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一、钢绳芯皮带输送机起火的原因
(1)滚筒打滑正常运行情况下,胶带相对滚筒表面的滑差率一般不超过2%,如果出现胶带打滑,则胶带与滚筒之间存在着较大的相对滑动,产生摩擦升温,如不能及时发现,一旦温度升至胶带点燃温度将会导致火灾对于主动滚筒打滑,因打滑过程中胶带不动,滚筒持续摩擦一段胶带,进而烤燃胶带,因而在不停机的工况下就会引燃胶带对于从动滚筒打滑来说,滚筒转动很慢,甚至不转,而胶带在高速运行,只是瞬时受热,所以不停机时不易引起胶带着火,而易在停机后引燃皮带。
(2)托辊超温从调研结果看,由于托辊卡死导致托辊温升过高而引燃胶带是近年来矿用胶带机火灾的主要起因之一由于井下的环境条件较差,托辊轴承内很容易进入粉尘,寿命较短,轴承损坏卡死后,胶带将在托辊表面持续摩擦,使托辊积累大量的热量,托辊温度升至很高停机之后,静止不动的胶带与卡死的高温托辊持续接触,则可能烤燃胶带,并进一步点燃煤粉,迅速扩大火势。
(3)外界火源除了上述由胶带机本身引起的火灾之外,引起胶带机火灾的另一个原因是外界意外火源,如自然或人为的明火,电线短路、井下变电所着火、大矸石落到胶带下面摩擦起火等。
二、钢绳芯皮带输送机火灾的检测与预报
(1)驱动滚筒温升监测。有关统计资料表明,火灾事故中很大一部分都是起源于输送机驱动滚筒部位因此,驱动滚筒的温度监测已成为输送机火灾监测的重点之一通常可采用热噪声传感器、红外传感器、热敏电阻传感器来监测驱动滚筒的表面温升,但由于是非接触测量,因而其测量精度往往会受到滚筒的外包胶及探测间距等因素的较大影响同时由于这类传感器抗干扰和抗污染能力弱,当探头受到污染时其测量精度和灵敏度将大大下降,从而影响监测的可靠性。
(2)滚筒打滑监测。滚筒或胶带打滑是导致滚筒摩擦温升引发火灾的根本原因,所以监测滚筒与胶带之间的滑差率是控制胶带机滚筒摩擦起火的有效手段,即通过设置最大允许滑差率及持续时间来实现对滚筒摩擦起火的早期监测和预报胶带机的主从动滚筒都有可能出现打滑,因而在实际应用中通常是同时监测胶带速度和滚筒转速,并通过二者的比较,判明打滑程度常用的测速传感器有测速电机、磁阻式传感器、磁电式传感器、接近开关式传感器等对于滚筒转速的监测技术已较成熟,但对于胶带速度的监测却一直未能很好地解决,实际中通常采用压轮式测速装置,但存在着精度和可靠性不高等问题
托辊轴不转,且托辊直径较小,有利于表面温度向轴上传递,所以可将测温传感器安装在托辊轴端,通过监测轴端温度控制托辊的表面温度由于可能引起的胶带着火的托辊主要是靠近机尾的下托辊,所以可重点对靠近机尾的几十组下托辊进行监测比如用形状记忆合金做成一种开关型温度传感器,将其安装在托辊轴端,一旦记忆合金感受的温度升高到其记忆温度,它便通过变形触发并输出一个开关信号。
(3)托辊超温的监测。考虑到托辊在损坏以前一直在转动,难以直接测量其表面温度,同时由于托辊轴不转,且托辊直径较小,有利于表面温度向轴上传递,所以可将测温传感器安装在托辊轴端,通过监测轴端温度控制托辊的表面温度由于可能引起的胶带着火的托辊主要是靠近机尾的下托辊,所以可重点对靠近机尾的几十组下托辊进行监测比如用形状记忆合金做成一种开关型温度传感器,将其安装在托辊轴端,一旦记忆合金感受的温度升高到其记忆温度,它便通过变形触发并输出一个开关信号。
(4)烟雾报警监测。由于胶带在被点燃之前首先会冒烟,因而可以通过对烟雾的探测进行胶带火灾监测其原理是将环境中的烟雾吸入烟尘分离机构,把大量比重轻、具有亚微粒子特点的火灾烟尘(大部分粒径约0.6mm)分离吸入检离室,进而经过一系列检测处理电路给出报警信号。此装置最大缺点是抗干扰能力弱,环境适应性差,在矿井使用时常因无法排除粉尘的干扰而产生误报,应用效果不好。
(5)胶带机巷环境温度监测系统当外界火源和隐蔽火源出现时,则会引起周围环境温度的升高,因此可通过监测胶带机巷道内的环境温度,实现对意外火源引发的胶带机火灾的早期预报及定位。可在胶带机巷全程上每隔一段距离(20~40m)安装一个环境温度传感器(比如:集成式温度传感器或形状记忆合金温度传感器等)监测环境温升情况,并通过特定的信号变换电路或通信网络进行信号的传输、火灾故障的诊断、预报和定位。