当橡胶硬度过大时，橡胶的化学性能发生变化 ，使用效果会大大下降。热硫化铸胶 由于橡胶硬度大，摩擦系数小，滚筒表面的自我清洁功能差，易打滑。为了能使输送带维持工作状态，需使用张紧装置，逐渐扩大 了胶带的张力，而输送带承受的胶带张力是有限值的，加上胶板的耐磨性差，影响输送带的使用寿命。

3)热硫化铸胶与滚筒的连接由过度层来实现的，但过度层与金属连接强度不高，-般是 3～10N/mm，经常 现过度层与金属裂开现象。在实际使用过程巾经常发现新滚筒有开裂和掉胶的现象 ，这就是必然导致使用寿命缩短。

冷硫化陶瓷包胶是采用德 国TIP TOP公司的，冷硫化陶瓷包胶技术不是简单的传统的冷粘接，其技术在于公司独创的橡胶 CN层和全球著名的 SC2000冷硫化剂，它能在常温下发生硫化反应，所以TIP TOP的冷包胶既有物理粘接过程 ，义有化学反应过程，即常温冷硫化过程。其粘接强度远高于传统的冷粘接 ，甚至超过热硫化铸胶。现在冷硫化包胶技术已经应用于国内矿井中，并且 日趋成熟 。

由表 1得知，冷硫化陶瓷包胶与热硫化铸胶技术相比有 以下优点：1)冷硫化陶瓷包胶是选用专门针对滚筒特点开发的耐磨胶板，这就是解决 了滚筒的耐磨性问题，-般的使用寿命是热硫化铸胶的4倍以上。

2)冷硫化陶瓷包胶所用的橡胶是采用科学的配方，高下硫化硫磺含量适 巾，而且橡胶中使用了先进的优质防66老剂，所以TIP TOP冷硫化陶瓷包胶在使用过程中不会老化变硬。由于冷硫化陶瓷包胶使橡胶的硬度变小，摩擦系数增大，滚筒表面的 自我清洁功能增强，就是解决 打滑的现象。南于摩擦系数增大，胶带的表面张力减小，有利于防止胶带纵向撕裂，更利于保护胶带。

3)冷硫化陶瓷包胶在滚筒金属与橡胶的粘接上采川PR200金属处理剂进行过渡。PR200f1含有金属化合物和有机化合 物两种 成分，能和 金属进 行化 学反应 ，配合SC2000冷硫化剂粘结，从而保证陶瓷胶板与金属的粘结力强，-般可达到 12N/mm。

3.2 不同包胶材料的摩擦系数对比在不同工况下不同包胶材料的摩擦系数见表 2表2 不同包胶材料的摩擦系数由表2得知 ，在不同的工况下，冷硫化陶瓷包胶的摩擦系数是最大的。TIPTOP的陶瓷胶板嵌入具有优异耐磨性能的含量为92%i氧化二铝陶瓷块，能够为驱动滚轮 与输送带之间提供卓越的抓着力，能适用各种恶劣的T作环境 ，在湿式的工况下摩擦系数为 0.49～0.79，即便在泥泞的T况下，也能高达 0.44～0.53，彻底卡十绝了输送带打滑的发生，从而减小了输送带的张力，加上陶瓷胶板具有极好的弹性和耐磨性，更加有效地保护了输送带.凶此采用冷硫化陶瓷包胶，增大驱动滚轮与输送带之间的摩擦力是解决胶带打滑的最佳方案。

3.3 热硫化铸胶和冷硫化陶瓷包胶的经济成本分析神华乌海能源有 限责任公司矿井中胶带输送系统，驱动滚筒直径在 800～1400mm 之间，滚筒长度为 1600mm，滚筒的重量约 1.5～3t，采用传统的包胶 I 艺就需要把张紧装置松开，抬高胶带，拆除电机、减速机等-系列 序。

然后拆除驱动滚筒 ，井过多次吊装以后，最后升井 再者，安装新滚筒时还要进行滚筒的找平找正，电机、减速机的对轮找平及间隙尤为重要。总之，该项T作T序繁琐 ，投入的人力、物力较多。而且更换滚筒以后还要进行空载和带负荷进行试运行 ，防止胶带机跑偏。此项丁作最好耗时12h以上。在整个过程中由于有多项起吊作业，给更换滚筒带来了许多不安全隐患 ，最主要的是电机、减速机的基础螺栓要动，更换后需要重新调整胶带机，以免生产过程中跑偏，给生产带来了许多的隐患。

冷硫化陶瓷包胶只要把张紧装置提高，胶带松弛，就可以在现厨行施T，施T结束 以后把张紧装置、胶带重新调整好，胶带输送系统就可以运行 此项 作最多耗时间6～8h。采用新工艺进行包胶不但省时省力省钱，更主要2013年第3期 煤 炭 工 程是安全作业更有保障，省去了许多起 吊作业，省去了调整胶带滚筒和电机、减速机的找平找正。所以，采用新工艺是符合现场实际需要 的。由于采用冷硫化 陶瓷包胶工艺，以便保障驱动滚筒有-个较长的使用周期 ，最好使滚筒的包胶的使用周期和大型设备检修 的周期相吻合。减少检修次数，提高煤矿生产周期。

4 结 论1)冷硫化陶瓷包胶既有物理粘接过程 ，又有化学反应过程，即常温冷硫化过程。这使的驱动滚筒与胶板之间具有很强的粘接力 ，使胶带与滚筒之间具有很好的耐磨性。

2)与传统包胶工艺相比，冷硫化陶瓷包胶在任何工况下摩擦系数都在增大。由于胶带的表面张力是具有极限值，摩擦系数的增大，使胶带的表面张力减小，防止胶带纵向撕裂，有利于保护胶带。摩擦系数的增大，同时也增大驱动滚轮与输送带之间的摩擦力是解决胶带打滑的有效办法。

3)由于冷硫化陶瓷包胶采用的胶板嵌入具有优异耐磨性能的含量为92%三氧化二铝陶瓷块 ，使的胶板具有极高的耐磨性 ，更有利于保护胶带。

4)冷硫化陶瓷包胶可以进行现场施工，与传统包胶工(上接第 64页)的为 750V，有的甚至为 660V。相对于 380V配 电柜而言，660V配电柜 CCC认证产品形成的操作更加繁杂。③-次绝缘导线可选择性校660V的 CCC认证配电柜使用的-次导线，其额定电压/额定绝缘 电压，应满足认证产品指标要求。就目前掌握的信息 ，仅有 JBQ-750/1140V的橡套绝缘导线与之相匹配，而使用广泛的-次塑料绝缘导线，尚缺相应规格。

660V配电系统使用 的塑壳断路器等 ，多为 380V系统的派生产品，导致额定绝缘电压不统-，分断能力无系列化；而对于塑料绝缘导线 ，在 《地面工矿企业 660V供电系统》研发时，使用 的是专 门生产 的产 品。对此，应提出660V配电系统使用的关键元器件和材料性能的系列化要求，纳入有关公司研发创新计划，以满足 660V配电系统应用需要。

3.4 660V配电系统设计应注意的问题1)遵照安全、节能和良好的供电电压质量的原则，合理地确定供电半径，以实现配电系统的经济运行。相对于380V配电系统，供电半径可适当加大，但不可以太大就保证安全运行考虑，断路器瞬动整定值必须满足 《低压配电设计规范》GB50054中对 发生第二次异相接地故障时”可靠动作的要求。

2)漏电保护必须覆盖整个配电系统 ，按快速有选择性动作的三级漏 电保护配置。选用高质量、专用漏电保护设艺相比，节约成本，增加效益。同时也可以与设备检修时间想吻合 ，提高矿井的生产周期。