易 辉

（陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿，陕西 延安 727307）

随着我国煤炭工业的高速发展，矿井生产能力得到大幅提升，钢丝绳芯胶带成为原煤长距离运输不可替代的运输工具。由于带式输送机单机工作系统较长，钢丝绳芯胶带有较多的硫化接头，其强度难以达到带体本身性能标准，因此硫化接头便成为整条钢丝绳芯胶带抗拉强度最低、最为薄弱部位。同时，因井下工作环境恶劣和使用年限增长，钢丝绳芯胶带在运行过程中很容易受外因造成损伤，其内部钢丝绳发生变化很难被发现，若处理不及时将会发生胶带断裂事故，给矿井造成严重的安全事故和经济损失。

1 胶带的损伤原因

钢丝绳芯胶带是由钢丝绳等间距、等张力排列成骨架后铺设芯胶，然后在芯胶外部硫化出覆盖面胶。因此，在日常检修工作中，仅靠胶带带面的伤口难以断定带内钢丝绳的受损情况，钢丝绳芯胶带的探伤具有一定的特殊性。导致胶带受损的原因主要包括以下几个方面：

（1）各个转载落煤点落差大，大块煤、矸石等直接砸在胶带上，冲击力过大而损伤胶带。

（2）煤流中夹带的锚杆、托板等金属物件在转载点处被卡堵而将胶带划伤甚至撕裂。

（3）胶带跑偏运行与机架摩擦，若不及时调整容易造成胶带损伤。

（4）滚筒和托辊存在质量问题、检修不到位等出现损坏划伤胶带。

（5）胶带磨损严重，钢丝绳外漏遇水后锈蚀、断裂，引起胶带总抗拉强度降低。

（6）机头、机尾和中间落煤点的清扫装置由于胶皮更换不及时导致金属夹板直接与胶带面摩擦而损伤胶带。

2 无损检测系统结构及工作原理

黄陵矿业一号煤矿主运输胶带使用的无损检测系统为山西戴德测控技术有限公司研发的KJ581矿用钢丝绳芯胶带无损检测系统。该系统采用X光成像检测技术实现在线检测钢丝绳芯胶带内部钢绳断丝、磨损、疲劳、锈蚀、接头抽动及位移等各种损伤现象。系统结构由现场检测部分和远端控制、监测两大部分组成，连接介质采用单模光纤。现场检测部分有矿用隔爆型钢丝绳芯胶带无损检测装置主机、矿用隔爆型X射线发射箱、矿用隔爆型X射线接收箱；远端控制、监测部分有上位机、USB接收机。在无损检测系统工作时，通过采用X射线照射钢丝绳芯胶带，根据钢丝绳和橡胶对X射线透过率不同，经成像技术准确地在计算机上对胶带内部钢绳进行监测分析。

图1 钢丝绳芯胶带构造图

图2 无损检测系统单元连接图

3 钢丝绳芯胶带无损监测的应用

在煤矿生产过程中，钢丝绳芯胶带受各种原因出现损伤，由于带体的伤况隐蔽性强、范围广，人工检测处理难以完成检修工作任务，胶带内部钢绳易遇水锈蚀、断裂，造成胶带强度降低，严重时会发生撕裂、断带，给矿井生产运行埋下安全隐患。通过采用无损检测技术，对矿井主运输胶带全方位进行钢绳断丝、磨损、疲劳、锈蚀等各种损伤和硫化接头钢绳抽动检测，实现井下检测、井上在线实时监测。同时，无损检测系统具有自动存储、分析、统计等功能，通过胶带检测值与原始值进行对比分析，统计出胶带损伤情况，包括对应接头、起始位置、结束位置、损伤量值、所在区域、损伤类型、损伤程度等，有效提高了胶带检测工作效率，职工可根据检测结果准确及时地做出相应处理，保证带式输送机的安全运行。

图3 钢丝绳芯胶带检测图

4 影响无损检测的因素分析

（1）安装位置

无损检测装置的安装位置对胶带检测工作的安全性和准确性尤为重要。带式输送机在启动时，由于冲击力大，胶带发生弹性形变产生动张力，出现上下弹动现象，对检测装置的安全带来隐患。检测胶带时，是根据钢丝绳和橡胶对X射线透过率不同进行成像，若有煤块或其他不均匀物质在胶带上，影响X射线的透过率，出现成像不准确。因此，无损检测装置必须安装在胶带运行最平稳、无煤块等影响的位置。

（2）胶带跑偏

在无损检测装置安装时，根据胶带宽度将X射线发射箱和接收箱的间距固定。检测胶带过程中，若胶带运行出现跑偏，偏出的胶带部分将不会被检测到，无法与原始数据进行对比分析，所以必须及时调整胶带，保证平直运行。

（3）铅皮

铅皮是无损检测装置用于射线防护的材料，可使射线在规定的范围内运动。若铅皮出现脱落或损坏，无损检测装置工作时发出的X射线会出现穿透防护区域，降低对胶带的穿透率，造成检测成像差，同时对人员的身体健康带来危害。因此，检测胶带前必须对无损检测装置的铅皮进行完好检查。

5 使用无损检测经验分析

（1）安装位置

根据无损检测装置的安装和使用条件，我矿对带式输送机现场环境进行严格筛选，最终将设备安装在机头部驱动滚筒与储带仓之间的底带处。同时，为防止胶带出现弹动现象，可在安装位置前后加装压带托辊或滚筒保证平稳运行。

（2）设备防护

无损检测装置X射线发射箱因处在胶带下部，使用过程中会有煤尘及水分落在发射箱表面，煤尘的散落影响到胶带的检测成像，水分进入会造成设备故障损坏。为防止问题发生，采用密度均匀的防水雨布等铺盖在X射线发射箱上，定期清理卫生即可，严禁用水冲洗。

（3）检测周期

钢丝绳芯胶带的无损检测周期可根据工作环境和生产情况而定，一般一个月为一个检测周期，重点监护的胶带可一周检测一次或进行专项检测。根据检测结果，合理组织检修，并认真分析原因做好应对措施。

6 结束语

钢丝绳芯胶带无损检测是一种先进科学的检测技术，大大降低了胶带引发的事故率，增强了胶带运行的可靠性，提升了煤矿运输系统的安全性能，避免强力胶带硫化接头的盲目性和定期监测不及时而可能使设备带病运转的隐患，使安全可靠运行上升到一个新台阶，提高运输设备的管理水平，促进煤矿管理的自动化、科学化、信息化，为矿井的安全生产带来可观的社会效益和经济效益。