带式输送机防护策略原理及方案

高带速、长距离、大运量、大倾角，加之钢丝绳芯的锈蚀、断裂或因输送带硫化接头钢丝绳芯的抽动，造成煤矿运输系统关键设备———带式输送机断带事故频发。国内外对带式输送机安全监测方面的研究较多，但缺乏系统性考虑，且对输送带断裂趋势预测、运行过程防护和断带后应急处理研究不足，不能满足胶带输送机安全运行方面的需求。下面我们针对钢丝绳芯输送带的工作过程特点，分析其防护策略。

一、防护策略的工作原理

通过采用弱磁无损检测设备实现输送带内部缺陷检测和缺陷趋势预测、带式输送机实时监控信息集成完成其工作状态的监控与保护、电液型断带抓捕器实现突发故障的处置，从而最大限度地降低事故损失。力学模型及断带瞬间力学特性分析的研究为带式输送机优化控制、抓捕器的布置和抓捕参数的合理选取奠定理论基础。

二、带式输送机防护策略方案

1、钢丝绳芯输送带缺陷检测

现场施工及维护中，接头硫化工艺及质量问题造成接头断裂引起断带甚多，目前国内钢丝绳芯输送带检测设备也是以接头位移的定期检测或在线监测为主要观测点进行输送带的安全防护。

磁检测法是目前公认最可靠，也是应用最成功的钢丝绳无损检测方法，世界上主流的钢丝绳检测技术和仪器均采用此方法。按照钢丝绳磁化特性曲线上测量磁场范围的不同，采用强磁和弱磁检测方法。弱磁检测方法与强磁相比，具有信噪比和灵敏度高，传感器与被检输送带间的间隙允许较大，适应更宽检测速度范围（最高速度可达8m/s）。

因此，研究中采用弱磁检测技术，对输送带运行前和运行过程中的输送带接头和钢丝绳芯进行无损检测。

方案选用国内某厂家的钢丝绳输送带弱磁检测系统。该系统基于“空间磁场矢量合成”原理，采用宽距、非接触式弱磁能势感应装置，提取已施加磁载的铁磁性材料上弱磁能势分布差异信息，完成定位、定性和定量识别钢丝绳内外部各种缺陷的电磁无损检测技术。

2、带式输送机综合保护与信息集成

对带式输送机综合保护系统信息进行集成，即采用多种传感器对带式输送机运行状态进行监测，若有跑偏、异常温升、烟雾、堆煤等不安全因素，及时采取相应措施，保护系统安全运行。综合保护系统包括：急停、跑偏、纵向撕裂、堆煤、烟雾、超温、打滑、灭火洒水、防尘洒水、煤仓煤位等检测传感器。

3、电液型断带抓捕器设计与优化

安装抓捕装置可以有效减少断带事故损失，即利用机构抓住断带后有下滑趋势的输送带及其留存上的煤，尽可能地缩短生产恢复时间。《煤矿安全规程》第375条中明确规定：钢丝绳芯带式输送机应设断带保护装置。

目前国内断带抓捕器主要有两种：机械触发式和智能触发式。机械触发式抓捕器安装数量较多，存在不能同步、可靠性差等不足；智能触发式由于断带状态难以可靠检测，多停留在试验和测试阶段。通过分析，课题组设计了一种新型电液控制式抓捕器保证抓捕动作同步。一旦有断带事故出现，抓捕器上的逆止装置拨动行程开关，启动抓捕控制电路，可以实现所有抓捕器同时动作，实现断带抓捕。