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　　煤巷運(yùn)輸過(guò)程中，由于鋼絲繩芯的接頭狀態(tài)、繩芯斷裂、嚴(yán)重銹蝕等各種隱蔽性損傷，可能導(dǎo)致非常嚴(yán)重的斷帶事故。為有效解決鋼絲繩芯輸送帶上這一類潛伏的安全隱患，我們晉煤集團(tuán)所屬晉城藍(lán)焰煤業(yè)股份有限公司與洛陽(yáng)逖悉開(kāi)鋼絲繩檢測(cè)技術(shù)有限公司共同研發(fā)試制了“鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置”，2009年1月份這套裝置開(kāi)始在成莊礦1011主斜井膠帶運(yùn)輸機(jī)上安裝和投入使用。以下就該裝置的可適用性、主要性能指標(biāo)、使用效果和經(jīng)濟(jì)效益等方面的情況向會(huì)議和各位專家匯報(bào)如下：

　　一、該裝置可適用性強(qiáng)

　　隨著裝置后續(xù)調(diào)試工作和相應(yīng)工程軟件設(shè)計(jì)工作的推進(jìn)，該裝置于2009年3月開(kāi)始在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)鋼絲繩芯輸送帶實(shí)施動(dòng)態(tài)連續(xù)的無(wú)損檢測(cè)。從現(xiàn)場(chǎng)適用性考察該裝置主要有以下特點(diǎn)：

　　1、該裝置可隨運(yùn)輸機(jī)固定安裝于回程帶下方(加載裝置安裝在回程帶上下兩側(cè))，選擇安裝位置的可容性大，對(duì)輸送機(jī)正常運(yùn)行沒(méi)有干擾;

　　2、該裝置采用單元組合式結(jié)構(gòu)，每個(gè)檢測(cè)單元覆蓋600-800mm的帶寬，如遇更大帶寬只需要增加相應(yīng)的檢測(cè)單元，安裝和使用十分方便;

　　3、該裝置滿足了井下防爆電氣和煤礦安標(biāo)的各項(xiàng)技術(shù)要求(2009年11月取得“防爆合格證”和“礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書(shū)”)，適于煤礦井下使用;

　　4、檢測(cè)過(guò)程與輸送帶載荷運(yùn)行同步，帶速變化、上下抖動(dòng)和輸送帶的一般性跑偏情況均不影響檢測(cè)。每個(gè)循環(huán)所取得的檢測(cè)結(jié)果具有可比性，檢測(cè)性能的穩(wěn)定性也比較好。

　　5、采用以太網(wǎng)遠(yuǎn)程通訊方式，電纜通訊距離80m(再長(zhǎng)可加中繼)，光纖通訊10km，檢測(cè)數(shù)據(jù)由主控站工控機(jī)同步拾取和存儲(chǔ)，檢測(cè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了后臺(tái)智能化實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼絲繩芯輸送帶的在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè);

　　6、綜合以上技術(shù)特點(diǎn)，該裝置滿足了控制目標(biāo)的安全生產(chǎn)要求，也滿足了煤礦井下工況現(xiàn)場(chǎng)的使用技術(shù)要求。

　　二、經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證裝置的技術(shù)性能具有較高的先進(jìn)水平

　　在運(yùn)行一段時(shí)間以后，2009年9月2日—9月11日，我們對(duì)鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置專門(mén)組織了檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比檢驗(yàn)和性能指標(biāo)的驗(yàn)證分析工作，詳見(jiàn)《1011主皮帶檢測(cè)結(jié)果現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比驗(yàn)證報(bào)告》，結(jié)果表明，鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置較好地實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目預(yù)期的技術(shù)性能指標(biāo)，結(jié)果令人滿意。具體情況如下：

　　1、準(zhǔn)確檢測(cè)輸送帶鋼芯接頭、斷繩、銹腐蝕等損傷狀況

　　驗(yàn)證結(jié)果：由該裝置實(shí)施檢測(cè)后，用X光成像儀復(fù)核其檢測(cè)結(jié)果，經(jīng)比對(duì)，接頭、斷繩的實(shí)時(shí)檢出率均達(dá)到100%，其它50%以上程度的損傷實(shí)時(shí)檢出率>95%。該裝置有效排除了“有損傷沒(méi)檢出”和“檢出損傷但與實(shí)際不符”的情況。

　　額外實(shí)現(xiàn)的性能：對(duì)鋼絲繩芯接頭能夠100%定性檢出，并準(zhǔn)確識(shí)別接頭階數(shù);對(duì)斷繩也能夠100%定性檢出，并準(zhǔn)確判定斷繩的根數(shù)。

　　2、金屬截面積定量檢測(cè)精度

　　驗(yàn)證結(jié)果：做鋼絲繩芯金屬截面積的驗(yàn)證樣本并對(duì)輸送帶內(nèi)人工預(yù)埋的50%-90%程度的鋼絲繩損傷情況進(jìn)行分析，檢測(cè)裝置對(duì)這些損傷的檢測(cè)結(jié)果以金屬截面積損失(LMA)的定量百分值給出，對(duì)6處樣本總計(jì)600次檢測(cè)的結(jié)果表明，誤差0.1～4.1%，均未超過(guò)5%，可證實(shí)對(duì)金屬截面積的定量檢測(cè)精度>95%。

　　3、定位檢測(cè)分辨率

　　驗(yàn)證結(jié)果：通過(guò)驗(yàn)證比對(duì)所測(cè)損傷點(diǎn)報(bào)警位置，并進(jìn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的底層結(jié)果分析，表明該裝置按空域等間距采樣，采樣間隔為1mm，即每1mm輸送帶行程均有一組完整的傳感器讀數(shù)，可證實(shí)對(duì)鋼絲繩芯損傷的定位分辨率為1mm。

　　額外實(shí)現(xiàn)的性能：為滿足輸送帶檢修的要求，需對(duì)輸送帶內(nèi)鋼絲繩芯損傷實(shí)現(xiàn)二維平面定位，為此特別由該檢測(cè)裝置變形出一種可單人攜持的損傷定位檢測(cè)器，對(duì)帶長(zhǎng)方向的損傷定位誤差≤100mm，對(duì)帶寬方向的損傷定位誤差≤50mm，極大地方便了檢修工作。

　　4、檢測(cè)長(zhǎng)度校準(zhǔn)誤差

　　驗(yàn)證結(jié)果：利用行程計(jì)量裝置取得的各組接頭位置測(cè)量記錄與實(shí)際接頭位置做對(duì)比驗(yàn)證，平均每100m的校準(zhǔn)誤差值為-6.8～-1.5mm(位置測(cè)量在每一接頭處自動(dòng)校準(zhǔn))，達(dá)到了10mm/100m的預(yù)期目標(biāo)。

　　不足：由于行程計(jì)量裝置最初設(shè)計(jì)的雙輪滾軋結(jié)構(gòu)存在壓緊力和側(cè)向自由度不足的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)了一個(gè)月的改進(jìn)，目前采用單輪聯(lián)軸結(jié)構(gòu)后提高了可靠性和耐用性，終于取得了目前的驗(yàn)證結(jié)果。

　　5、檢測(cè)輸送帶寬度

　　驗(yàn)證結(jié)果：1011輸送帶帶寬1400mm，采用2單元檢測(cè)裝置完成了檢測(cè)，相應(yīng)地通過(guò)增設(shè)檢測(cè)單元，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)1800mm、2400mm等更大帶寬輸送帶的檢測(cè)需要。

　　6、檢測(cè)時(shí)的輸送帶速度

　　驗(yàn)證結(jié)果：在輸送帶靜止(以下簡(jiǎn)稱“0速”)、4米/秒速度(以下簡(jiǎn)稱“4速”)以及變化的中間速度(以下簡(jiǎn)稱“變速”)下檢測(cè)，驗(yàn)證鋼絲繩芯的信號(hào)特征和位置信息都很穩(wěn)定，其中：變速至4速獲得損傷程度的測(cè)量值要比0速下偏大0%～1.5%(LMA當(dāng)量)，變速至4速獲得損傷位置的測(cè)量值要比0速下偏小，但誤差均在8mm/100m以下。

　　據(jù)此，鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置所有關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均驗(yàn)證達(dá)到項(xiàng)目基本預(yù)期，并且在接頭階數(shù)識(shí)別、損傷平面定位等方面取得了超出預(yù)期的技術(shù)成果。

　　三、裝置的使用成效顯著

　　自鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置投入到成莊礦現(xiàn)場(chǎng)使用以來(lái)，為礦方的設(shè)備日常檢修和安全管理工作帶來(lái)了極大的便利，甚至于改變了我們以往的某些行為習(xí)慣，形成了鋼絲繩芯輸送帶安全監(jiān)管新模式，設(shè)備安全運(yùn)行水平有了明顯提高。例如2010年2月，全球第一大帶式輸送機(jī)制造商——澳大利亞芬納·鄧祿普公司(Fenner Dunlop Belting Australia)CEO彼特(Peter)來(lái)到成莊礦現(xiàn)場(chǎng)考察，在對(duì)我們中國(guó)煤礦的自動(dòng)化技術(shù)條件和現(xiàn)代化管理水平表達(dá)驚訝和贊賞的同時(shí)，特別詳細(xì)地觀摩了1011運(yùn)輸機(jī)上安裝的輸送帶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，并對(duì)此表達(dá)了技術(shù)合作意向。

　　1、輸送帶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置提供了迄今為止對(duì)鋼絲繩芯輸送帶最可靠的安全保障。

　　以前成莊礦對(duì)鋼絲繩芯輸送帶只能進(jìn)行局部檢查，在沒(méi)有明顯可見(jiàn)的先兆時(shí)根本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鋼絲繩芯損傷的技術(shù)手段。檢修人員對(duì)此既擔(dān)心，又苦惱，而且很無(wú)奈。該裝置可以讓技術(shù)人員隨時(shí)查看整條輸送帶的安全技術(shù)狀態(tài)，由于是在線監(jiān)測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)有可比性，技術(shù)管理水平和安全可靠程度均大大提高。

　　2、使鋼絲繩芯輸送帶的日常檢修強(qiáng)度大大降低。

　　以前成莊礦每周2次對(duì)輸送帶檢修，每次用時(shí)3小時(shí)，1個(gè)月左右才能將全帶巡查一遍。而且這種檢查只能針對(duì)外觀上出現(xiàn)的明顯鼓包、脫膠和各個(gè)標(biāo)記的接頭位置，因此對(duì)檢修人員的精力、經(jīng)驗(yàn)、體力和身心健康都是不小的考驗(yàn)，同時(shí)也成為設(shè)備本質(zhì)安全化建設(shè)的一個(gè)主要瓶頸。而該裝置使輸送帶的日常檢修作業(yè)得到了解放，檢測(cè)在生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)就完成了，而且一個(gè)循環(huán)的檢測(cè)只有22分鐘左右，檢測(cè)結(jié)果也更加科學(xué)可靠。

　　在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中額外開(kāi)發(fā)的損傷定位檢測(cè)器，還可以幫助檢修人員對(duì)斷繩損傷可靠定位，為輸送帶維修帶來(lái)了便利。

　　3、極大地促進(jìn)了安全管理水平。

　　以前檢修1011運(yùn)輸機(jī)輸送帶基本是被動(dòng)救火的管理方式，對(duì)鋼絲繩芯輸送帶斷帶事故的防控主要靠提高安全意識(shí)和加強(qiáng)檢修頻次，對(duì)事故隱患的早發(fā)現(xiàn)、早分析和早預(yù)防則無(wú)法可施，無(wú)章可循。而由于使用了該裝置，機(jī)電部門(mén)可以隨時(shí)掌握鋼絲繩芯輸送帶各個(gè)部位的安全狀態(tài)，并能夠隨時(shí)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)異常狀況進(jìn)行比對(duì)分析，該裝置本身也提供了斷帶事故的實(shí)時(shí)預(yù)警機(jī)制，從而使成莊礦逐步建立了自己的輸送帶安全監(jiān)管的參照指標(biāo)和技術(shù)考核體系，可以在煤礦現(xiàn)場(chǎng)鋼絲繩芯輸送帶安全監(jiān)管方面實(shí)現(xiàn)更進(jìn)一步的試驗(yàn)研究和管理創(chuàng)新。

　　4、該裝置的節(jié)能、環(huán)保為礦方花園式環(huán)境增添了新的亮點(diǎn)

　　該裝置使1011輸送機(jī)顯著減少了檢修空轉(zhuǎn)時(shí)間，也減少了檢修人員必須親臨輸送機(jī)沿線作業(yè)的頻率，還避免了頻繁使用X光檢查的輻射性危害。不僅為成莊礦實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，也有力地保證了檢修人員的身心健康。

　　四、取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益

　　經(jīng)過(guò)我們1年來(lái)的試用運(yùn)行，表明鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用能為企業(yè)創(chuàng)造非常可觀的經(jīng)濟(jì)效益。主要體現(xiàn)在“提高設(shè)備運(yùn)行效率”、“降低日常檢修成本”、 和“節(jié)約輸送機(jī)設(shè)備費(fèi)用”等方面的客觀數(shù)據(jù)上。

　　1、因檢修強(qiáng)度降低，生產(chǎn)效率提高，每年增加效益873.6萬(wàn)元

　　成莊礦1011膠帶運(yùn)輸機(jī)采用表觀檢查和人工X光透視檢查時(shí)，常擠占正常生產(chǎn)時(shí)間，配備了鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置后，不再擠占正常生產(chǎn)時(shí)間，平均每周增加1小時(shí)提升時(shí)間，每年可提升原煤67200噸，新增利潤(rùn)873.6萬(wàn)元。

　　2、因節(jié)能降耗，每年減少檢修成本23萬(wàn)元

　　該裝置在生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)同步完成自動(dòng)檢測(cè)，每年節(jié)約576個(gè)小時(shí)的開(kāi)機(jī)檢查能耗，節(jié)省用電43.2萬(wàn)度，節(jié)能效益達(dá)到每年23萬(wàn)元。

　　3、因輸送帶壽命延長(zhǎng)，大大節(jié)約設(shè)備費(fèi)用

　　由于鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置能夠?qū)斔蛶鄮О踩[患實(shí)施早期診斷，應(yīng)用后可以幫助我們對(duì)早期鋼芯故障進(jìn)行及時(shí)的維修，從而保證了輸送帶的技術(shù)狀況遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于過(guò)去，其使用壽命將大大延長(zhǎng)。

　　綜上所述，這套“鋼絲繩芯輸送帶在線實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置” 經(jīng)成莊礦實(shí)地應(yīng)用，不僅在實(shí)際的技術(shù)性能指標(biāo)上達(dá)到了較高的水平，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了較好的成效，而且為應(yīng)用單位切實(shí)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)礦山生產(chǎn)的安全保障作用突出，具有重大的應(yīng)用及推廣意義。