第4.4節(jié) 膠帶輸送機監(jiān)測系統(tǒng)

4.4膠帶輸送機監(jiān)測系統(tǒng)一、發(fā)展現(xiàn)狀二、事故及預防三、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

膠帶輸送機是一種摩擦驅動以連續(xù)方式運輸物料的機械。應用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。它既可以進行碎散物料的輸送，也可以進行成件物品的輸送。除進行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運輸線。所以帶式輸送機廣泛應用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。工作原理一、膠帶機/膠帶輸送機/皮帶機/皮帶輸送機/輸送機組成：皮帶輸送機主要由機架、輸送皮帶、皮帶輥筒、張緊裝置、傳動裝置等組成。主要參數(shù)：輸送量t/h、帶寬mm、帶速m/s、最大輸送長度m、主電機功率kW、傳動滾筒Φmm、托輥Φmm、傾角度運量大，運距遠，可滿足我國煤礦井下高產(chǎn)高效綜采工作面的需要，主要用于中厚煤層綜合機械化采煤工作面的順槽運輸，也可作為固定的運輸設備。

機身可以很方便的伸縮，設有儲帶倉，機尾可隨采煤工作面的推進伸長或縮短，結構緊湊，可不設基礎，直接在巷道底板上鋪設，機架輕巧，拆裝十分方便。當輸送能力和運距較大時，可配中間驅動裝置來滿足要求。根據(jù)輸送工藝的要求，可以單機輸送，也可多機組合成水平或傾斜的運輸系統(tǒng)來輸送物料。DSJ可伸縮帶式輸送機主要特點固定式帶式輸送機。主要用于煤礦井下大巷或集中運輸巷原煤輸送，根據(jù)巷道坡度變化可增加制動器和逆止裝置，也可以用露天煤礦及地面輸送和其它待業(yè)的地面運輸物料。DTL帶式輸送機主要特點固定式深槽角帶式輸送機。

主要用于煤礦井下暗斜井巷道的連續(xù)式輸送，適用于坡度在20-39°之間。除了具備DTL系列的結構外，還根據(jù)坡度大小增加有檔煤防滑裝置、制動裝置和電腦控制系統(tǒng)。驅動裝置通常采用調速型液力偶合器，機身蹭采用加強型結構，上槽托棍采用四輥制，分前后兩排，形成60°槽角，防止原煤下滑，廣泛用于煤礦主斜井提升系統(tǒng)。DTC帶式輸送機主要特點

SSJ膠帶輸送機上層托輥是由三節(jié)串聯(lián)懸掛到膠帶輸送機縱梁上，圍成“U”字型，用于運送煤炭等物料。三節(jié)串聯(lián)的兩托輥間距較大，運送煤炭等物料時，由于受煤炭等物料重力的影響，造成托輥邊緣磨損膠帶。長時間運轉，重復磨損，造成膠帶與托輥邊緣接觸的部位提前損壞，縮短膠帶的使用壽命，增加膠帶的投入量。SSJ膠帶輸送機國內輸送機機型一般較小,帶速通常不超過4m/s,在今后10年內輸送能力要提高到3000～10000t/h,帶速提高至5～8m/s,可伸縮帶式輸送機輸送距離要達到6000m以上,鋼繩芯強力帶式輸送機須達到14000m以上,單臺電機功率要達到1000～2500kW以上。[蔣衛(wèi)良,韓東勁.我國煤礦帶式輸送機現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.煤礦機電,2008(1):1-6]在國外，膠帶輸送機現(xiàn)代發(fā)展的典型趨勢是：運輸量、運輸距離和驅動裝置的功率迅猛地增加。例如，國外露天礦已采用運輸量達20000噸/h以上、帶寬3m和帶速為6～8m/s的輸送機；出現(xiàn)了供長距離運輸用的、單機長度為8～10公里、總長超過100公里的輸送機線。[楊復興編譯.膠帶輸送機結構、原理與計算.煤炭工業(yè)出版社,1983]國內外輸送機發(fā)展比較公司始創(chuàng)于1975年，是專業(yè)制造輸送機的企業(yè)。我國尚未形成元部件的大規(guī)模專業(yè)生產(chǎn)廠,設計制造水平有待提高。張家港保稅區(qū)錦港機械制造有限公司差距的原因二、事故及預防帶式輸送機發(fā)生的事故主要有火災事故、膠帶跑偏事故、膠帶撕裂事故、斷帶事故等。據(jù)統(tǒng)計，我國90年代僅國有大中型煤礦就發(fā)生膠帶火災責任事故40多起，其中有10多起為重大事故，死亡近200人。造成火災事故的原因是有足夠熱量的火源使膠帶燃燒。明火點燃膠帶引起的火災（占10%火災總數(shù)）如機架、基礎安裝過程中使用電氣焊。電氣設備引起的膠帶火災（占20%火災總數(shù)）如電氣設備失爆、電線短路。機械轉動引起的火災（占10%火災總數(shù)）高速轉動的機械，如果運行時間過長，降溫措施不力或運轉不靈活，引起熱量積聚，直接引燃膠帶引起火災。摩擦生熱引起的火災災（占60%火災總數(shù)）火災事故案例一：1995年5月8日，黑龍江雞西礦務局小恒山煤礦進風斜井運輸膠帶火災事故。早班兩工人在膠帶搭接處用氣焊作業(yè)。由于違章操作，使氣焊火焰引燃膠帶，撲救不及時，導致整個膠帶著火，火災產(chǎn)生的強大火風壓使進風斜井的風流發(fā)生逆轉，從而使事故進一步擴大，造成80人因窒息或吸入有毒有害氣體而死亡，直接經(jīng)濟損失500多萬元。案例二：1994年2月12日，江蘇省徐州礦務局義安煤礦-280m轉載膠帶輸送機火災事故。當日該膠帶輸送機機尾處的擋煤板安裝架被卡住，與輸送帶產(chǎn)生相對摩擦引起高溫。當班司機未等接班司機到達現(xiàn)場就離開。輸送帶停止運轉后，接觸點溫度聚集發(fā)火，點燃輸送帶磨損邊的簾子布松散纖維，逐漸形成明火，引燃膠帶。因現(xiàn)場無人及時撲救，致使整個膠帶著火，又因該巷道是該礦輔助進風巷，有毒有害氣體隨風流進入井下部分工作面和巷道，導致14人中毒、窒息死亡。案例三：1994年8月3日，平頂山礦務局八礦丁戊四采區(qū)長800m的高強力膠帶火災事故。該膠帶輸送機導向滾筒運轉不靈活，長時間磨擦發(fā)熱，引燃膠帶。因該膠帶處在該采區(qū)的進風巷道中，膠帶燃燒產(chǎn)生的大量有毒有害氣體隨風流進入采區(qū)，造成17人中毒身亡。案例四：1995年12月5日，江蘇省大屯煤電公司姚橋煤礦-400m水平東翼集中運輸巷膠帶火災事故。該膠帶輸送機由于使用非阻燃膠帶，造成27人死亡，燒毀膠帶850，直接經(jīng)濟損失130多萬元。（1）使用阻燃膠帶,即使發(fā)生火災,也能控制火勢不至于迅速發(fā)展。（2）加強電氣設備的維護,防止因電氣事故引起的火災。（3）加強管理,保持巷道清潔,膠帶上無浮煤、無水、無油、無雜物,機頭、機尾無堆煤。提高操作及維護人員的素質,保持輸送機的良好運行狀態(tài)。（4）輸送機要安裝檢測監(jiān)控裝置,如驅動滾筒及從動滾筒溫度監(jiān)控裝置,煙霧報警裝置和一旦發(fā)生火災的自動灑水裝置?；馂氖鹿实念A防帶式輸送機運行時膠帶跑偏是最常見的故障。原因主要有3個方面:一是設備自身方面,如滾筒的外圓圓柱度誤差較大,托輥轉動不靈活,主動滾筒和從動滾筒的軸線平行度誤差較大等;二是安裝調試方面,如滾筒、托輥、機架安裝不符合規(guī)范要求,另外泄煤口的位置有偏差,造成膠帶偏載使之跑偏;三是維護方面,主要是由于清掃不及時,輸送機滾筒機托輥上沾有煤塵,致使局部直徑變大使膠帶跑偏。跑偏事故（1）購買由國家確認的合格產(chǎn)品,避免由設備制造精度不夠而引起膠帶跑偏事故。（2）安裝過程中要注重安裝尺寸精度。（3）加強日常維護。（4）安裝膠帶跑偏的監(jiān)測裝置,一旦膠帶跑偏就發(fā)出報警信號,提醒維修人員采取措施。跑偏事故的預防膠帶撕裂的主要原因:一是漏斗磨損嚴重,致使矸石及煤塊直接砸膠帶或矸石及其它物品卡膠帶造成撕裂;二是膠帶嚴重跑偏被刮撕裂;三是膠帶接頭強度太低或因負荷太大使膠帶接頭發(fā)生斷裂。撕裂事故（1）及時修補已磨損的漏斗,避免矸石及煤塊直接砸向膠帶。（2）加強檢查,防止金屬物進入膠帶。（3）及時處理跑偏故障,以免撕裂膠帶。（4）設置膠帶縱向撕裂監(jiān)測裝置,發(fā)現(xiàn)故障及時處理。撕裂事故的預防由于膠帶的長期、高負荷運轉和一些意外因素,如矸石直接砸膠帶或金屬物卡阻膠帶,會造成膠帶的突然斷裂;對于鋼絲繩芯強力膠帶,由于鋼絲繩芯的銹蝕、斷裂或因膠帶硫化接頭鋼絲繩芯的抽動,造成橫向斷帶事故。使用X射線機對鋼絲繩芯膠帶的接頭和鋼絲繩芯進行透視,發(fā)現(xiàn)接頭抽動嚴重或鋼絲繩芯出現(xiàn)破損及時處理。也可以使用強力膠帶鋼絲繩芯實時監(jiān)測裝置,該裝置可實時監(jiān)測接頭處鋼絲繩芯的抽動情況和膠帶鋼絲繩芯的狀態(tài),當接頭處的鋼絲繩芯抽動超出設定范圍或檢測到發(fā)生斷帶時,將報警停機。斷帶事故及預防三、膠帶輸送機監(jiān)測系統(tǒng)膠帶機火災的監(jiān)測預報方法滾筒打滑的監(jiān)測與報警①直接監(jiān)測滾筒表面的溫度;②通過監(jiān)測膠帶相對于滾筒表面的滑差率從根本上控制和預防滾筒表面溫升過高。正常運行時,膠帶與滾筒之間的滑差率一般不大于2%,據(jù)有關資料介紹當滑差率不超過10%時,滾筒的溫升將不會很高,因此設定最大允許滑差率為10%.當滑差率大于10%并持續(xù)打滑超過60s則給出報警,超過5min則控制停機.另外當滑差率較長時間處于2%～10%時,也應給出警示.由于井下使用的機械油的閃點溫度為190℃,因而煤礦井下設備使用安全規(guī)程中規(guī)定機械設備表面溫度不得超過150℃,所以托輥表面溫度的報警閾值也應設置在150℃.另外,由于可能引起膠帶著火的托輥主要是靠近機尾處的下托輥,所以可重點對靠近機尾的下托輥進行監(jiān)測.托輥超溫的監(jiān)測與報警外界火源的監(jiān)測在膠帶機巷全程上每隔一段距離(如30～40m)安裝一組環(huán)境溫度傳感器,監(jiān)測環(huán)境溫升情況,溫升過高(如超過60℃或80℃)則給出報警.膠帶輸送機集控系統(tǒng)由控制主站、本安型操作臺、內裝PLC的防爆控制繼電器箱及現(xiàn)場各種傳感器等構成。膠帶輸送機集控系統(tǒng)通常是以礦用可編程控制器（PLC）為核心的，對單條皮帶或多條皮帶組成的運輸系統(tǒng)及其關聯(lián)設備進行監(jiān)控的分布式控制系統(tǒng)，其主要控制功能有：①可控制多條膠帶輸送機的逆煤流開車、停車或順煤流開車、停車；②可滿足煤的分采、分貯、分運控制要求；③可控制給煤機、犁煤器等設備的開、停及聯(lián)鎖動作；④具有打滑、超溫、煙霧、堆煤、縱撕、急停閉鎖、跑偏等保護；⑤具有故障性質、故障位置識別功能；⑥可與KJ90NB全礦井綜合自動化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行。KJ162型礦用膠帶輸送機監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)功能

具有一般起停、軟控起停