煤矿主提升钢丝绳激光与强磁在线检测技术的研究与应用

煤矿主提升钢丝绳在使用过程中会出现磨损、锈蚀、疲劳及断丝等损伤,是造成主提升系统人员伤亡和设备损失的重大安全隐患。目前国内绝大部分煤矿主提升系统(主井、副井)钢丝绳的检测方法仍停留在眼观、手摸、卡尺量等原始的检测方法,检测误差大、效率低。便携式钢丝绳探伤仪开始逐渐代替人工检测,检测效率明显提高,但因设备使用和操作不便,不能实时监测,并存在辐射危害,未能大面积推广和应用。以平煤股份十三矿副井主提升钢丝绳激光与强磁在线检测系统为例,对主提升系统钢丝绳在线监测技术进行研究与应用分析,为矿井综合自动化建设奠定基础。     

无损探伤检测立井钢丝绳的方法

1 钢丝绳损伤定量检测装置 立井提升钢丝绳作为的承载构件,在煤矿中应用广泛,是矿山提升运输的关键部件之一.TCK钢丝绳损伤定量检测装置主要由TCK的弱磁加载仪、无损探伤仪、自动化仪表和上、下位机专用管理软件等组成,整机自带低压电源.TCK钢丝绳损伤定量检测装置采用了我国自主研发的--弱磁检测技术和"窦氏元件"传感器技术,利用空间磁场矢量态势的变化和运动规律检测铁磁性物质,通过对在线钢丝绳内外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤导致的实际承载金属有效截面积损失率的定量检测,评估钢丝绳剩余承载能力和使用寿命.     

沿沟煤矿使用TCK钢丝绳检测仪的实践

沿沟煤矿技改井主、副井均采用罐笼提升,钢丝绳是该矿提升设备的重要部件,是矿井生产的"咽喉",主副井提升钢丝绳的检测、维护工作直接关系到矿井的安全生产,关系到作业人员的生命安全。该矿过去运用人工检测方法进行钢丝绳检测、维护,效率低、准确性低、安全性差。特别是对钢丝绳损伤中的疲劳程度、绳股之间的磨损程度、锈蚀程度等无法检测。     

峰峰集团钢丝绳安全管理创新

钢丝绳广泛应用于国民经济的多个重要领域,多年来钢丝绳在使用过程中始终存在安全隐患突出、经济性差、事故危害大等世界性难题。目前,国内煤炭系统还一直沿用人工检测方法进行钢丝绳安全管理,造成煤炭系统多年来提升运输事故不断,损伤十分巨大。峰峰集团根据当前煤矿钢丝绳使用现状,结合自身实际和钢丝绳使用经验,引用先进的弱磁检测技术对在用钢丝绳进行科学定量检测,并率先在国内煤炭系统建立钢丝绳在线实时监测系统,在钢丝绳科学、安全使用方面进行了富有成效的探索。     

煤矿钢丝绳芯输送带接头在线智能识别系统

为了克服目前钢丝绳芯输送带接头位移缺陷人工目测方法的缺点和不足,运用电磁无损检测技术、计算机技术、信号处理技术、变频控制技术和机电一体化技术,成功开发了钢丝绳芯输送带接头弱磁在线智能识别系统,实现了接头位移检测的自动化,提高了接头位移检测的可靠性和效率,对确保输送带安全可靠运行具有重要意义。     

TCK钢丝绳在线自动检测系统在煤矿提升钢丝绳安全管理中的应用

介绍了钢丝绳检测技术现状,阐述了弱磁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在线自动检测系统是煤矿创建提升钢丝绳安全监管新模式的必然选择。     

钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统的开发及应用

基于TCK弱磁检测技术,研制了TCK钢丝绳芯输送带在线实时自动监测系统,可实现对输送带内部断绳、锈腐蚀、接头位移、压伤等隐蔽故障的定位、定性及定量检测。经实际应用,该系统不仅具有检测精度高、操作简便、低能耗、零污染等突出特点,而且在减轻钢丝绳芯输送带检修作业强度的同时,对预防横向断带事故起到重要的技术保障作用,同时还创造了可观的经济效益。     

TCK钢丝绳芯输送带实时监测系统的研究与应用

针对钢丝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。     

煤矿钢丝绳探伤弱磁检测原理与应用研究

钢丝绳是煤矿提升系统中重要的挠性构件,如果不能实时、准确掌握其运行状态,会导致断绳事故。该文对钢丝绳无损检测技术进行对比分类,认为弱磁检测技术是目前钢丝绳检测的最实用技术,对弱磁检测概念和检测原理进行了论述,并以TCK弱磁检测技术在现场应用证明其技术可靠性。     

矿井提升机钢丝绳损伤在线检测方法研究

针对矿井提升钢丝绳损伤检测的难题,提出了一种漏磁检测技术与机器视觉检测法相结合的在线检测方法,解决单一检测方法漏检或误检的问题。为了验证漏磁检测方法的有效性,对钢丝绳断丝漏磁信号进行小波降噪,提取断丝信号峰值、峰峰值和波形面积特征,用遗传算法优化的 BP 神经网络对其进行定量识别。结果表明：钢丝绳断丝定量识别的最大相对误差为 5.23%。为了验证机器视觉检测法的有效性,对钢丝绳损伤图像进行滤波、灰度等预处理,以及图像分割和边缘检测处理,实现了损伤面积的准确定量识别。     

煤矿落地式立井提升钢丝绳更换关键技术工艺研究与应用

针对陈四楼煤矿副井提升钢丝绳更换技术原理,提出了针对性的更换技术工艺及实施方案,并在实际生产中得到了应用。指出了提升钢丝绳更换关键技术工艺要点及注意事项,同时对施工主要受力点材料强度校核理论计算,可达到安全可靠更换的目的,形成了一套科学合理的落地式立井提升钢丝绳更换工艺,有效提供了研究指导及参考。     

基于弱磁矢量合成的钢丝绳在线检测系统

分析了煤矿钢丝绳的用途及其检测方法,根据弱磁矢量合成理论,建立了钢丝绳定量无损检测的数学模型。通过在钢丝绳周围形成的环带磁场,高灵敏度的磁场传感器检测钢丝绳综合蜕变特征弱磁矢量的信息,利用高速单片机数字处理和软件分析,实现了宽距条件下的钢丝绳实时在线检测,满足了煤矿钢丝绳的定量安全管理。     

基于电磁法的无损检测技术在矿用钢丝绳检测中的应用

针对钢丝绳经常出现磨损、甚至断裂等现象,将基于电磁法的无损检测技术应用于矿用钢丝绳的检验检测中,对矿方报废钢丝绳截绳取样进行无损检测,并与人工检测进行对比,进而验证钢丝绳无损检测技术在实际应用中的可行性。     

浅谈矿井提升钢丝绳的正确选择

煤矿生产中的立井和斜井的提升设备是联系井上下的咽喉要道,而提升钢丝绳是矿井提升设备的重要组成部分,对矿井设备的正常运转起着非常重要的作用。通过对影响钢丝绳选择的几种要考虑的因素的分析,给出了合理选择钢丝绳的注意事项,对于矿井提升设备的安全与矿井稳定连续生产具有一定的指导意义。     

钢丝绳在制动时的应力分析

钢丝绳在煤矿的斜井和竖井提升中起着非常重要的作用,其质量的好坏决定着煤矿提升运输的安全性。钢丝绳在使用过程中,受力状态很复杂,就使用过程中的应力情况做简单的分析。     

斜井提升过放钢丝绳的理论分析及仿真研究

运用牛顿运动学和动力学理论分析了一起煤矿斜井提升运输过程中过放钢丝绳事故。利用Adams软件对三维模型进行了仿真,发现仿真结果和理论计算结果基本一致。通过对煤矿斜井提升运输过放钢丝绳的模拟与仿真,验证了通过轴套力连接的若干段小圆柱体代替钢丝绳的可行性。     

煤矿塔式主井提升钢丝绳更换施工安全质量技术研究

为了确保煤矿塔式主井提升钢丝绳能够进行安全的更换,研究了钢丝绳更换施工安全技术,分析了施工技术方案,主要包括施工方案、施工组织形式、施工工艺流程、施工进度计划。研究了施工步骤,主要步骤为:新绳穿绕→分绳、提箕斗→2号箕斗临时绳头制作→新绳下放→1号箕斗永久绳头制作→通卡拆除及旧绳回收→2号箕斗永久绳头制作→施工收尾→参数校核,最后介绍了施工质量技术措施,该技术达到了主井提升钢丝绳安全更换的目的。     

矿用钢丝绳探伤传感器的优化设计

针对目前钢丝绳检测中容易出现的误判、漏检等缺陷,采用双励磁回路、霍尔元件阵列组成双检测环,捕获钢丝绳三维漏磁缺陷信息等方法,设计了一种钢丝绳无损探伤传感器,较为详细地阐述了其原理、结构及参数优化方式。实际应用表明:该传感器运行稳定可靠、断丝分辨力高、能适应矿山不同种类的钢丝绳无损检测要求。     

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。     

摩擦提升机天轮在线数控车槽装置的研究

摩擦式提升天轮是矿井提升系统中承载和引导钢丝绳运行的重要设备,需要及时对天轮绳槽进行车削修整。根据高空天轮工况及车削特点,设计了一种天轮数控车槽装置。该装置可对天轮绳槽进行高空在线修整,确保各天轮绳槽底径的一致性及天轮绳槽与钢丝绳的表面吻合性,极大地减少了日常生产中钢丝绳因绳槽磨损差异导致的张力不平衡现象。