煤矿带式输送机保护系统的研究应用及探讨

李令军

摘 要：该文对带式输送机保护系统的使用、安装以及在使用过程中出现的问题和不足进行了分析与研究，并结合现场生产实际，提出了解决问题方法和思路，对工作中使用的解决问题的技术方案进行了总结，同时对利用先进技术进一步提高保护系统的可靠性、先进性进行了探讨，以期对相关工作人员有借鉴作用。

关键词：带式输送机 保护系统 应用 探讨

中图分类号：TD528.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（b）-0020-02

煤矿带式输送机具有运量大、效率高、故障率低及适应性强等优点，广泛应用于煤矿井下和地面原煤运输，但由于带式输送机自身特性及特殊使用环境要求其安全运行，因此必须配备相应的保护系统，特别是在井下使用的带式输送机，在使用保护系统上必须满足《煤矿安全规程》的相关要求。保护系统必须具有的保护功能有：防滑保护、堆煤保护、防跑偏保护、超温保护、烟雾保护、超温洒水保护、防撕带保护和张紧力下降保护等。在实际生产过程中，保护系统在使用时存在哪些问题及如何解决，文章结合生产实际，进行了研究和探讨。

1 带式输送机保护器在应用过程中的问题和不足

1.1 溫度保护

目前，大部分温度保护装置中的测温传感器为热敏元件，热敏元件对环境温度或接触表面温度变化比较敏感，由于被测物体为旋转的驱动滚筒，传感器不能接触滚筒表面。滚筒一个通风良好的非密闭环境，而通过环境温度测量的误差较大、效果不佳。

1.2 防纵撕保护

防纵撕保护的目的是发生带面纵向撕裂时，及时发现，防止事故扩大，减少事故损失。防纵撕保护在使用过程中，由于发生撕带事故原因的多样性，能够有效发现撕带事故的几率较低。因煤矿井下环境比较恶劣，煤渣和积尘较多，防纵撕传感器稳定性受到影响，会频繁出现误动作现象。

1.3 堆煤保护

堆煤保护使用的传感器大多是碳极式，悬挂在煤仓上口或转载点的皮带机头上方，该处受淋水、煤尘等影响，传感器很容易锈蚀或受潮，造成堆煤保护的误动作。

1.4 防卡带保护功能缺失

煤矿带式输送机在使用过程中，特别是斜巷带式输送机的使用，由于机尾滚筒或改向滚筒进入块状煤矸，易导致发生断带或滚筒拉翻事故时有发生，而现有的保护系统保护不到。

2 问题解决和探讨

2.1 温度保护问题的解决

温度保护效果不佳的原因在于温度检测元件不能适应现场环境，通过市场调研，选择红外线测温传感器能够有效解决问题。红外线是一种人眼看不见的光线，但事实上它和其他任何光线一样，也是一种客观存在的物质。任何物体只要它的温度高于热力学零度，就会有红外线向周围辐射。红外线温度传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度变化。红外线温度传感器具有非接触测温、高精度、高灵敏度等特点，非常适应于带式输送机旋转的驱动滚筒表面温度的测量。

2.2 防纵撕保护装置的优化

为了防止防纵撕保护频繁误动作，设置防纵撕传感器的位置要得当，要加强对传感器表面的清理和检查。靠检测落煤来判断皮带是否被纵撕的防纵撕保护装置有其局限性，对于空皮带时被纵撕的带面无法检测到，撕裂位置不在传感器运行方向后方的也不能及时发现，为此辅以其他检测手段提高防纵撕保护的效果是有必要的。在上层输送带下部安装红外光电传感器，传感器发射一条与皮带垂直的红外线，根据红外线强度的变化就可判断出输送带是否被纵撕。另外，在输送带容易被纵撕处安装视频探头，将实时画面传至监控室，通过人工监视皮带的运行状态，可有效防止带面纵撕事故的发生。当然，随着图像识别技术的发展，利用软件对输送带运行画面进行图像动态识别，可达到自动检测的目的，可有效提高防纵撕保护的可靠性，这是下一步进行研究和探讨的问题。

2.3 堆煤保护的优化

如果将碳极式堆煤传感器安装在相对干燥的硐室内，就能够避免传感器的频繁误动作，提高传感器的寿命。利用碳极式堆煤传感器的特性，将传感器的煤电极与一根细电缆相连，电缆的另一端悬挂在防堆煤位置，同样可达到堆煤保护的目的。

2.4 防卡带保护的实现

为防止此类事故的发生，采取多种防范措施可有效防止异物进入滚筒。增设底皮带清扫器，原来的一道清扫器增加到两道，提高清扫器扫煤效果。在机尾滚筒前方设置全滚筒保护挡板，防止煤矸进入滚筒。另外，在张紧小车前设置一套保护装置，该保护装置接入输送机集控系统，添加一套限位信号采集器，采集的信号接入皮带保护系统，保护系统一旦接收到动作信号，主控器就会发出报警并立即停车。当皮带机尾滚筒卷入煤块或矸石导致机尾滚筒前移时，添加的信号采集器能使保护系统动作，皮带能停止运行，从而防止事故发生。

皮带防卡带装置工作原理：信号采集器受皮带机尾的推力，使开关板组件的干簧管逐次动作，信号采集器的输出状态发生变化，保护系统可根据其变化情况判定皮带机尾的位移程度，进而对皮带运输机进行预警或停止控制。

信号采集器与保护系统配套使用，它安装在皮带机尾小车的前端，当皮带机尾相对偏移大于某一设定值时，保护系统控制器根据信号采集器的输出状态可发出警报或停止皮带运输机的运行。其等效电路图见图1。

3 结语

随着自动化和监测监控技术的发展，带式输送机的保护系统也在不断发展和完善，提高系统稳定性和适应性是保护系统的发展方向。应不断从生产实践中，特别是从生产现场发生的案例中不断总结出保护系统应具备的功能和性能，利用先进技术解决生产中的问题，这样才能为煤矿带式输送机的安全、高效运行提供可靠保障。

参考文献

[1] 蒋卫良，韩东劲.我国煤矿带式输送机的现状与发展趋势[J].煤矿机电，2008（1）：1-6.

[2] 段杰军.输送机胶带断带及撕裂保护系统的研究[J].山西科技，2005（7）：148-149.