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        無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在煤礦主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2018-12-29 05:52:56
        山東煤炭科技 2018年12期
        關(guān)鍵詞:鋼繩膠帶鋼絲繩

        易 輝

        (陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司一號(hào)煤礦,陜西 延安 727307)

        隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的高速發(fā)展,礦井生產(chǎn)能力得到大幅提升,鋼絲繩芯膠帶成為原煤長(zhǎng)距離運(yùn)輸不可替代的運(yùn)輸工具。由于帶式輸送機(jī)單機(jī)工作系統(tǒng)較長(zhǎng),鋼絲繩芯膠帶有較多的硫化接頭,其強(qiáng)度難以達(dá)到帶體本身性能標(biāo)準(zhǔn),因此硫化接頭便成為整條鋼絲繩芯膠帶抗拉強(qiáng)度最低、最為薄弱部位。同時(shí),因井下工作環(huán)境惡劣和使用年限增長(zhǎng),鋼絲繩芯膠帶在運(yùn)行過(guò)程中很容易受外因造成損傷,其內(nèi)部鋼絲繩發(fā)生變化很難被發(fā)現(xiàn),若處理不及時(shí)將會(huì)發(fā)生膠帶斷裂事故,給礦井造成嚴(yán)重的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。

        1 膠帶的損傷原因

        鋼絲繩芯膠帶是由鋼絲繩等間距、等張力排列成骨架后鋪設(shè)芯膠,然后在芯膠外部硫化出覆蓋面膠。因此,在日常檢修工作中,僅靠膠帶帶面的傷口難以斷定帶內(nèi)鋼絲繩的受損情況,鋼絲繩芯膠帶的探傷具有一定的特殊性。導(dǎo)致膠帶受損的原因主要包括以下幾個(gè)方面:

        (1)各個(gè)轉(zhuǎn)載落煤點(diǎn)落差大,大塊煤、矸石等直接砸在膠帶上,沖擊力過(guò)大而損傷膠帶。

        (2)煤流中夾帶的錨桿、托板等金屬物件在轉(zhuǎn)載點(diǎn)處被卡堵而將膠帶劃傷甚至撕裂。

        (3)膠帶跑偏運(yùn)行與機(jī)架摩擦,若不及時(shí)調(diào)整容易造成膠帶損傷。

        (4)滾筒和托輥存在質(zhì)量問(wèn)題、檢修不到位等出現(xiàn)損壞劃傷膠帶。

        (5)膠帶磨損嚴(yán)重,鋼絲繩外漏遇水后銹蝕、斷裂,引起膠帶總抗拉強(qiáng)度降低。

        (6)機(jī)頭、機(jī)尾和中間落煤點(diǎn)的清掃裝置由于膠皮更換不及時(shí)導(dǎo)致金屬夾板直接與膠帶面摩擦而損傷膠帶。

        2 無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

        黃陵礦業(yè)一號(hào)煤礦主運(yùn)輸膠帶使用的無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)為山西戴德測(cè)控技術(shù)有限公司研發(fā)的KJ581礦用鋼絲繩芯膠帶無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用X光成像檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)鋼絲繩芯膠帶內(nèi)部鋼繩斷絲、磨損、疲勞、銹蝕、接頭抽動(dòng)及位移等各種損傷現(xiàn)象。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)部分和遠(yuǎn)端控制、監(jiān)測(cè)兩大部分組成,連接介質(zhì)采用單模光纖?,F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)部分有礦用隔爆型鋼絲繩芯膠帶無(wú)損檢測(cè)裝置主機(jī)、礦用隔爆型X射線發(fā)射箱、礦用隔爆型X射線接收箱;遠(yuǎn)端控制、監(jiān)測(cè)部分有上位機(jī)、USB接收機(jī)。在無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)工作時(shí),通過(guò)采用X射線照射鋼絲繩芯膠帶,根據(jù)鋼絲繩和橡膠對(duì)X射線透過(guò)率不同,經(jīng)成像技術(shù)準(zhǔn)確地在計(jì)算機(jī)上對(duì)膠帶內(nèi)部鋼繩進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。

        圖1 鋼絲繩芯膠帶構(gòu)造圖

        圖2 無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)單元連接圖

        3 鋼絲繩芯膠帶無(wú)損監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

        在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中,鋼絲繩芯膠帶受各種原因出現(xiàn)損傷,由于帶體的傷況隱蔽性強(qiáng)、范圍廣,人工檢測(cè)處理難以完成檢修工作任務(wù),膠帶內(nèi)部鋼繩易遇水銹蝕、斷裂,造成膠帶強(qiáng)度降低,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生撕裂、斷帶,給礦井生產(chǎn)運(yùn)行埋下安全隱患。通過(guò)采用無(wú)損檢測(cè)技術(shù),對(duì)礦井主運(yùn)輸膠帶全方位進(jìn)行鋼繩斷絲、磨損、疲勞、銹蝕等各種損傷和硫化接頭鋼繩抽動(dòng)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)井下檢測(cè)、井上在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí),無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)具有自動(dòng)存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)等功能,通過(guò)膠帶檢測(cè)值與原始值進(jìn)行對(duì)比分析,統(tǒng)計(jì)出膠帶損傷情況,包括對(duì)應(yīng)接頭、起始位置、結(jié)束位置、損傷量值、所在區(qū)域、損傷類(lèi)型、損傷程度等,有效提高了膠帶檢測(cè)工作效率,職工可根據(jù)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確及時(shí)地做出相應(yīng)處理,保證帶式輸送機(jī)的安全運(yùn)行。

        圖3 鋼絲繩芯膠帶檢測(cè)圖

        4 影響無(wú)損檢測(cè)的因素分析

        (1)安裝位置

        無(wú)損檢測(cè)裝置的安裝位置對(duì)膠帶檢測(cè)工作的安全性和準(zhǔn)確性尤為重要。帶式輸送機(jī)在啟動(dòng)時(shí),由于沖擊力大,膠帶發(fā)生彈性形變產(chǎn)生動(dòng)張力,出現(xiàn)上下彈動(dòng)現(xiàn)象,對(duì)檢測(cè)裝置的安全帶來(lái)隱患。檢測(cè)膠帶時(shí),是根據(jù)鋼絲繩和橡膠對(duì)X射線透過(guò)率不同進(jìn)行成像,若有煤塊或其他不均勻物質(zhì)在膠帶上,影響X射線的透過(guò)率,出現(xiàn)成像不準(zhǔn)確。因此,無(wú)損檢測(cè)裝置必須安裝在膠帶運(yùn)行最平穩(wěn)、無(wú)煤塊等影響的位置。

        (2)膠帶跑偏

        在無(wú)損檢測(cè)裝置安裝時(shí),根據(jù)膠帶寬度將X射線發(fā)射箱和接收箱的間距固定。檢測(cè)膠帶過(guò)程中,若膠帶運(yùn)行出現(xiàn)跑偏,偏出的膠帶部分將不會(huì)被檢測(cè)到,無(wú)法與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,所以必須及時(shí)調(diào)整膠帶,保證平直運(yùn)行。

        (3)鉛皮

        鉛皮是無(wú)損檢測(cè)裝置用于射線防護(hù)的材料,可使射線在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。若鉛皮出現(xiàn)脫落或損壞,無(wú)損檢測(cè)裝置工作時(shí)發(fā)出的X射線會(huì)出現(xiàn)穿透防護(hù)區(qū)域,降低對(duì)膠帶的穿透率,造成檢測(cè)成像差,同時(shí)對(duì)人員的身體健康帶來(lái)危害。因此,檢測(cè)膠帶前必須對(duì)無(wú)損檢測(cè)裝置的鉛皮進(jìn)行完好檢查。

        5 使用無(wú)損檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)分析

        (1)安裝位置

        根據(jù)無(wú)損檢測(cè)裝置的安裝和使用條件,我礦對(duì)帶式輸送機(jī)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格篩選,最終將設(shè)備安裝在機(jī)頭部驅(qū)動(dòng)滾筒與儲(chǔ)帶倉(cāng)之間的底帶處。同時(shí),為防止膠帶出現(xiàn)彈動(dòng)現(xiàn)象,可在安裝位置前后加裝壓帶托輥或滾筒保證平穩(wěn)運(yùn)行。

        (2)設(shè)備防護(hù)

        無(wú)損檢測(cè)裝置X射線發(fā)射箱因處在膠帶下部,使用過(guò)程中會(huì)有煤塵及水分落在發(fā)射箱表面,煤塵的散落影響到膠帶的檢測(cè)成像,水分進(jìn)入會(huì)造成設(shè)備故障損壞。為防止問(wèn)題發(fā)生,采用密度均勻的防水雨布等鋪蓋在X射線發(fā)射箱上,定期清理衛(wèi)生即可,嚴(yán)禁用水沖洗。

        (3)檢測(cè)周期

        鋼絲繩芯膠帶的無(wú)損檢測(cè)周期可根據(jù)工作環(huán)境和生產(chǎn)情況而定,一般一個(gè)月為一個(gè)檢測(cè)周期,重點(diǎn)監(jiān)護(hù)的膠帶可一周檢測(cè)一次或進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,合理組織檢修,并認(rèn)真分析原因做好應(yīng)對(duì)措施。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        鋼絲繩芯膠帶無(wú)損檢測(cè)是一種先進(jìn)科學(xué)的檢測(cè)技術(shù),大大降低了膠帶引發(fā)的事故率,增強(qiáng)了膠帶運(yùn)行的可靠性,提升了煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性能,避免強(qiáng)力膠帶硫化接頭的盲目性和定期監(jiān)測(cè)不及時(shí)而可能使設(shè)備帶病運(yùn)轉(zhuǎn)的隱患,使安全可靠運(yùn)行上升到一個(gè)新臺(tái)階,提高運(yùn)輸設(shè)備的管理水平,促進(jìn)煤礦管理的自動(dòng)化、科學(xué)化、信息化,為礦井的安全生產(chǎn)帶來(lái)可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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