数据化分析构建强力输送带接头安全运行体系

摘要：数据化分析就是通过对强力输送带接头各项参数的分析，实现管理的数据化，从而保证强力输送带的安全运转。其具体做法，以安全运行、减人提效、便于管理为导向，基于辛安矿机电管理平台，依托数据采集、数据整合、数据存储、数据分析、决策平台等管理链条，把接头设计、硫化选址、环境优化、工艺保障、后期维护等各项管理相互融合。创新了管理模式，提升了强力输送带接头运行的稳定性和抗风险能力。

关键词：强力输送带;接头;数据分析;管理平台

1 概况及主要问题

1.1 基本概况

强力输送带又称为钢丝绳芯输送带，具有良好的成槽性、由钢丝绳做骨架不易变形、抗拉强度特点突出、钢丝绳与硫化胶胶体粘接强度高、钢丝绳分布均匀、可用弱磁检测技术和X射线检测技术在线显示等特点，是煤矿及其它工业企业运输过程中不可替代的“关键构件”，辛安矿主运输系统全部采用带式输送机，负责提升原煤，其中使用强力输送带的带式输送机13台，目前，硫化接头数量66个。

1.2 主要问题

在目前技术条件下硫化出来的接头强度与输送带的额定强度差的很多，是输送带最为薄弱的环节。而且，其接头安全运行性受井下环境潮湿，有扬尘;围岩变化;隐形物料的运输;制作工艺损伤;接头的各项参数设计不合理等环境影响存在很多不利因素。因此，在生产中强力输送带的使用单位还是现场工作人员，不管从经济效益和安全生产方面考虑，都迫切的希望技术人员能够通过接头各参数的数据分析，制定出安全稳定的接头硫化工艺的施工标准，以防止因不恰当的制作工艺造成的不必要的损失。

2 强力输送带硫化接头数据化分析的重要性

数据化分析就是通过对强力输送带接头各项参数的分析，实现管理的数据化，从而保证强力输送带的安全运转。其具体做法，以安全运行、减人提效、便于管理为导向，基于辛安矿机电管理平台，依托数据采集、数据整合、数据存储、数据分析、决策平台等管理链条，把接头设计、硫化选址、环境优化、工艺保障、后期维护等各项管理相互融合。创新了管理模式，提升了强力输送带接头运行的稳定性和抗风险能力。

3 构建强力输送带接头安全运行体系的主要做法

3.1强力输送带接头强度对输送带安全系数的影响

在工程运用中，为了满足输送带因材料缺陷、安装偏差及使用时物料冲击等超出理想环境所产生的应力，输送带的额定抗拉强度要大于输送带的设计最大载荷，以上它們的比称为输送带的安全系数。即：

式中：SF—输送带的安全系数;σb—输送带的设计抗拉强度，可根据厂家提供资料或查询相关手册，N/mm;Pdes—输送带设计许用载荷，N/ mm。

《煤矿安全规程》第374条规定强力输送带的安全系数为7～9;当选用软启设备启动、及制动措施时可以为5～7。输送带的设计抗拉强度只是代表一卷不计接头的输送带，与输送机系统整圈输送带的抗拉强度无关，因此这个安全系数并不代表输送机系统整圈输送带安全富余程度。

在实际生产中，保证整圈输送带抗拉强度，主要是接头强度承受输送带正常使用过程中正常启动、停止、运行状态下尖峰负载的能力，因此，接头强度是影响输送机系统整圈输送带安全系数的重要因素。

3.2强力输送带接头搭接形式设计参数的数据分析

自从2009年扩能技改以来，辛安矿强力输送带数量越来越多，这些强力输送带在给企业带来巨大经济效益的同时，也积累了大量的教训和经验，因此，辛安矿的安全管理，对强力输送带接头安全性能逐渐重视，辛安矿相关管技人员对接头的搭接设计做了大量的研究，通过对图1接头基本参数的分析，收集归纳了不同的搭接类型，形成样本库，来满足不同输送带对强度的要求。图1为接头基本参数图。

通过图1可以看出接头总长度包括两侧b，加上s、e，图中黑色部分其数字是产生于对钢丝绳的造成剪切用途的橡胶区域，称之为主动剪切作用区。没有数字的白色部分称为被动剪切作用区。

目前硫化接头的硫化胶与母带胶体粘连，一般采用的形式有斜口粘连和垂直粘连两种，垂直粘连具有胶带的损失量小和接头作业劳动量少的优点，但硫化胶与母带之间的粘连线在经过导向滚筒时，粘连线会同时受到弯曲应力的作用，从而使粘连线疲劳损坏。因此，在工程实践中，中高强度输送带采用三阶以上接头，一般宜采用斜口粘连，f为斜口角度，根据生产实践研究证明，f值为斜口接头粘连处上下两端的垂距为0.3×带宽时，从而增加硫化胶与母带的接触面积、避免应力集中。

4 构建强力输送带接头安全运行体系的的实施成效

辛安矿数据化手段构建出的强力输送带安全运行体系，通过对硫化接头关键参数的理论分析，建立接头样本库，研究硫化工艺，对硫化重点部位进行过程管控，在强力输送带接头样本的选择、长度的确定、硫化“三要素”的保证、硫化地址的选择、硫化环境的优化、接头制作流程的保证、维护效果的提高等环节实现了精准定位。

作者简介

杨焱（1980-），男，汉族，河北邯郸人，工程师，硕士，研究方向为煤矿机电与运输及采矿安全技术。