矿用带式输送机新技术应用前景分析.pdf

第44卷 第4期 2018年4月 工矿自动化 Industry and Mine Automation Vol. 44 No. 4 Apr 2018 文 章 编 号 文 章 编 号 6 7 1 -2 51X 201804-0034-06 D O I10. 13272/j. issn. 1671-251x. 2017110049 矿用带式输送机新技（应用前景分析矿用带式输送机新技（应用前景分析 肖 华 明肖 华 明1 2，孙 士 娇，孙 士 娇S 曹 连 民曹 连 民1 1.山东科技大学机械电子工程学院，，山 东 青 岛266590; 2 .神华神东煤炭集团有限责任公司，，陝 西 神 木719315 摘 要 探 讨 了 带 式 输 送 机 智 能 自 动 化 集 中 控 制 和 无 人 值 守 技 术 、 输 送 带 防 纵 撕 技 术 、 节 能 降 耗 新 技 术 、 快摘 要 探 讨 了 带 式 输 送 机 智 能 自 动 化 集 中 控 制 和 无 人 值 守 技 术 、 输 送 带 防 纵 撕 技 术 、 节 能 降 耗 新 技 术 、 快 速 安 装速 安 装与回撤 技 术 等 新 技 术 的撤 技 术 等 新 技 术 的引入 和 应 用 前 景 。入 和 应 用 前 景 。从视 觉 功 能 、 听 觉 功 能 和 触 觉 功 能视 觉 功 能 、 听 觉 功 能 和 触 觉 功 能3个 方 面 阐 述 如 何 真个 方 面 阐 述 如 何 真正 实 现 无 人 值 守 ； 介 绍 了 一 种 新 型 矿 用 输 送 带 纵 向 撕 裂 识 别 装 置 ， 该 装 置 利 用 摄 像 机 视 频 识 别 技 术 对 输 送 带 表实 现 无 人 值 守 ； 介 绍 了 一 种 新 型 矿 用 输 送 带 纵 向 撕 裂 识 别 装 置 ， 该 装 置 利 用 摄 像 机 视 频 识 别 技 术 对 输 送 带 表 面 损 伤 进 行 实 时 识 别 和 判 断 ； 分 析 得 出 以 芳 纶 作 为 骨 架 材 料 的 新 型 橡 胶 输 送 带面 损 伤 进 行 实 时 识 别 和 判 断 ； 分 析 得 出 以 芳 纶 作 为 骨 架 材 料 的 新 型 橡 胶 输 送 带、视 频 识 别 智 能 调 速 技 术视 频 识 别 智 能 调 速 技 术、低低 阻 力 不 锈 钢 托 辊 的 应 用 能 够 有 效 实 现 节 能 降 耗 ； 介 绍 了 一 种 带 式 输 送 机 无 基 础 固 定 方 式 ， 实 现 了 带 式 输 送 机阻 力 不 锈 钢 托 辊 的 应 用 能 够 有 效 实 现 节 能 降 耗 ； 介 绍 了 一 种 带 式 输 送 机 无 基 础 固 定 方 式 ， 实 现 了 带 式 输 送 机 的 快 速 安 装的 快 速 安 装与回撤。 矿 用 带 式 输 送 机 新 技 术 的 应 用 将 逐 步 实 现 高 智 能 化 集 中 自 动 控 制 、 快 速 高 效 安 装 和。 矿 用 带 式 输 送 机 新 技 术 的 应 用 将 逐 步 实 现 高 智 能 化 集 中 自 动 控 制 、 快 速 高 效 安 装 和回 撤 等 功 能 ， 为 煤 矿 实 现 安 全 高 产 高 效 打 下 坚 实 基 础 。撤 等 功 能 ， 为 煤 矿 实 现 安 全 高 产 高 效 打 下 坚 实 基 础 。 关 键 词 矿 用 带 式 输 送 机 ％ 无 人 值 守 技 术 ％ 输 送 带 防 纵 撕 技 术 ％ 节 能 降 耗 技 术 ％ 橡 胶 输 送 带 ％ 不 锈 钢 托关 键 词 矿 用 带 式 输 送 机 ％ 无 人 值 守 技 术 ％ 输 送 带 防 纵 撕 技 术 ％ 节 能 降 耗 技 术 ％ 橡 胶 输 送 带 ％ 不 锈 钢 托 報 ；快 速 安 装 与 回 撤 技 术報 ；快 速 安 装 与 回 撤 技 术 中图分类号TD 634 文献标志码A 网络出版时间0 1 8 -0 3 -0 7 1 3 0 网络出版地址G ttp //k n s. cnki. n et/kcm s/detail/3 2 . 1627. T P. 20180307. 1039. 001. htm l Application prospect analysis of new technologies of mine-used belt conveyor X IA O H uam ing1’2，SU N Shijiao1 , CA O L ianm in1 1. College of M echanical and E lectronic E ngineering, Shandong U niversity of Science and T echnology’ Q ingdao 266590 ’ C hina; 2.S henhua Shendong Coal G roup Co. ’ L td. , Shenm u 719315, C hina Abstract Introduction and application prospect of new technologies were discussed such as centralized control and unattended intelligent control of conveyor belt’ anti-tearing of conveyor belt’ new technology of energy saving and reduction’ rapid installation and withdrawal technology. The realization of unattended monitoring was described from three aspects of vision function’ hearing function and touch function. A new longitudinal tearing recognition device for mine conveyor belt was introduced’ it uses camera video recognition technology to identify and iudge damage of conveyor bett real timely. It is analyzed that application of new rubber conveyor belt with aramid as the skeleton material’ the intelligent technology of video recognition’ and low-resistance stainless steel roller can effectively save energy and reduce consumption. A non-foundation fixing for rapid installation and withdrawal of bett conveyor was introduced. The application of the new technologies of mine-used bett conveyor will gradually realize the functions of high intelligence centralized automatic control’ quick and efficient installation and withdrawal of belt conveyor’ and lay a solid foundation for safe’ high yield and high efficiency of coal mine. Keywords mine-used belt conveyor; unattended technology； anti-tear technology of conveyor belt; 收 稿 日 期 2017-12-19;修 回 日 期 2018-02-16;责 任 编 辑 胡 娴 。 作 者 筒 介肖华 明 （1979 ）男，山 东 济 宁 人，工 程 师 ， 硕 士，主 要 研 究 方 向 为 机 电 液 控 制、矿 山 机 械 ，E-mail6274321qq com。 引 用 格 式 肖 华 明，孙 士 娇 ， 曹 连 民.矿 用 带 式 输 送 机 新 技 术 应 用 前 景 分 析 工 矿 自 动 化，2018,444 4-39. XIAO Huaming，SUN Shijiao, CAO Lianmin. Application prospect analysis of new technologies of mine-used bett conveyor[J]. Industry and Mine Automation,2018，44 34-39. 2 0 1 8 年 第 期 肖 华 明 等 矿 用 带 式 输 送 机 新 技 术 应 用 前 景 分 析 35 energy saving and reduction technology; rubber conveyer belt; stainless steel roller; quick installation and withdrawal technology 〇 引言〇 引言 目 前 矿 用 带 式 输 送 机 已 实 现 远 程 启 停 集 中 控目 前 矿 用 带 式 输 送 机 已 实 现 远 程 启 停 集 中 控 制 ， 但 鉴 于 带 式 输 送 机 运 行 时 复 杂 的 状 况 ， 在 实 际 管制 ， 但 鉴 于 带 式 输 送 机 运 行 时 复 杂 的 状 况 ， 在 实 际 管 中 ， 为 防 止中 ， 为 防 止 、 撕 带 、 跑 偏 、 堆 煤 、 着 火 等、 撕 带 、 跑 偏 、 堆 煤 、 着 火 等 ， 确， 确 保 安 全 ， 仍 需 安 排 岗 位 人保 安 全 ， 仍 需 安 排 岗 位 人 巡 检 人 员 对 设 备 运 行巡 检 人 员 对 设 备 运 行 状状 巡 查巡 查 ， 难 以 实 现 无 人 值 守 ， 不 能， 难 以 实 现 无 人 值 守 ， 不 能 . 代 化 高 产 高 效 矿 井 发 展代 化 高 产 高 效 矿 井 发 展 [1 式 输 送式 输 送 用 的 钢 丝 绳 芯 阻 燃 输 送 带 抗 撕 裂用 的 钢 丝 绳 芯 阻 燃 输 送 带 抗 撕 裂 性 能 差 ， 防性 能 差 ， 防 的 可的 可 （（ 存存 的 缺的 缺 陷 ， 使 其 有 效 性 受 到 限 制 ， 导 致 出 现 漏 报 、 误 报陷 ， 使 其 有 效 性 受 到 限 制 ， 导 致 出 现 漏 报 、 误 报 ，， 所 以 煤 矿 企 业 仍 然 需 要 安 排 人所 以 煤 矿 企 业 仍 然 需 要 安 排 人 。 煤 矿 井 下 环。 煤 矿 井 下 环 境 潮 湿 ， 水境 潮 湿 ， 水 强 ， 带 式 输 送 机 普 遍 使 用 的 普 通 碳强 ， 带 式 输 送 机 普 遍 使 用 的 普 通 碳 钢钢 ， 易 镑 蚀 ， 实 际 使 用 寿 命， 易 镑 蚀 ， 实 际 使 用 寿 命 达 不达 不 到 设 计 要 求 ， 且 镑到 设 计 要 求 ， 且 镑 运运 对对 f 的 磨 损 ， 大 大 降的 磨 损 ， 大 大 降 的 寿 命 ， 提 高的 寿 命 ， 提 高 式 输 送 机式 输 送 机 维维 ， 普， 普 自 身 较 高 的自 身 较 高 的 降 低 了降 低 了 式 输 送 机 的 运 行 效 率 。 变 频 技 术式 输 送 机 的 运 行 效 率 。 变 频 技 术 式 输 送 机 上式 输 送 机 上 的 应 用 除 起 到 软 启 动 的 作 用 外 ， 另 一 主 要 目 的的 应 用 除 起 到 软 启 动 的 作 用 外 ， 另 一 主 要 目 的 「「 能 ， 但 目 前 实 际 运 行 中能 ， 但 目 前 实 际 运 行 中 动 方 式 判 断 煤 量 ， 手 动动 方 式 判 断 煤 量 ， 手 动 程 干程 干 速 节 能 效 果 一 般 ， 给 煤速 节 能 效 果 一 般 ， 给 煤 企 业企 业 〔〔 本 运 营 带 来 很 大 负 担 。 矿 井本 运 营 带 来 很 大 负 担 。 矿 井 新 工新 工 安 装 和 回安 装 和 回 完 毕 回 撤 时 均 需 对完 毕 回 撤 时 均 需 对 可可 式 输 送式 输 送 安安 装装 撤 ， 安 装 与 回 撤 频 次 高 ， 传 统 的 砼 基 础 固 定 方撤 ， 安 装 与 回 撤 频 次 高 ， 传 统 的 砼 基 础 固 定 方 式 在 安 装 前式 在 安 装 前 前 施 工 基 础 坑 ， 砼 基前 施 工 基 础 坑 ， 砼 基 要要 凝凝 固 期 ， 回 撤 时 固固 期 ， 回 撤 时 固 架 的 螺 栓 镑 蚀 导 致 拆 除 困 难 ， 拆架 的 螺 栓 镑 蚀 导 致 拆 除 困 难 ， 拆 除 劳 动 强 度 大 ， 安 装 回 撤 效 率 低 。 针 对 以 上 问 题 ， 结除 劳 动 强 度 大 ， 安 装 回 撤 效 率 低 。 针 对 以 上 问 题 ， 结 合 目 前 煤 矿合 目 前 煤 矿 设 备 高 智 能 化 、 高 稳设 备 高 智 能 化 、 高 稳 、 低 能、 低 能 快 速 安 装 与 回 撤 的快 速 安 装 与 回 撤 的 [35]， 提 出 未 来 煤 矿 用 带 式 输， 提 出 未 来 煤 矿 用 带 式 输 送 机 的 发 展 方 向 和 新 技 术 应 用 前 景 。送 机 的 发 展 方 向 和 新 技 术 应 用 前 景 。 1智能自动化集中控制和无人值守技术1智能自动化集中控制和无人值守技术 目 前 矿 用 带 式 输 送 机 的 急 停 、 堆 煤 、 跑 偏 、 纵 撕 、目 前 矿 用 带 式 输 送 机 的 急 停 、 堆 煤 、 跑 偏 、 纵 撕 、 运 行 、 驱 动 、 张 紧 等 状运 行 、 驱 动 、 张 紧 等 状 相 关相 关 均 已 上 传 调均 已 上 传 调 度 室度 室 中中 ， 且 输 送， 且 输 送 点 等 关 键点 等 关 键 均均 装装 ， 具 备 无 人 值 守 的 基 本 功 能 ）8]。 为， 具 备 无 人 值 守 的 基 本 功 能 ）8]。 为 式 输 送 机 安 全 运 转 ， 矿 井 的 普 遍 做 法 是 在 带式 输 送 机 安 全 运 转 ， 矿 井 的 普 遍 做 法 是 在 带 式 输 送 机 的 卸 载 点 、 驱 动 部 等 关 键式 输 送 机 的 卸 载 点 、 驱 动 部 等 关 键 安 排 岗 位 人安 排 岗 位 人 对 带 式 输 送 机 运 行 状对 带 式 输 送 机 运 行 状 巡 查 。 如 何 真 正巡 查 。 如 何 真 正 实实 人 值 守 ， 彻 底 取 代人 值 守 ， 彻 底 取 代 岗岗 巡 检 人 员 的 功巡 检 人 员 的 功 能 是 目 前 研 究能 是 目 前 研 究 合 应 用 的 关 键 11]。合 应 用 的 关 键 11]。 解解 人人 员 的 主 要 工 作 任 务 并 采 取 科 技 手 段 替 代 现 有 岗 位 及员 的 主 要 工 作 任 务 并 采 取 科 技 手 段 替 代 现 有 岗 位 及 巡 查 人 员 的 作 用 是 主 要 方 向 。 岗巡 查 人 员 的 作 用 是 主 要 方 向 。 岗 巡 查 人 员 的 作巡 查 人 员 的 作 用 从 人 的 感 官 功 能 方 面 可 以 分 为 视 觉 、 听用 从 人 的 感 官 功 能 方 面 可 以 分 为 视 觉 、 听 触 觉触 觉 3个 方 面 。个 方 面 。 1 7 视觉功能 现 场 工 作 人 员 在 视 觉 方 面 的 作 用 在 设 备 运 行现 场 工 作 人 员 在 视 觉 方 面 的 作 用 在 设 备 运 行 过 程 中 检 查 带 式 输 送过 程 中 检 查 带 式 输 送 、 驱 动 部 、 张、 驱 动 部 、 张 等 各等 各 件 是 否 完 好件 是 否 完 好;输 送 带 及 接 头 是 否 有 损 坏输 送 带 及 接 头 是 否 有 损 坏 ， 输 送， 输 送 否 跑 偏 ； 运 输 物 料 中 是 否 有 铁 器 、 大 块否 跑 偏 ； 运 输 物 料 中 是 否 有 铁 器 、 大 块 等 易等 易 致 输 送 带 损 坏 的 异 物致 输 送 带 损 坏 的 异 物r落 料 点 是 否 有 卡 堵 ; 张落 料 点 是 否 有 卡 堵 ; 张 否 到 位 ， 除 铁否 到 位 ， 除 铁 否 吸 附否 吸 附 安 全 运 转 的 铁 器 ; 转 载安 全 运 转 的 铁 器 ; 转 载 点 及 沿 线 是 否 有 浮 煤 堆 积 与 输 送 带 摩 擦点 及 沿 线 是 否 有 浮 煤 堆 积 与 输 送 带 摩 擦 。。 为 解 决 人 的 视 觉 能 够 发 现 的 问 题 ， 并 作 出 反 映 ，为 解 决 人 的 视 觉 能 够 发 现 的 问 题 ， 并 作 出 反 映 ， 需 要需 要 式 输 送式 输 送 点 、 落 煤 点 和 驱 动 部 、 储 带点 、 落 煤 点 和 驱 动 部 、 储 带 仓 、 除 铁 器 等 重 要仓 、 除 铁 器 等 重 要 安 装 智 能 高安 装 智 能 高 ， 采 集 被， 采 集 被 视视 的 视 频 图 像 、 报的 视 频 图 像 、 报 号 等号 等 ， 实 时 传 至 矿， 实 时 传 至 矿 井 调 度 室 ， 调 度 室 可 实 时井 调 度 室 ， 调 度 室 可 实 时 式 输 送式 输 送 上 煤 流 和 设 备 运 行 实 况 。 计 算 机 后 台 智 能 分 析 图上 煤 流 和 设 备 运 行 实 况 。 计 算 机 后 台 智 能 分 析 图 、、 常常 ， 及 时 推 送 报， 及 时 推 送 报 停停 ，目 前，目 前 智 能 识 别 技 术 已 在 带 式 输 送 机 保 护 方智 能 识 别 技 术 已 在 带 式 输 送 机 保 护 方 实 验实 验 应 用 ， 并 取应 用 ， 并 取 效 果 。 例 如效 果 。 例 如 式 输 送式 输 送 I 点点 安 装安 装 智智 能能 可可 实实 煤煤 ，， 煤煤 报报 值 设 置 如 图值 设 置 如 图1所 示 ， 在 视 频 图 像 上 绘 制 方 格 ， 当 煤 量所 示 ， 在 视 频 图 像 上 绘 制 方 格 ， 当 煤 量 达 到 方 格 内 且达 到 方 格 内 且 时 间 时 ， 认 定 为 达 到 报时 间 时 ， 认 定 为 达 到 报 r 件 。 智 能 视 频 识 别 技 术 的 应 用 综 合 了 普件 。 智 能 视 频 识 别 技 术 的 应 用 综 合 了 普 的的 程程 功 能功 能 式 输 送 机 的式 输 送 机 的 功 能 ， 在 逐功 能 ， 在 逐 步 完 善 的步 完 善 的 下 ， 可 以 取 代下 ， 可 以 取 代 固 定 岗固 定 岗 沿 线 巡沿 线 巡 查查 人人 的的 视视 功 能功 能 。。 系统正常时的阈值系统正常时的阈值 （（b 模拟预警时的阈值 模拟预警时的阈值 图图1堆 煤 报 警 阈 值 设 置堆 煤 报 警 阈 值 设 置 Fig. 1 Setting of alarm threshold for coal heap 1.2 听觉功能 带 式 输 送 机 岗 位 及 巡 查 人 员 在 岗 位 上 除 了 通 过带 式 输 送 机 岗 位 及 巡 查 人 员 在 岗 位 上 除 了 通 过 视视 到到 的的 外外 ，， 重重 要要 听听 发 现 的 。 例 如 带 式 输 送 机 打 滑 、 托 辊 损 坏 、 设 备发 现 的 。 例 如 带 式 输 送 机 打 滑 、 托 辊 损 坏 、 设 备 36 工 矿 自 动 化2 0 1 8 年 第 4 4 卷 损 坏 前 的 异 常 响 声 等 ， 仅 靠 视 觉 是 无 法 及 时 发 现 的 ，损 坏 前 的 异 常 响 声 等 ， 仅 靠 视 觉 是 无 法 及 时 发 现 的 ， 验 的 人验 的 人 式 输 送 机 运 行 中 出 现 的 异 常 声式 输 送 机 运 行 中 出 现 的 异 常 声 音 就 可 以 判音 就 可 以 判 ， 如 要 取 代， 如 要 取 代 岗 位 人 员 听 觉 功岗 位 人 员 听 觉 功 能 ， 需 増 加 音 频 智 能 识 别能 ， 需 増 加 音 频 智 能 识 别 ，自 动 识 别 带 式 输 送 机，自 动 识 别 带 式 输 送 机 运 行 时 出 现 的 异 常 声 音 ， 并 报 警 、 停 机 ， 通 过 语 音 识运 行 时 出 现 的 异 常 声 音 ， 并 报 警 、 停 机 ， 通 过 语 音 识 别 技 术 实 现 远 程 通 话 功 能 。 国别 技 术 实 现 远 程 通 话 功 能 。 国 科 研科 研 着着 研 发 相 关研 发 相 关 ， 采 集 并 分， 采 集 并 分 式 输 送 机 正 常 运 行式 输 送 机 正 常 运 行 中中 的 频 谱 ， 若 出的 频 谱 ， 若 出 频 谱 样 本 范 围 内 的 异 常频 谱 样 本 范 围 内 的 异 常 音 ， 则 认 为音 ， 则 认 为 状 态 ， 系 统 发 出 报 警 停状 态 ， 系 统 发 出 报 警 停 号 ，号 ， 停 止 带 式 输 送 机 运 转 。 因 带 式 输 送 机 运 行 环 境 复停 止 带 式 输 送 机 运 转 。 因 带 式 输 送 机 运 行 环 境 复 杂 ， 声 音 智 能 识 别 技 术 尚 未 成 功 应 用 。杂 ， 声 音 智 能 识 别 技 术 尚 未 成 功 应 用 。 1.3 触觉和感知功能 巡 查 过 程 中 岗巡 查 过 程 中 岗 巡 查 人 员 除 了 看 和 听 外 ， 还巡 查 人 员 除 了 看 和 听 外 ， 还 需 检 查 设 备 温 度 和 振 动需 检 查 设 备 温 度 和 振 动 ， 有 经 验 的 岗 位 人， 有 经 验 的 岗 位 人 i 对 设 备 触 摸 和 感 知 的 方 式 判 断 设 备 振 动 和 温 度 是对 设 备 触 摸 和 感 知 的 方 式 判 断 设 备 振 动 和 温 度 是 否 异 常 。 为 使 检 查否 异 常 。 为 使 检 查 ， 相关人， 配， 相关人， 配 备备 式 测 温式 测 温 点检， 用 于 对 设 备 温 度 和 振 动点检， 用 于 对 设 备 温 度 和 振 动 照 规 定 周 期照 规 定 周 期 点 检 。 人点 检 。 人 用用 式 点 检式 点 检 现 场 周 期 点 检 存现 场 周 期 点 检 存 时时 点 检 不 到 位 问 题 ， 因点 检 不 到 位 问 题 ， 因 ， 需 要 安 装 设 备 在 线 状， 需 要 安 装 设 备 在 线 状 实实 线 点 检 。线 点 检 。 将 温 度 和 振 动 传 感 器 安 装 在 检 测 点 ， 检将 温 度 和 振 动 传 感 器 安 装 在 检 测 点 ， 检 接 入接 入 ， 然 后 上 传 至， 然 后 上 传 至 并 接 入 调 度 室 。并 接 入 调 度 室 。 该该 可 对 带 式 输 送可 对 带 式 输 送 的 运 行 状的 运 行 状 实 时实 时 ， 发， 发 常 时 ，自 动 报 警 、 停 机 ， 通 过 上常 时 ，自 动 报 警 、 停 机 ， 通 过 上 可 及可 及 时时 发发 。。 2输送带防纵撕技术2输送带防纵撕技术 为 确 保 带 式 输 送 机 不 发 生 撕 带 、 断 带 等 重 大 故为 确 保 带 式 输 送 机 不 发 生 撕 带 、 断 带 等 重 大 故 障 ， 需 要 对 钢 丝 绳 芯 输 送障 ， 需 要 对 钢 丝 绳 芯 输 送 重 点重 点 ，目 前 采 取，目 前 采 取 的 措的 措 式 输 送 机 落 料 点 处 安 装 防式 输 送 机 落 料 点 处 安 装 防 装装 置置[1213]。 纵 撕 保 护 的 方 式 也 有 多 种 如。 纵 撕 保 护 的 方 式 也 有 多 种 如P漏 煤 洒 落 称漏 煤 洒 落 称 重 式 、 漏 煤 洒 落 翻 板 式 、 破 损重 式 、 漏 煤 洒 落 翻 板 式 、 破 损 物 刺 穿 拉 线 式物 刺 穿 拉 线 式 等等 。。 以以 上上 方方 式式 可可 、、 方方 存存 陷 [1415]。陷 [1415]。 送 带 出送 带 出 后 ， 因 张 力后 ， 因 张 力 大 ， 裂 口 重大 ， 裂 口 重 起 ， 漏 煤 洒 落 称 重 式 和 漏 煤 洒 落起 ， 漏 煤 洒 落 称 重 式 和 漏 煤 洒 落 翻 板 式 保 护 容 易翻 板 式 保 护 容 易 漏 报 ； 破 损漏 报 ； 破 损 物 刺 穿 拉 线物 刺 穿 拉 线 式式 存 在 穿 透 输 送 带 的 异 物 恰 好 卡 在 缓 冲 装 置 上存 在 穿 透 输 送 带 的 异 物 恰 好 卡 在 缓 冲 装 置 上 的 问 题 。 因 此 ， 需 要 研 究 更 加 可 靠 的 输 送 带 防 纵 撕的 问 题 。 因 此 ， 需 要 研 究 更 加 可 靠 的 输 送 带 防 纵 撕 技 术 ， 并技 术 ， 并 钢 丝 绳 芯 输 送钢 丝 绳 芯 输 送 损 检损 检 ， 用， 用 于于 检检 钢 丝 绳 芯钢 丝 绳 芯 送送 的的 钢钢 丝丝 绳绳 状状 ，， 防防 止止 式式 送 机 运 行 中送 机 运 行 中 出 现 钢 丝 绳出 现 钢 丝 绳 、 抽 动 、 镑 蚀 严 重 等、 抽 动 、 镑 蚀 严 重 等 。。 目 前 已 有 科 研 单 位 开 发 并 试 用 新 钢 丝 绳 芯 输 送目 前 已 有 科 研 单 位 开 发 并 试 用 新 钢 丝 绳 芯 输 送 带 防带 防 装 置 矿 用 输 送装 置 矿 用 输 送 向向 别 装 置 。别 装 置 。 该 装该 装 用用 视视 频频 别别 技 术技 术 对对 送送 损损 实 时 识 别 和 判 断 ， 并实 时 识 别 和 判 断 ， 并 别 和 判 断 结 果 及 时别 和 判 断 结 果 及 时 送 报送 报 停停 。 该 装 置 主 要 工。 该 装 置 主 要 工 光 感 光 感 对 激 光对 激 光 送送 的 轮 廓 线的 轮 廓 线 € 成€ 成 ， 利 用 计， 利 用 计 件件 对 轮 廓 线 变 化对 轮 廓 线 变 化 判判 ， 对， 对 、 鼓 包 、 损 伤 、、 鼓 包 、 损 伤 、 等等 报报 停 机 处 理 ， 监 控 人停 机 处 理 ， 监 控 人 主 机 上 实 时主 机 上 实 时 〖带〖带 运 行 状 态 。 停 机 后 可 以 对运 行 状 态 。 停 机 后 可 以 对 常常 图 行图 行 放 大 ， 以 便 于放 大 ， 以 便 于 、 查 询 等 。、 查 询 等 。 检 测 的 未检 测 的 未 丨丨 如 图如 图2所 示 ， 现 场 检 测 的所 示 ， 现 场 检 测 的 修修 起起 象 如 图象 如 图3所 示 。所 示 。 图像显示区域图像显示区域 图图2未 纵 撕 带 面未 纵 撕 带 面 Fig. 2 Inlongitudinal tearing zone 图图3带 面 修 补 部 位 起 皮 现 象带 面 修 补 部 位 起 皮 现 象 Fig. 3 Skin peeling phenomenon of belt repatching parts 3节能降耗新技术3节能降耗新技术 3.1 新型输送带应用 钢 丝 绳 芯 输 送钢 丝 绳 芯 输 送 强 度 大 ， 抗 冲 击 性 、 成 槽强 度 大 ， 抗 冲 击 性 、 成 槽 曲 挠曲 挠 ， 寿 命 长 等 优 点 ， 在 带 式 输 送 机 上 得， 寿 命 长 等 优 点 ， 在 带 式 输 送 机 上 得 到到 应 用 。应 用 。 自 身 质 量 重 ， 运 行 中 能 耗自 身 质 量 重 ， 运 行 中 能 耗 高 ，高 ， 能能 。 以 芳 纶 作 为 骨 架 材 料 的 新 型 橡。 以 芳 纶 作 为 骨 架 材 料 的 新 型 橡 送 带 的 出 现 可 有 效 解 决 这 一 问 题 。 芳 纶 输 送 带送 带 的 出 现 可 有 效 解 决 这 一 问 题 。 芳 纶 输 送 带 量 小 、 能量 小 、 能 、、 冲 击 性 能 好 等 优冲 击 性 能 好 等 优 点 ， 在 带 强 不 变 的点 ， 在 带 强 不 变 的 下 ， 质 量 比 钢 丝 绳 芯 输 送 带 减下 ， 质 量 比 钢 丝 绳 芯 输 送 带 减 3 0 〜〜6 0 。。 煤煤 上 湾上 湾 煤 矿 一 部 带 式 输 送 机煤 矿 一 部 带 式 输 送 机11 000 m 为 芳为 芳 纶 输 送 带 ， ，纶 输 送 带 ， ， 量 由量 由68 kg/m降 低 为降 低 为45 kg/m，减减 重重33. 8 2 ，， 纶 输 送 带 后 该纶 输 送 带 后 该 式 输 送 机 同式 输 送 机 同 降降 6 。 芳 纶 输 送 带 与 原 钢 丝 绳 芯 输 送。 芳 纶 输 送 带 与 原 钢 丝 绳 芯 输 送 带 的带 的 对 比 见 表对 比 见 表1， 可 见 ， 芳 纶 输 送， 可 见 ， 芳 纶 输 送 于 钢 丝 绳 芯 输 送 带 ， 该 类于 钢 丝 绳 芯 输 送 带 ， 该 类 送 带 将送 带 将 到到 。。 2 0 1 8 年 第 期 肖 华 明 等 矿 用 带 式 输 送 机 新 技 术 应 用 前 景 分 析 37 表表1芳 纶 输 送 带 与 钢 丝 绳 芯 输 送 带 的 参 数 对 比芳 纶 输 送 带 与 钢 丝 绳 芯 输 送 带 的 参 数 对 比 Table 1 Comparison of parameters between aramid conveyor belt and steel cord conveyor belt 输送带输送带 带面质量带面质量/ kg m 骨架消耗骨架消耗/ kg m 总强力总强力/ N mm 1 输送带厚度输送带厚度/mm 带芯厚度带芯厚度/mm 节约运行节约运行 电耗电耗/h 钢丝绳芯输送带钢丝绳芯输送带 68 15. 5 2 500 24 8 0 芳纶输送带芳纶输送带 45 3. 6 2 500 22 6 6 3. 2 视 频 识 别 智 能 调 速 技 术视 频 识 别 智 能 调 速 技 术 目前矿用带式输送机已普遍应用变频驱动， 变 频调速可以大大提高电动机转速的控制精度， 将设 备控制在最节能速度状态下运行， 实现精确调速后， 节能效果明显。在实际煤矿生产中， 受地质条件、 突 发性故障等诸多因素的影响， 输送带上物料量不均 衡 ， 轻载或空载运行时间所占比例非常高， 因此实现 带式输送机根据负荷变化随时调整运行速度意义重 大。但现有变频驱动主要起到软启动器的作用， 有 些矿井通过加强人员监控方式， 根据载荷大小人为 远程干预调速， 但没有真正发挥变频功能的实时效 应 ， 不能根据实际负载实现带式输送机自动调速运 行。为实现带式输送机智能自动调速， 根据运输煤 量大小实时调节运行速度， 需要进一步开发完善变 频驱动的外围反馈、 控制系统， 真正实现节能降耗， 降低生产成本。 随着智能视频识别技术的发展， 视频识别技术 被引入带式输送机智能调速中。利用安装在各落煤 点的高清摄像机实时识别带式输送机所载煤量， 通 过后台计算机软件将各落煤点煤量信息进行综合分 析和逻辑运算， 给出带式输送机理论运行速度， 并反 馈至变频器进行实时调速， 从而实现节约电能、 减少 设备转动件磨损的目的。2015年， 神东煤炭集团有 限责任公司哈拉沟煤矿主运输系统采用了智能视频 识别技术， 输送带的调速效果如图4 所示。经统计， 智 能 视 频 别 技 术 的 应 用 可 式 送 能 20左右。 1 实际速度1 实际速度 2 I____________|____________|____________| 0000 0300 0600 09000000 0300 0600 0900 时 间 时 -分 ） 图图4输 送 带 调 速 效 果输 送 带 调 速 效 果 Fig. 4 Speed control effect of conveyor belt 3.3 新 型新 型托辊辊技术 托辊作为带式输送机主要组成部分， 其使用寿 命和阻力大小对带式输送机维护、 运行费用影响很 大 ， 运 、 量 的 式 送 。 煤矿环境复杂， 水腐蚀性强， 而现有普通碳钢托辊的 防腐性能较差， 实际运行时间远远达不到设计寿命， 维护成本高， 较高的运行阻力也使带式输送机的运 行效率较低。为解决这一问题， 某公司研发了代替 现有普通碳钢托辊的低阻力不镑钢托辊， 该托辊具 有旋转阻力低、 寿命长的优点， 可将旋转阻力由 2. 66 N降到1. 10 N以下， 阻力降低约58. 6 ， 运 行寿命可达到50 000 G并可有效减少带面磨损。 2016年 8 月， 上湾煤矿将集运一部带式输送机中部 驱 动 至 上下 ， 并 对 镑 钢托辊和普通碳钢托辊的参数进行对比， 结果见 表 2。 由表2 可知， 驱动电动机的重载平均电流由 400 A下降到350 A左右， 且避免了托辊镑蚀和提 前损坏现象。替换前的普通碳钢托辊如图5 所示， 后 的 镑 钢 如 图 6 所示 。 着 技术 发 展 ， 新型托辊将会普遍应用到带式输送机上。 表表2普 通 碳 钢 托 辊 与 不 镑 钢 托 辊 的 参 数 对 比普 通 碳 钢 托 辊 与 不 镑 钢 托 辊 的 参 数 对 比 Table 2 Comparison of parameters between ordinary carbon steel roller and stainless steel roller after trial 托辊类型托辊类型/N 驱动电动机驱动电动机 重载电流重载电流/A 噪声噪声/dB 进水量进水量/g 使用寿命使用寿命/G 普通碳钢托辊普通碳钢托辊2.664004015030 000