摘要：礦用鋼絲繩芯輸送帶X射線實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以將煤礦井下的輸送帶在任何工作狀況下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及表面狀態(tài)以X光照片的形式實時上傳至地面計算機，經(jīng)過專用的軟件分析，對輸送帶內(nèi)部的鋼絲繩芯斷頭、接頭狀況和膠帶表面狀態(tài)，以及輸送帶強度進行準確判斷，并及時預(yù)警，在鋼絲繩芯輸送帶的生產(chǎn)使用過程中清除隱患。

關(guān)鍵詞：鋼絲繩芯輸送帶;X射線;硫化接頭;在線檢測

一、引言

新陸煤礦井下大傾角膠帶輸送機，運輸傾斜角25°、運距780米，輸送帶長期處于高負荷的復(fù)雜環(huán)境下運轉(zhuǎn)。大傾角皮帶負責運送-600水平煤倉和-530煤倉的原煤，沿線設(shè)置兩處轉(zhuǎn)載點，在每個轉(zhuǎn)載點有時會因為大的異物卡滯等原因造成皮帶縱向撕裂;使用時間較長的鋼絲芯膠帶也有可能出現(xiàn)內(nèi)部鋼絲斷裂的情況，觀察人員從外表很難發(fā)現(xiàn)，造成輸送帶強度降低，出現(xiàn)運輸事故。一旦發(fā)生事故，就會影響正常生產(chǎn)，造成長時間的停產(chǎn)和重大經(jīng)濟損失甚至是人員傷亡。在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實時將井下運轉(zhuǎn)的膠帶完好情況反映到井上調(diào)度室，實現(xiàn)對膠帶的各種損傷進行識別和判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果及時進行報警、停機或其他處理。

二、應(yīng)用背景和現(xiàn)場情況簡介

大傾角皮帶機型號為DQJ-800，運輸能力為300t/h，皮帶機長度780m，帶寬800mm，帶速2m/s，運輸傾角25°，裝機功率為2×250Kw。

由于大傾角皮帶機運輸傾角大，日常管理困難艱巨，尤其是對皮帶硫化接頭的管理，每天需要安排專人對接頭情況進行檢查。為了能夠準確及時的掌握鋼絲繩芯輸送帶的狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，消除安全隱患，我礦為大傾角皮帶機安裝了鋼絲繩芯膠帶無損檢測裝置。

三、規(guī)范、標準及應(yīng)用原則

在前期的準備設(shè)計工作中，緊密結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行優(yōu)化設(shè)計本套裝置。遵循“五高”建設(shè)方針，即高起點、高技術(shù)、高質(zhì)量、高效率、高效益，突出效益優(yōu)先。本套裝置技術(shù)先進，可靠性高，具有故障自診斷功能，做到夠用、適用、好用、易擴展。充分利用現(xiàn)有資源，在技術(shù)先進的基礎(chǔ)上，做到經(jīng)濟實用。系統(tǒng)符合《煤礦安全規(guī)程》（2016版）相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計、安裝的規(guī)定。

四、鋼絲繩芯膠帶無損檢測裝置的組成及功能

本套裝置的組成包括井下和井上兩部分組成。井下設(shè)備有：發(fā)射裝置、接收裝置、防爆計算機;井上設(shè)備有：計算機及顯示器。井上下兩個部分通過礦以太環(huán)網(wǎng)進行建立通訊系統(tǒng)，通過計算機遠程訪問的方式進行檢測操作。因設(shè)備安裝地點為-330皮帶硐室，需鋪設(shè)約5Km的光纖到達地面才能實現(xiàn)通訊。為了節(jié)省材料、經(jīng)費和降低職工勞動強度我礦采取就地并入礦以太網(wǎng)的形勢進行通訊，即將井下防爆計算機通過硐室內(nèi)原有的以太網(wǎng)接口并入礦環(huán)網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)任意一臺計算機都可以隨時進行檢測查看皮帶的運行狀況，使用極為方便。

安裝時，放射源裝置置于皮帶下方，接收裝置置于皮帶上方，X光線透過皮帶被接收裝置接收后產(chǎn)生實時信號并傳送給附近的防爆計算機。

本套裝置可識別0.8mm以上的鋼絲繩斷頭，隨機存儲以幀為單位的圖像，圖像可回看、放大、處理。依據(jù)X光圖像對輸送帶強度進行計算、分析、評估，當輸送帶強度值低于設(shè)置的安全值時實時自動報警。

本套在線監(jiān)測裝置的監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守進行檢查，監(jiān)測結(jié)束后能夠自動對監(jiān)測結(jié)構(gòu)進行分析并生成報告，減少的監(jiān)測人員的工作量，提高了日常檢查的工作效率。

五、無損檢測裝置的設(shè)備及軟件的特點

針對鋼絲繩芯輸送帶的使用條件及井下生產(chǎn)現(xiàn)場狀況，無損檢測裝置有以下幾個特點：滿足煤礦井下生產(chǎn)防爆要求;設(shè)備可拆分為四部分獨立箱體，硬件模塊化，便于安裝、調(diào)試、維修和管理;設(shè)備開、停機及監(jiān)控均可在地面工控機上進行遠程操作;設(shè)備可在輸送帶正常工作狀態(tài)下進行實時監(jiān)測，無需停機，不影響生產(chǎn);現(xiàn)場使用的系統(tǒng)設(shè)備均集成在一個組合箱體內(nèi)，便于生產(chǎn)現(xiàn)場標準化管理;機殼為鋼結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)煤礦井下生產(chǎn)現(xiàn)場。

界面系統(tǒng)信息窗口可實時顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)、系統(tǒng)運行時長和帶速信息，一旦輸送機運行狀態(tài)出現(xiàn)異常，地面管理人員可以及時發(fā)現(xiàn)并采取措施。操作日志窗口可顯示操作員進行的各項操作，方便出現(xiàn)各種異常狀況時查找原因設(shè)備應(yīng)用X光照片成像，可完整呈現(xiàn)膠帶表面輪廓變化，實時監(jiān)測工作及非工作狀態(tài)下膠帶內(nèi)部鋼絲繩芯的狀態(tài)，并且獨立區(qū)分各個接頭位置，能夠準確找到斷頭、接頭及膠帶破損位置，省去維修膠帶時查找具體破損位置的時間，提高維修人員工作效率。

利用軟件算法實現(xiàn)對膠帶表面損傷情況進行實時的自動判斷和分析，對輸送帶表面脫膠、劃傷、撕裂等損傷分別作出識別判斷，給出不同報警處理，讓工作人員對膠帶損傷情況有直觀了解。

六、在線監(jiān)測裝置管理注意事項

由于井下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，煤塊、矸石掉落或器械砸碰、環(huán)境潮濕、煤塵量大等因素，可能導(dǎo)致供電或通訊線路不通，光纖損壞，要求生產(chǎn)應(yīng)用過程中井下生產(chǎn)現(xiàn)場必須有電鉗工當班，及時處理突發(fā)故障。

檢測系統(tǒng)整條線路較長，從上位光端機到下位光端機之間有多處接口，有可能因為各種情況出現(xiàn)松動脫落，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運行驅(qū)動，要求地面必須有專業(yè)人員當班及時處理問題。

七、結(jié)束語

該裝置安裝和使用簡便容易操作，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠。對膠帶的監(jiān)測功能穩(wěn)定，監(jiān)測信息全面，適合本礦井下作業(yè)環(huán)境，能夠在一定程度上提高維修管理人員的工作效率。

參考文獻

[1]礦用鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統(tǒng)軟件說明書

[2]《煤礦安全規(guī)程》（2016版）

[3]中華人民共和國國家標準GB 3836.1-2010

作者簡介：王玉昌（1968.3.26），黑龍江鶴崗人。