第4.4节 胶带输送机监测系统

4.4胶带输送机监测系统一、发展现状二、事故及预防三、监测监控系统

胶带输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。工作原理一、胶带机/胶带输送机/皮带机/皮带输送机/输送机组成：皮带输送机主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。主要参数：输送量t/h、带宽mm、带速m/s、最大输送长度m、主电机功率kW、传动滚筒Φmm、托辊Φmm、倾角度运量大，运距远，可满足我国煤矿井下高产高效综采工作面的需要，主要用于中厚煤层综合机械化采煤工作面的顺槽运输，也可作为固定的运输设备。

机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。DSJ可伸缩带式输送机主要特点固定式带式输送机。主要用于煤矿井下大巷或集中运输巷原煤输送，根据巷道坡度变化可增加制动器和逆止装置，也可以用露天煤矿及地面输送和其它待业的地面运输物料。DTL带式输送机主要特点固定式深槽角带式输送机。

主要用于煤矿井下暗斜井巷道的连续式输送，适用于坡度在20-39°之间。除了具备DTL系列的结构外，还根据坡度大小增加有档煤防滑装置、制动装置和电脑控制系统。驱动装置通常采用调速型液力偶合器，机身蹭采用加强型结构，上槽托棍采用四辊制，分前后两排，形成60°槽角，防止原煤下滑，广泛用于煤矿主斜井提升系统。DTC带式输送机主要特点

SSJ胶带输送机上层托辊是由三节串联悬挂到胶带输送机纵梁上，围成“U”字型，用于运送煤炭等物料。三节串联的两托辊间距较大，运送煤炭等物料时，由于受煤炭等物料重力的影响，造成托辊边缘磨损胶带。长时间运转，重复磨损，造成胶带与托辊边缘接触的部位提前损坏，缩短胶带的使用寿命，增加胶带的投入量。SSJ胶带输送机国内输送机机型一般较小,带速通常不超过4m/s,在今后10年内输送能力要提高到3000～10000t/h,带速提高至5～8m/s,可伸缩带式输送机输送距离要达到6000m以上,钢绳芯强力带式输送机须达到14000m以上,单台电机功率要达到1000～2500kW以上。[蒋卫良,韩东劲.我国煤矿带式输送机现状与发展趋势.煤矿机电,2008(1):1-6]在国外，胶带输送机现代发展的典型趋势是：运输量、运输距离和驱动装置的功率迅猛地增加。例如，国外露天矿已采用运输量达20000吨/h以上、带宽3m和带速为6～8m/s的输送机；出现了供长距离运输用的、单机长度为8～10公里、总长超过100公里的输送机线。[杨复兴编译.胶带输送机结构、原理与计算.煤炭工业出版社,1983]国内外输送机发展比较公司始创于1975年，是专业制造输送机的企业。我国尚未形成元部件的大规模专业生产厂,设计制造水平有待提高。张家港保税区锦港机械制造有限公司差距的原因二、事故及预防带式输送机发生的事故主要有火灾事故、胶带跑偏事故、胶带撕裂事故、断带事故等。据统计，我国90年代仅国有大中型煤矿就发生胶带火灾责任事故40多起，其中有10多起为重大事故，死亡近200人。造成火灾事故的原因是有足够热量的火源使胶带燃烧。明火点燃胶带引起的火灾（占10%火灾总数）如机架、基础安装过程中使用电气焊。电气设备引起的胶带火灾（占20%火灾总数）如电气设备失爆、电线短路。机械转动引起的火灾（占10%火灾总数）高速转动的机械，如果运行时间过长，降温措施不力或运转不灵活，引起热量积聚，直接引燃胶带引起火灾。摩擦生热引起的火灾灾（占60%火灾总数）火灾事故案例一：1995年5月8日，黑龙江鸡西矿务局小恒山煤矿进风斜井运输胶带火灾事故。早班两工人在胶带搭接处用气焊作业。由于违章操作，使气焊火焰引燃胶带，扑救不及时，导致整个胶带着火，火灾产生的强大火风压使进风斜井的风流发生逆转，从而使事故进一步扩大，造成80人因窒息或吸入有毒有害气体而死亡，直接经济损失500多万元。案例二：1994年2月12日，江苏省徐州矿务局义安煤矿-280m转载胶带输送机火灾事故。当日该胶带输送机机尾处的挡煤板安装架被卡住，与输送带产生相对摩擦引起高温。当班司机未等接班司机到达现场就离开。输送带停止运转后，接触点温度聚集发火，点燃输送带磨损边的帘子布松散纤维，逐渐形成明火，引燃胶带。因现场无人及时扑救，致使整个胶带着火，又因该巷道是该矿辅助进风巷，有毒有害气体随风流进入井下部分工作面和巷道，导致14人中毒、窒息死亡。案例三：1994年8月3日，平顶山矿务局八矿丁戊四采区长800m的高强力胶带火灾事故。该胶带输送机导向滚筒运转不灵活，长时间磨擦发热，引燃胶带。因该胶带处在该采区的进风巷道中，胶带燃烧产生的大量有毒有害气体随风流进入采区，造成17人中毒身亡。案例四：1995年12月5日，江苏省大屯煤电公司姚桥煤矿-400m水平东翼集中运输巷胶带火灾事故。该胶带输送机由于使用非阻燃胶带，造成27人死亡，烧毁胶带850，直接经济损失130多万元。（1）使用阻燃胶带,即使发生火灾,也能控制火势不至于迅速发展。（2）加强电气设备的维护,防止因电气事故引起的火灾。（3）加强管理,保持巷道清洁,胶带上无浮煤、无水、无油、无杂物,机头、机尾无堆煤。提高操作及维护人员的素质,保持输送机的良好运行状态。（4）输送机要安装检测监控装置,如驱动滚筒及从动滚筒温度监控装置,烟雾报警装置和一旦发生火灾的自动洒水装置。火灾事故的预防带式输送机运行时胶带跑偏是最常见的故障。原因主要有3个方面:一是设备自身方面,如滚筒的外圆圆柱度误差较大,托辊转动不灵活,主动滚筒和从动滚筒的轴线平行度误差较大等;二是安装调试方面,如滚筒、托辊、机架安装不符合规范要求,另外泄煤口的位置有偏差,造成胶带偏载使之跑偏;三是维护方面,主要是由于清扫不及时,输送机滚筒机托辊上沾有煤尘,致使局部直径变大使胶带跑偏。跑偏事故（1）购买由国家确认的合格产品,避免由设备制造精度不够而引起胶带跑偏事故。（2）安装过程中要注重安装尺寸精度。（3）加强日常维护。（4）安装胶带跑偏的监测装置,一旦胶带跑偏就发出报警信号,提醒维修人员采取措施。跑偏事故的预防胶带撕裂的主要原因:一是漏斗磨损严重,致使矸石及煤块直接砸胶带或矸石及其它物品卡胶带造成撕裂;二是胶带严重跑偏被刮撕裂;三是胶带接头强度太低或因负荷太大使胶带接头发生断裂。撕裂事故（1）及时修补已磨损的漏斗,避免矸石及煤块直接砸向胶带。（2）加强检查,防止金属物进入胶带。（3）及时处理跑偏故障,以免撕裂胶带。（4）设置胶带纵向撕裂监测装置,发现故障及时处理。撕裂事故的预防由于胶带的长期、高负荷运转和一些意外因素,如矸石直接砸胶带或金属物卡阻胶带,会造成胶带的突然断裂;对于钢丝绳芯强力胶带,由于钢丝绳芯的锈蚀、断裂或因胶带硫化接头钢丝绳芯的抽动,造成横向断带事故。使用X射线机对钢丝绳芯胶带的接头和钢丝绳芯进行透视,发现接头抽动严重或钢丝绳芯出现破损及时处理。也可以使用强力胶带钢丝绳芯实时监测装置,该装置可实时监测接头处钢丝绳芯的抽动情况和胶带钢丝绳芯的状态,当接头处的钢丝绳芯抽动超出设定范围或检测到发生断带时,将报警停机。断带事故及预防三、胶带输送机监测系统胶带机火灾的监测预报方法滚筒打滑的监测与报警①直接监测滚筒表面的温度;②通过监测胶带相对于滚筒表面的滑差率从根本上控制和预防滚筒表面温升过高。正常运行时,胶带与滚筒之间的滑差率一般不大于2%,据有关资料介绍当滑差率不超过10%时,滚筒的温升将不会很高,因此设定最大允许滑差率为10%.当滑差率大于10%并持续打滑超过60s则给出报警,超过5min则控制停机.另外当滑差率较长时间处于2%～10%时,也应给出警示.由于井下使用的机械油的闪点温度为190℃,因而煤矿井下设备使用安全规程中规定机械设备表面温度不得超过150℃,所以托辊表面温度的报警阈值也应设置在150℃.另外,由于可能引起胶带着火的托辊主要是靠近机尾处的下托辊,所以可重点对靠近机尾的下托辊进行监测.托辊超温的监测与报警外界火源的监测在胶带机巷全程上每隔一段距离(如30～40m)安装一组环境温度传感器,监测环境温升情况,温升过高(如超过60℃或80℃)则给出报警.胶带输送机集控系统由控制主站、本安型操作台、内装PLC的防爆控制继电器箱及现场各种传感器等构成。胶带输送机集控系统通常是以矿用可编程控制器（PLC）为核心的，对单条皮带或多条皮带组成的运输系统及其关联设备进行监控的分布式控制系统，其主要控制功能有：①可控制多条胶带输送机的逆煤流开车、停车或顺煤流开车、停车；②可满足煤的分采、分贮、分运控制要求；③可控制给煤机、犁煤器等设备的开、停及联锁动作；④具有打滑、超温、烟雾、堆煤、纵撕、急停闭锁、跑偏等保护；⑤具有故障性质、故障位置识别功能；⑥可与KJ90NB全矿井综合自动化系统联网运行。KJ162型矿用胶带输送机监控系统系统功能

具有一般起停、软控起停