煤礦帶式輸送機保護系統的研究應用及探討

李令軍

摘 要：該文對帶式輸送機保護系統的使用、安裝以及在使用過程中出現的問題和不足進行了分析與研究，并結合現場生產實際，提出了解決問題方法和思路，對工作中使用的解決問題的技術方案進行了總結，同時對利用先進技術進一步提高保護系統的可靠性、先進性進行了探討，以期對相關工作人員有借鑒作用。

關鍵詞：帶式輸送機 保護系統 應用 探討

中圖分類號：TD528.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（b）-0020-02

煤礦帶式輸送機具有運量大、效率高、故障率低及適應性強等優點，廣泛應用于煤礦井下和地面原煤運輸，但由于帶式輸送機自身特性及特殊使用環境要求其安全運行，因此必須配備相應的保護系統，特別是在井下使用的帶式輸送機，在使用保護系統上必須滿足《煤礦安全規程》的相關要求。保護系統必須具有的保護功能有：防滑保護、堆煤保護、防跑偏保護、超溫保護、煙霧保護、超溫灑水保護、防撕帶保護和張緊力下降保護等。在實際生產過程中，保護系統在使用時存在哪些問題及如何解決，文章結合生產實際，進行了研究和探討。

1 帶式輸送機保護器在應用過程中的問題和不足

1.1 溫度保護

目前，大部分溫度保護裝置中的測溫傳感器為熱敏元件，熱敏元件對環境溫度或接觸表面溫度變化比較敏感，由于被測物體為旋轉的驅動滾筒，傳感器不能接觸滾筒表面。滾筒一個通風良好的非密閉環境，而通過環境溫度測量的誤差較大、效果不佳。

1.2 防縱撕保護

防縱撕保護的目的是發生帶面縱向撕裂時，及時發現，防止事故擴大，減少事故損失。防縱撕保護在使用過程中，由于發生撕帶事故原因的多樣性，能夠有效發現撕帶事故的幾率較低。因煤礦井下環境比較惡劣，煤渣和積塵較多，防縱撕傳感器穩定性受到影響，會頻繁出現誤動作現象。

1.3 堆煤保護

堆煤保護使用的傳感器大多是碳極式，懸掛在煤倉上口或轉載點的皮帶機頭上方，該處受淋水、煤塵等影響，傳感器很容易銹蝕或受潮，造成堆煤保護的誤動作。

1.4 防卡帶保護功能缺失

煤礦帶式輸送機在使用過程中，特別是斜巷帶式輸送機的使用，由于機尾滾筒或改向滾筒進入塊狀煤矸，易導致發生斷帶或滾筒拉翻事故時有發生，而現有的保護系統保護不到。

2 問題解決和探討

2.1 溫度保護問題的解決

溫度保護效果不佳的原因在于溫度檢測元件不能適應現場環境，通過市場調研，選擇紅外線測溫傳感器能夠有效解決問題。紅外線是一種人眼看不見的光線，但事實上它和其他任何光線一樣，也是一種客觀存在的物質。任何物體只要它的溫度高于熱力學零度，就會有紅外線向周圍輻射。紅外線溫度傳感器是利用輻射熱效應，使探測器件接收輻射能后引起溫度變化。紅外線溫度傳感器具有非接觸測溫、高精度、高靈敏度等特點，非常適應于帶式輸送機旋轉的驅動滾筒表面溫度的測量。

2.2 防縱撕保護裝置的優化

為了防止防縱撕保護頻繁誤動作，設置防縱撕傳感器的位置要得當，要加強對傳感器表面的清理和檢查。靠檢測落煤來判斷皮帶是否被縱撕的防縱撕保護裝置有其局限性，對于空皮帶時被縱撕的帶面無法檢測到，撕裂位置不在傳感器運行方向后方的也不能及時發現，為此輔以其他檢測手段提高防縱撕保護的效果是有必要的。在上層輸送帶下部安裝紅外光電傳感器，傳感器發射一條與皮帶垂直的紅外線，根據紅外線強度的變化就可判斷出輸送帶是否被縱撕。另外，在輸送帶容易被縱撕處安裝視頻探頭，將實時畫面傳至監控室，通過人工監視皮帶的運行狀態，可有效防止帶面縱撕事故的發生。當然，隨著圖像識別技術的發展，利用軟件對輸送帶運行畫面進行圖像動態識別，可達到自動檢測的目的，可有效提高防縱撕保護的可靠性，這是下一步進行研究和探討的問題。

2.3 堆煤保護的優化

如果將碳極式堆煤傳感器安裝在相對干燥的硐室內，就能夠避免傳感器的頻繁誤動作，提高傳感器的壽命。利用碳極式堆煤傳感器的特性，將傳感器的煤電極與一根細電纜相連，電纜的另一端懸掛在防堆煤位置，同樣可達到堆煤保護的目的。

2.4 防卡帶保護的實現

為防止此類事故的發生，采取多種防范措施可有效防止異物進入滾筒。增設底皮帶清掃器，原來的一道清掃器增加到兩道，提高清掃器掃煤效果。在機尾滾筒前方設置全滾筒保護擋板，防止煤矸進入滾筒。另外，在張緊小車前設置一套保護裝置，該保護裝置接入輸送機集控系統，添加一套限位信號采集器，采集的信號接入皮帶保護系統，保護系統一旦接收到動作信號，主控器就會發出報警并立即停車。當皮帶機尾滾筒卷入煤塊或矸石導致機尾滾筒前移時，添加的信號采集器能使保護系統動作，皮帶能停止運行，從而防止事故發生。

皮帶防卡帶裝置工作原理：信號采集器受皮帶機尾的推力，使開關板組件的干簧管逐次動作，信號采集器的輸出狀態發生變化，保護系統可根據其變化情況判定皮帶機尾的位移程度，進而對皮帶運輸機進行預警或停止控制。

信號采集器與保護系統配套使用，它安裝在皮帶機尾小車的前端，當皮帶機尾相對偏移大于某一設定值時，保護系統控制器根據信號采集器的輸出狀態可發出警報或停止皮帶運輸機的運行。其等效電路圖見圖1。

3 結語

隨著自動化和監測監控技術的發展，帶式輸送機的保護系統也在不斷發展和完善，提高系統穩定性和適應性是保護系統的發展方向。應不斷從生產實踐中，特別是從生產現場發生的案例中不斷總結出保護系統應具備的功能和性能，利用先進技術解決生產中的問題，這樣才能為煤礦帶式輸送機的安全、高效運行提供可靠保障。

參考文獻

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