钢丝绳在线检测系统在煤矿安全管理中的应用
钢丝绳芯皮带在线检测实时监控技术研究与应用

钢丝绳芯皮带在线检测实时监控技术研究与应用就平煤集团公司来讲,各矿目前大量使用钢丝绳芯皮带机,担负着井下原煤运输的主要任务。
为了保证钢丝绳芯胶带机安全运行,需要研制可靠检测胶带内绳芯在运行过程中变化情况的技术与装置。
二、项目研究的意义1.可将日常检查人员从繁琐的劳动中解放出来;2.能够准确定位胶带的断带程度和位置,及时给出更换胶带的报警信号;3.有利于促进煤矿设备的自动化监测监控水平;4.从根本上保证胶带机的安全运行;5.可实现此技术和装置的产业化,产生可观的经济效益。
三、平煤集团钢绳丝绳芯胶带检测的技术现状平煤集团大多数矿井对胶带接头抽动检查时都是采用目测方法,凭经验判断其是否抽动或是采用手提X光机,利用检修时间逐个接头检查。
这些都不能实现钢绳芯胶带接头抽动形状和长度进行在线监测和预报。
四、项目的主要研究内容1.弱磁检测技术在钢丝绳芯胶带的应用研究;2.传感器接收胶带钢丝绳信号的性能实验研究;3.系统控制程序的研究与设计;4.接头抽动值的检验和断绳位置的精确定位研究;5.整个装置的工业性试验研究。
五、关键技术其关键技术是磁检测技术,探测器技术、微电子集成技术、计算机智能技术及网络通讯技术、软件技术、信息管理技术以及这些技术的整合。
六、研究方案发射传感器首先向钢绳芯发射相同的信号,这些信号在不同的位置有不同的反映,接收传感器把这些不同的信号接收进来,然后转化成电信号送到计算机进行处理。
将处理后的数据与初始数据进行比较,若有差别说明接头处绳芯有抽动或接头之间有断绳。
(图3 系统框图)项目调研与资料收集计算机智能技术规程及规定传感器技术钢丝绳监测与诊断技术钢丝绳探伤检测方法调查资料收集整理研究方案制订弱磁检测技术在钢绳芯胶带的应用研究胶带钢丝绳铁磁性物质的空间磁场矢量合成理论研究传感器接收胶带钢丝绳信号的性能实验研究接头抽动值的检验和断绳位置的精确定位研究设备配套工业试验系统控制程序研究数据采集试验传感器接收钢丝绳信号性能实验鉴定验收七、强磁检测和弱磁检测的选择1.传感器技术性能不同。
钢丝绳芯输送带在线监测系统应用研究

钢丝绳芯输送带在线监测系统应用研究作者:吕能江来源:《中小企业管理与科技·上中下旬刊》 2014年第5期吕能江(冀中能源股份有限公司邢台矿)摘要:针对钢绳芯输送带在煤矿运输中存在检查监测困难的缺陷,TCK 采用弱磁检测技术,结合现代网络通讯技术、计算机技术、防爆技术等现代前沿科技成果,成功解决了钢丝绳芯输送带的在线自动监测难题。
关键词:钢丝绳芯输送带在线监测1 概述钢丝绳芯带式输送机是煤矿生产领域的重要运输设备。
在实际工作中,受接头抽动、绳芯断裂、锈蚀等各种隐蔽性因素的影响和制约,进一步使得钢丝绳芯引发断带事故。
因此,检测钢丝绳芯输送带安全隐患显得尤为重要。
冀中能源股份有限公司邢台矿为年产量为195 万吨的矿井,二强皮带负责井下原煤输送的咽喉要道,一旦发生事故,直接影响原煤的运输任务,将对矿井造成巨大的危害,因此二强皮带的运行状态,始终受到管理者的高度关注。
目前,通过采用人工目测法、辅助仪器检测法的方式对钢丝绳芯带式输送机展开日常维护检查工作,其不足是耽误时间,影响生产。
因此,研究一种在线、实时、自动的检测系统,对钢丝绳芯带式输送机进行检测显得尤为重要。
TCK 钢丝绳芯带式输送机在线实时自动监测系统作为一种先进的检测技术,是集网络通讯、电脑软件、防爆等功能于一体,该检测系统提出了一种全新的安全监管解决方法。
能够准确检测输送带中钢丝绳芯接头的抽动、位移,以及断绳、疲劳、锈蚀等可能导致断带事故的安全隐患,有效的解决了输送带隐患检测的技术难题。
2 弱磁检测的基本原理胶带中的钢丝绳采用优质钢材制成,具有良好的导磁能力。
当钢丝绳芯输送带中的钢丝被磁化后,在钢丝绳表面产生感应磁场Bz1,与缺陷磁感应强度方向相比,Bz1正好相反。
传感器综合处理磁感应强度时,主漏磁感应强度Bz1 通过用步长磁感应强度矢量Bb 进行抵消。
对于传感器线圈来说,其某点捕捉到的磁感应强度是钢丝绳外改点各种磁感应强度沿轴向方向分量的矢量和,即:式中:△S、A、C 分别代表:缺陷当量或损耗面积的百分比、比例系数、常数。
基于弱磁无损检测技术的钢丝绳在线监测系统的应用与实践

Abstract:Inthepast,manualmeasurementofwireropecannotcheckthedegreeofdamageinsidethewirerope.Themeasurementac curacywasnothighandtheerrorwaslarge.Oncethedamageinsidethewireropeexceededthestandard,itwillbringgreatpotential safetyhazards,whichwilldirectlyaffectthesafetyofminehoistingandtransportation,andevencauseaccidents.Byusingthedetection methodbasedonweakmagneticnondestructivetestingtechnologyandcombiningwithcomputersoftwaretechnology,theonlinemonito ringofthehoistingwireropeofmineauxiliaryshafthoistwascarriedout.Theprincipleofweakmagneticnondestructivetestingandthe onlinemonitoringtechnologyofthewireropewerestudied.Itcanmeasurethewirebreakage,rust,wearandcrosssectiondeformation insideandoutsideofthehoistingwireropeofauxiliaryshaft,sothatthemeasurementofthewireropewasaccurateandconvenient.It haschangedthecurrentsituationofthebackwardrepairtechnologyofsteelwireropebymanualmonitoring,improvedtherepaireffi ciency,andhasbeenpracticedinthefield,whichhasthevalueofpopularizationandapplication. Keywords:hoist;measure;wirerope;weakmagneticnondestructivetesting;onlinemonitoring
钢丝绳检测在施工安全管理中发挥的作用

钢丝绳检测在施工安全管理中发挥的作用起重设备是电力施工企业完成施工任务的重要又常用的装备,搞好起重机械的使用、维护和保养,是确保安全生产的一项十分重要的工作。
公司对所有的施工机械都编制了安全技术规程(含“安全操作工艺卡”、“安全操作牌”)和保养规程(含“例行保养卡”、“一级、二级保养卡”),在所属企业内推行,经过一段时间的运行,取得良好的效果。
但是在执行过程中也发现了一些问题。
有些操作由于不能定量检测和判断,很难对其安全性下准确的定论,特别是涉及到钢丝绳的安全性问题。
由于钢丝绳的断丝常因出现在内部而无法察觉,而钢丝绳的磨损量凭目视无法准确判断,尺量又十分麻烦。
对钢丝绳是否受到大电流而发生材质的变化等检查,更是操作工、维护保养工力所不能及的事,因此尽管操作者和管理者都在检查记录卡上签了字,但是心里很不踏实。
钢丝绳在起重及起重设备中的重要性不言而喻,要提高安全管理的水平,就必须使用科学的手段,能用数据来分析判断是否符合《起重机械用钢丝绳检验和报废实用规范》中的失效规定值。
为解决这一难题。
通过互联网和对质量技术监督局等一些单位的走访,经过对现有的各种仪器的筛选和现场考核,我们选定了一台由某高科技研究单位生产的钢丝绳检测仪。
传统仪器只是对模拟量运行处理分析,速度慢,还常出现漏检和误检。
而这台仪器则是目前较为先进的虚拟仪器。
(所谓虚拟仪器是美国人在八十年代提出的新概念,它以软件取代传统仪器,实现计算机智能化。
)将钢丝绳看作无限长导体,通过传感器采样,电脑平台快速处理,定性定量检测钢丝绳内外部断丝、锈蚀、磨损,金属截面积变化、松股、跳丝、材质变化等缺陷,测试准确率≥99.99%,灵敏度0.05%。
在整个操作过程中,打开传感器的哈夫搭扣,将传感器置于受测钢丝绳的始端,悬浮固定,扣上保险绳索,人扶传感器手把,打开电脑,进入QMA4P程序平台,依据受测钢丝绳的规格,选定“参数设置”。
然后启动绞车,使钢丝绳紧贴传感器导套,以每秒小于1.0米的最佳速度移动,就能在电脑屏显示人机对话的界面上显示受测钢丝绳断丝的位置、根数、捻距内的累计数,读出磨损的百分比量,连接打印机后即可打印。
输送带在线检测技术在煤矿生产中的应用

( )可在 线实 时监 测 到 硫 化接 头 抽 动 、 头 脱 2 接 胶、 接头 内断绳 、 损伤情 况 。 ( )可 模 拟 x 光 机 检 测 方 式 , 输 送 带 的 接 3 对
输 送 带
体造成危 害 , 且 因检 测准确 变较 差 , 有疏 忽还 会 而 稍
造 成人员 伤亡 事故 。
.
输 送 带 硫 化 接 头 的 检查 现在 也 只是 凭 肉 眼 观
测 、 经验来 判 断接头 的硫化 质量 , 凭 尽管 在班 中严格 按规 定巡视 检查 , 若 监测不 到位 , 容 易 出现 断带 但 很
力6 0万 ta17 / , 6年进行环节改造 ,90年核定能 9 18
力为 10万 ta20 2 / ,0 8年矿 井原 煤产量 达到 20万 t 3 , 随着产 量 的逐 年上 升 , 矿 现有 的运 煤设 施 如 钢 丝 该 绳 输送 带 , 由于运距 长 、 荷大 、 负 设备 老化等 问题 , 经 常会 出现接头 易损 、 钢丝绳 断丝 等现象 , 为安全 生 成
产 的一 大隐患 。现 阶段 常用 的便 携式 断丝检 测仪 虽 然 携带方 便 , 因采 用 X射 线 来 进 行 检 测 , 但 易对 人
传输到地面检测中心 的终端服务器上 , 所采集 的信 号 经计算 机处 理后 即可 自动生成 文本 形式 的检 测报
告, 可及 时准确 地测 出钢丝 绳 断丝及其 锈蚀 位置 。 图 1所 示 为 传 感 器 箱 和 输 送 带 的 安 装 位 置 关 系 , 感器 箱可 根据 现 场情 况 安 装 在 输送 带 的下 部 传 或上 部 。箱 内通 常设 置 4 传感 器 , 8组 每组传感 器 监 测 1~ 2根 钢丝绳 , 输 送 机 运行 状况 下 , 分 别对 在 可 输送 带进行 不 间断 的扫描检 测 。
浅谈TCK钢丝绳在线实时安全监测管理系统在二号煤矿的应用

浅谈TCK钢丝绳在线实时安全监测管理系统在二号煤矿的应用本文主要介绍TCK钢丝绳在线实时安全监测管理系统的结构和工作原理以及在黄陵二号煤矿二号风井主提升机的应用,实现了钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤的在线自动检测使钢丝绳的生产运行始终处于安全受控的监测状态。
标签:提升机钢丝绳应用一、引言陕西黄陵二号煤矿有限公司设计年产800万吨的现代化大型矿井,斜井提升作为二号煤矿的运输枢纽,而钢丝绳作为提升设备中的高度危险构件,被视为诸多工业区域的“生命线”。
长期以来,由于缺少有效的检测设备,钢丝绳的安全一直是重大设备管理过程中的“盲点”。
二号煤矿二号风井主提升机通过加装TCK.W钢丝绳在线实时安全监测系统,对在线钢丝绳的径缩、有效金属截面积损坏等缺陷,有正确的分辨率。
成功的为二号煤矿解决了“隐患、浪费、低效”同在的三大管理矛盾,实现了“安全、节约、高效”的三重要管理目标。
二、TCK系统的结构组成及功能1.TCK系统的结构组成1.1 检测装置由JC型系列检测探头、JZ型系列磁加载探头以及相应的安装结构型式所构成,每一对检测、加载探头实现1绳1测点的在线无损检测。
1.2行程计量装置由光电编码、轴连接体、摩擦滚轮以及固定支撑体所构成,其安装位置一般应在被测钢丝绳的驱动转轮轮沿(摩擦式)或者驱动转轴轴端(轴联式)。
1.3工作二级站采用ARM7处理器和12位精度的A/D采样芯片,实现高精度的模数转换。
1.4主站工控机及报警控制器主站工控机作为检测系统的控制中枢,主站根据用户实际需要配置采用相应工业级计算机实现。
在实施检测的同时,对钢丝绳损伤分级状态在线实时声光提示。
1.4.1弱磁检测装置先由JZ型系列磁加载探头对被测钢丝绳实施弱磁规划的工艺处理,再由JC型系列检测探头可对被测钢丝绳在线实时采集空间磁场分布的状态信息,并把采集的有效信号输送给工作二级站。
1.4.2行程计量装置提供采样脉冲给工作二级站,配合检测装置和工作二级站按照规定的行程间隔,对钢丝绳提取弱磁检测信号。
煤矿斜巷绞车钢丝绳张力在线监测装置优化设计及应用

煤矿斜巷绞车钢丝绳张力在线监测装置优化设计及应用通用重机公司张子明摘要将小康矿南翼绞车天轮改装成机械式称重测力机构,采用两件称重传感器采集信号,分别安装在天轮轴两端,输出信号经可编程控制器PLC运算处理,由液晶显示屏直观地显示钢丝绳张力值和负载曲线,张力超限时音箱发出语音报警,为绞车司机操作提供准确信息,确保绞车安全运行。
关键词钢丝绳张力在线监测优化设计应用1引言煤矿井下斜巷运输是矿井运输的重要组成部分和重要环节,斜巷串车提升在煤矿运输系统中占有相当大的比重。
煤矿斜巷运输环境条件复杂,运输斜巷距离长、弯道多、变坡多,对绞车安全运行造成不利影响。
以往绞车司机只能按信号操作,一旦发生矿车掉道或侧翻等事故时无法及时发现,如果斜巷绞车继续拉车运行,容易发生绞车过载及牵引钢丝绳破断,造成机械及人身事故,形成安全隐患。
煤矿斜巷绞车钢丝绳张力在线监测装置应适应不同地质条件特点,采取灵活的信号采集方式,才能实现绞车钢丝绳张力的在线实时监测、显示和报警,从而保证斜巷运输绞车安全运行,确保煤矿安全生产。
2优化设计技术原理2.1力学模型及传感器受力分析煤矿斜巷绞车钢丝绳张力在线监测装置优化设计力学模型及传感器受力分析见图1。
图1力学模型及称重传感器受力分析2.2建立PLC运算方程F=P1+P2-W(1)式中P1、P2———两个传感器测量的分力,kN;W———测力轮轴自重kN;F———F1、F2对称重传感器产生的合力,kN;试验研究··51F 1、F 2———钢丝绳张力kN。
测力轮轴轴套摩擦阻力可忽略不计,亦即:F 2≈F 1;建立PLC 运算公式:F=F 1cosα+F 2cosβ(2)式中α、β———钢丝绳与传感器受力方向形成的夹角。
2.3设备构成及工作原理2.3.1设备构成煤矿斜巷绞车钢丝绳张力在线监测装置由机械式称重测力机构和电气部分组成。
2.3.2优化设计前机械式称重测力机构优化设计前机械式称重测力机构由压绳轮、机架、测力轮、称重传感器、横梁和测力轮轴组件等组成。
凿井提升机钢丝绳安全智慧监测技术应用实践

凿井提升机钢丝绳安全智慧监测技术应用实践摘要:浅析目前钢丝绳安全检测现状及使用维护过程中的难点、痛点。
某竖井工程通过应用钢丝绳安全智慧监测技术,有效解决了上述问题,实现钢丝绳安全、节约、高效运行监管新目标。
关键词:钢丝绳;弱磁检测;安全0 引言提升系统钢丝绳是矿山凿井机械提升装备的“生命线”,长期以来,由于一直缺少科学且可靠的先进监测手段,钢丝绳使用维护过程中始终存在因钢丝绳强度损耗、漏检等引起断绳事故的安全风险。
目前,在全球范围内的钢丝绳检测仍以“眼睛看、卡尺量”等人工方法为主;欧美等西方国家应用较早的强磁检测技术,因采用半人工检测的方式,只能对钢丝绳表面断丝部位进行定性检测,不能实现在线实时自动监测,目前只有少量的客户使用。
现有的检测手段,已远远不能满足钢丝绳在各行各业的广泛应用和检测需求。
某竖井工程通过应用创新的钢丝绳弱磁安全智慧监测系统,解决了在复杂工况条件下,对钢丝绳进行的连续24个小时* 365天全钢丝绳生命周期安全智慧监测管理的技术难题。
不仅真正实现了以机器智慧的检测手段替代传统人工检测,而且将生产与检测两个流程合二而一,从而消除了断绳事故隐患;并且在节能减排、降本增效等方面创造了可观的价值。
1 使用新技术前钢丝绳运行基本情况某竖井工程使用的提升钢丝绳型号为35W×7-28-1870,直径28mm,安全系数7.6倍;提升机型号JK2.5×2,功率400KW, 提升速度3.2m/s,钢丝绳长度300米,一个提升循环为6分钟,提运渣石量5吨。
依据《金属非金属矿山安全规程》规定:对于钢丝绳的断丝、磨损情况,当班作业人员每日检查1次。
现场每次两人同时以0.3m/s的速度,查看钢丝绳表面状况,每次用时17分钟,影响3个提升循环,影响提运渣石量15吨。
提升钢丝绳长300米,为不定期更换。
使用钢丝绳安全智慧监测系统前,项目部检查方法主要是眼睛看、卡尺量。
人工检测钢丝绳时只能凭肉眼查看到钢丝绳外表上的明显损伤,而对钢丝绳内部的损伤情况很难能发现;另外,该项工作对检查人员的专业经验、责任心等要求高,人为因素较多。
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钢丝绳在线检测系统在煤矿安
全管理中的应用
Application of wire rope online detection system in coal mine safety management
钢丝绳在线检测系统在煤矿安全管
理中的应用
备注:加强安全教育培训,是确保企业生产安全的重要举措,也是培育安全生产文化之路。
安全事故的发生,除了员工安全意识淡薄是其根源外,还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。
摘要:介绍了钢丝绳检测技术现状,阐述了弱磁钢丝绳检测技术优势和钢丝绳在线自动检测系统工作原理。
同煤集团使用TCK.W 钢丝绳在线自动检测系统创造了显著的安全和经济效益的事实证明,基于弱磁技术的钢丝绳检测技术是煤矿创建提升钢丝绳安全监管新模式的必然选择。
关键词:钢丝绳检测技术;钢丝绳无损探伤;弱磁检测技术;在线自动检测系统;
中图分类号:TD532文献标识码:A文章编号:1002—6029(2011)04—0044—02
1提升钢丝绳检测概况
钢丝绳是煤矿运输提升无可替代的构件,时时维系着员工生命
安危和企业财产安全,历来受到煤矿企业的高度重视。
长期以来,煤矿企业都是按照《煤矿安全操作规程》规定,采用目视、手摸、卡尺量的人工方法来检查钢丝绳外部损伤,据以判断提升钢丝绳安全状况;或按规定使用年限,定期更换。
实践证明,人工检测和定期更换都不可靠,难以达到防止钢丝绳断绳事故发生的目的。
同煤集团经过多年探索,选用基于弱磁技术的TCK.W钢丝绳在线自动检测系统,创新提升钢丝绳安全监管模式,基本实现了“安全、节约、高效”的三重管理目标。
2提升钢丝绳检测技术选择
同煤集团对比强磁和弱磁技术后认为,要
创建提升钢丝绳安全监管新模式,就要对提升
钢丝绳进行在线实时检测;而要做到这一点,就应选择目前世界领先的弱磁检测技术。
3弱磁检测技术优势
钢丝绳在线实时检测的基本要求是,做到对运行中的提升钢丝绳连续进行定位、定量、定性检测,并保证检测结果不受检测速度、
钢丝绳晃动或抖动等因素的影响。
基于弱磁技术的TCK.W钢丝绳在线实时自动检测系统完全实现了这些功能。
该系统之所以能实现在线自动实时检测,是因为弱磁检测技术具有独特的优势。
3.1高灵敏度传感器技术
3.2空间磁场矢量合成理论
4钢丝绳在线检测系统原理
5TCK.W在线检测系统应用
同煤集团共有矿井提升机40台,每年在钢丝绳上投入的资金近2000万元,如何能够科学管理和安全使用钢丝绳一直是个难题。
2010年12月,同煤集团在其下属的20个矿的提人副立井和副斜井地面提升机房内分别安装了TCK.W钢丝绳在线实时自动检测系统,当月调试完毕投入使用,取代了过去采用的钢丝绳检查方法,实现了从传统的手工检查向科学量化检查的转变。
事实证明,TCK.W钢丝绳在线实时自动检测系统可提高钢丝绳检查的自动化程度和效果,彻底解决过去钢丝绳检查中存在的不安全、不经济、低效率、不科学、隐患大等诸多难题,提高提升设备利用率。
同煤集团20个矿的副井安装使用TCK.W钢丝绳在线实时自动检测系统后,各矿的副井提升钢丝绳始终处于安全受控的检测状态,从根本上杜绝了隐患,确保了提升钢丝绳运行安全。
同时,安装使用该检测系统,也为矿上节约了检测时间,创造出了可观的经济效益;并在降低检测能耗,减少钢丝绳用量等方面发挥出了显著作用。
按照《煤矿安全规程》规定,煤矿每d用于钢丝绳人工检测的时间至少1h。
同煤集团安装使用TCK.W钢丝绳在线实时自动检测系统的副井提升机,其功率基本为280~1000kW,20个矿每年用于钢丝绳检测的空转能耗约为160多万kW·h;使用该检测系统后,这些检测空耗将全部被节约。
此外,安装使用该检测系统,可以及时了解提升钢丝绳运行的安全状况及其存在损伤的发展变化态势,据以适时采取有针对性的保养措施来减缓钢丝绳退变,达到延长提升钢丝绳使用寿命的目的。
据统计,使用TCK.W钢丝绳在线实时自动检测系统,煤矿每年可因钢丝绳安全使用寿命得到延长而减少提升钢丝绳消耗量约1/3。
6结语
TCK.W钢丝绳在线实时自动检测系统可实现对重大装备和重要设施钢丝绳的全方位在线自动检测,为用户创造全新的钢丝绳运行安全监管模式,消除不安全隐患,降低劳动强度,提高工作效率。
对保证煤矿安全生产,
提高经济效益,促进企业发展具有十分重要的现实和长远意义。
技术交流:
[参考文献]
[1]窦毓堂,郭保中.TCK.W钢丝绳在线无损定量检测系统[J].煤矿机械,2001(8).
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