第4.4節(jié) 膠帶輸送機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)

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

膠帶輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運輸物料的機(jī)械。應(yīng)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(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)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(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。工作原理一、膠帶機(jī)/膠帶輸送機(jī)/皮帶機(jī)/皮帶輸送機(jī)/輸送機(jī)組成：皮帶輸送機(jī)主要由機(jī)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(jī)功率kW、傳動滾筒Φmm、托輥Φmm、傾角度運量大，運距遠(yuǎn)，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(jī)械化采煤工作面的順槽運輸，也可作為固定的運輸設(shè)備。

機(jī)身可以很方便的伸縮，設(shè)有儲帶倉，機(jī)尾可隨采煤工作面的推進(jìn)伸長或縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，可不設(shè)基礎(chǔ)，直接在巷道底板上鋪設(shè)，機(jī)架輕巧，拆裝十分方便。當(dāng)輸送能力和運距較大時，可配中間驅(qū)動裝置來滿足要求。根據(jù)輸送工藝的要求，可以單機(jī)輸送，也可多機(jī)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(jī)主要特點固定式帶式輸送機(jī)。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(jī)主要特點固定式深槽角帶式輸送機(jī)。

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(jié)構(gòu)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(qū)動裝置通常采用調(diào)速型液力偶合器，機(jī)身蹭采用加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)，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(jī)主要特點

SSJ膠帶輸送機(jī)上層托輥是由三節(jié)串聯(lián)懸掛到膠帶輸送機(jī)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(zhuǎn)，重復(fù)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(jī)國內(nèi)輸送機(jī)機(jī)型一般較小,帶速通常不超過4m/s,在今后10年內(nèi)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(jī)輸送距離要達(dá)到6000m以上,鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)須達(dá)到14000m以上,單臺電機(jī)功率要達(dá)到1000～2500kW以上。[蔣衛(wèi)良,韓東勁.我國煤礦帶式輸送機(jī)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.煤礦機(jī)電,2008(1):1-6]在國外，膠帶輸送機(jī)現(xiàn)代發(fā)展的典型趨勢是：運輸量、運輸距離和驅(qū)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(dá)20000噸/h以上、帶寬3m和帶速為6～8m/s的輸送機(jī)；出現(xiàn)了供長距離運輸用的、單機(jī)長度為8～10公里、總長超過100公里的輸送機(jī)線。[楊復(fù)興編譯.膠帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)、原理與計算.煤炭工業(yè)出版社,1983]國內(nèi)外輸送機(jī)發(fā)展比較公司始創(chuàng)于1975年，是專業(yè)制造輸送機(jī)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(shè)計制造水平有待提高。張家港保稅區(qū)錦港機(jī)械制造有限公司差距的原因二、事故及預(yù)防帶式輸送機(jī)發(fā)生的事故主要有火災(zāi)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(zāi)責(zé)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(zāi)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(zāi)（占10%火災(zāi)總數(shù)）如機(jī)架、基礎(chǔ)安裝過程中使用電氣焊。電氣設(shè)備引起的膠帶火災(zāi)（占20%火災(zāi)總數(shù)）如電氣設(shè)備失爆、電線短路。機(jī)械轉(zhuǎn)動引起的火災(zāi)（占10%火災(zāi)總數(shù)）高速轉(zhuǎn)動的機(jī)械，如果運行時間過長，降溫措施不力或運轉(zhuǎn)不靈活，引起熱量積聚，直接引燃膠帶引起火災(zāi)。摩擦生熱引起的火災(zāi)災(zāi)（占60%火災(zāi)總數(shù)）火災(zāi)事故案例一：1995年5月8日，黑龍江雞西礦務(wù)局小恒山煤礦進(jìn)風(fēng)斜井運輸膠帶火災(zāi)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(dǎo)致整個膠帶著火，火災(zāi)產(chǎn)生的強(qiáng)大火風(fēng)壓使進(jìn)風(fēng)斜井的風(fēng)流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，從而使事故進(jìn)一步擴(kuò)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(jì)損失500多萬元。案例二：1994年2月12日，江蘇省徐州礦務(wù)局義安煤礦-280m轉(zhuǎn)載膠帶輸送機(jī)火災(zāi)事故。當(dāng)日該膠帶輸送機(jī)機(jī)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(dāng)班司機(jī)未等接班司機(jī)到達(dá)現(xiàn)場就離開。輸送帶停止運轉(zhuǎn)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(jìn)風(fēng)巷，有毒有害氣體隨風(fēng)流進(jìn)入井下部分工作面和巷道，導(dǎo)致14人中毒、窒息死亡。案例三：1994年8月3日，平頂山礦務(wù)局八礦丁戊四采區(qū)長800m的高強(qiáng)力膠帶火災(zāi)事故。該膠帶輸送機(jī)導(dǎo)向滾筒運轉(zhuǎn)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(jìn)風(fēng)巷道中，膠帶燃燒產(chǎn)生的大量有毒有害氣體隨風(fēng)流進(jìn)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(zāi)事故。該膠帶輸送機(jī)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(jì)損失130多萬元。（1）使用阻燃膠帶,即使發(fā)生火災(zāi),也能控制火勢不至于迅速發(fā)展。（2）加強(qiáng)電氣設(shè)備的維護(hù),防止因電氣事故引起的火災(zāi)。（3）加強(qiáng)管理,保持巷道清潔,膠帶上無浮煤、無水、無油、無雜物,機(jī)頭、機(jī)尾無堆煤。提高操作及維護(hù)人員的素質(zhì),保持輸送機(jī)的良好運行狀態(tài)。（4）輸送機(jī)要安裝檢測監(jiān)控裝置,如驅(qū)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(zāi)的自動灑水裝置。火災(zāi)事故的預(yù)防帶式輸送機(jī)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(shè)備自身方面,如滾筒的外圓圓柱度誤差較大,托輥轉(zhuǎn)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(diào)試方面,如滾筒、托輥、機(jī)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(hù)方面,主要是由于清掃不及時,輸送機(jī)滾筒機(jī)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(rèn)的合格產(chǎn)品,避免由設(shè)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(qiáng)日常維護(hù)。（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(yù)防膠帶撕裂的主要原因:一是漏斗磨損嚴(yán)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(yán)重跑偏被刮撕裂;三是膠帶接頭強(qiáng)度太低或因負(fù)荷太大使膠帶接頭發(fā)生斷裂。撕裂事故（1）及時修補(bǔ)已磨損的漏斗,避免矸石及煤塊直接砸向膠帶。（2）加強(qiáng)檢查,防止金屬物進(jìn)入膠帶。（3）及時處理跑偏故障,以免撕裂膠帶。（4）設(shè)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(yù)防由于膠帶的長期、高負(fù)荷運轉(zhuǎn)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(qiáng)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(jī)對鋼絲繩芯膠帶的接頭和鋼絲繩芯進(jìn)行透視,發(fā)現(xiàn)接頭抽動嚴(yán)重或鋼絲繩芯出現(xiàn)破損及時處理。也可以使用強(qiáng)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(dāng)接頭處的鋼絲繩芯抽動超出設(shè)定范圍或檢測到發(fā)生斷帶時,將報警停機(jī)。斷帶事故及預(yù)防三、膠帶輸送機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)膠帶機(jī)火災(zāi)的監(jiān)測預(yù)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(yù)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(guān)資料介紹當(dāng)滑差率不超過10%時,滾筒的溫升將不會很高,因此設(shè)定最大允許滑差率為10%.當(dāng)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(jī).另外當(dāng)滑差率較長時間處于2%～10%時,也應(yīng)給出警示.由于井下使用的機(jī)械油的閃點溫度為190℃,因而煤礦井下設(shè)備使用安全規(guī)程中規(guī)定機(jī)械設(shè)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(yīng)設(shè)置在150℃.另外,由于可能引起膠帶著火的托輥主要是靠近機(jī)尾處的下托輥,所以可重點對靠近機(jī)尾的下托輥進(jìn)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(jī)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(jī)集控系統(tǒng)由控制主站、本安型操作臺、內(nèi)裝PLC的防爆控制繼電器箱及現(xiàn)場各種傳感器等構(gòu)成。膠帶輸送機(jī)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(guān)聯(lián)設(shè)備進(jìn)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(jī)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(jī)、犁煤器等設(shè)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(hù)；⑤具有故障性質(zhì)、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(jī)監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)功能

具有一般起停、軟控起停