浅析金属检测仪在钢丝绳芯胶带输煤系统上的应用

浅析金属检测仪在钢丝绳芯胶带输煤系统上的应用

郝秀林

内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司内蒙古锡林浩特026000

摘要：为了解决露天煤矿在煤炭开采及运输过程中混入的金属构件对胶带机、二次破碎机、装车站等系统设备造成损坏的问题，内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司与艺利磁铁有限公司合作在锡林浩特矿业公司输煤系统的钢丝绳芯胶带机上试用了艺利磁铁的MA3600型金属检测仪。MA3600金属检测仪是结合了脉冲感应及平衡线圈两种原理制造的适合解决长距离钢丝绳芯胶带保护问题的金属检测仪。试验证明MA3600型金属检测仪能够有效检测到通过钢丝绳芯胶带的煤炭中混入的金属构件，误动作率≦5%，很好的起到了保护系统后续设备的作用。

关键词：金属检测仪；钢丝绳芯胶带；脉冲感应；平衡线圈；灵敏度；报警；停机

1.前言

胜利东二号露天煤矿的主要生产工艺为单斗—卡车—可移式破碎站—带式输送机—-装车站半连续开采工艺，目前主要设备设计生产能力为3000万吨/年，地面输煤1#系统主要由一次破碎站、带式输送机、二次破碎机、储煤仓给料机、装车站几部分组成。

地面输煤1#系统自2008年底投入使用以来，发生过多次钻机的钻头、采掘设备的铲牙、卡车的钢板、疏干排水网管、一次破碎站的断裂刮板、料仓的衬板及坑下其他作业时遗漏的大而坚硬的金属构件进入系统事件，部分铁器含有锰元素，导致除铁器又无法及时、准确地将其吸除，从而造成胶带撕裂、破碎机窜轴、卡死等事故。为了解决该类问题，内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司和艺利磁铁有限公司合作在生产现场输煤系统的钢丝绳芯胶带机上安装试用了艺利磁铁的MA3600型金属检测仪。

2.金属检测仪应用概况

经过几十年的发展，金属检测仪在工业生产、安检、考古等多行业已得到了广泛应用。针对不同的应用现场，金属探测仪在设计方面有很大不同，如安检用手持式金属探检测仪其敏感的表面及独特外观使得操作简便易行。地下金属检测仪具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点。

煤矿的输煤系统带式输送机用金属检测仪主要用于检测煤流中混入的较大金属构件，同时具有报警和停胶带机的功能。随着生产需求的不断扩大及技术的不断进步，大运距钢丝绳芯胶带机被广泛应用于煤矿行业，特别是露天煤矿应用更为普遍，而且胶带机的带宽、带速及运输效率都在不断地提高。此时，普通的金属检测仪就无法有效地处理胶带中含有钢丝绳的情况。

3.MA3600型金属检测仪介绍

3.1MA3600型金属检测仪的组成结构

MA3600型金属检测仪主要由控制器、报警器、发射线圈、接受线圈、皮带扣探测器、落袋标识器、传感器电缆等部件组成。

3.2MA3600型金属检测仪的原理

3.2.1脉冲感应技术

发射线圈发射电磁脉冲，在发射线圈和接收线圈之间形成迅速消退的高频电磁场，控制器可以计算出电磁场消退的时间。没有金属存在的情况下，电磁场消退的时间是固定值。发射线圈和接收线圈之间出现金属物体时，高频电磁场中的金属物体由于涡电效应，对外辐射能量，造成电磁场消退的时间延迟。金属越大，延迟越长。控制器通过比较电磁场消退的时间差异可判断是否存在足够大的金属物体。

3.2.2平衡线圈技术

采用两对发射和接收线圈，无金属物体出现的情况下两对线圈处于平衡状态。金属异物先后经过两对线圈，两对线圈发生失衡，形成检出信号。电磁干扰对两对线圈造成的干扰基本是一致的，不易造成失衡。

3.3MA3600型金属检测仪的特点

3.3.1可有效过滤胶带中钢丝绳的干扰

MA3600型金属检测仪采用脉冲感应技术和平衡线圈技术能够对煤矿用胶带机含有钢丝绳的情况进行有效处理，防止其产生误动作。

3.3.2可适应复杂的电磁环境

灵敏度调节范围宽，最高灵敏度可以达到线圈高度的5%～10%，可适应复杂的电磁环境。

3.3.3可用于高导性物料

能忽略物料本身的电磁反射，可用于高导性物料，误动作率低≦5%。

3.3.4灵敏度高

最高灵敏度可以达到线圈高度的5%～10%。

3.3.5可延时输出检出信号

可延时输出检测信号，让输送带停留在预定分拣位置，或自动通知剔除装置。

3.3.6可屏蔽皮带扣信号

皮带扣探测器可有效屏蔽由于胶带接头处金属皮带扣而产生的信号。

4.MA3600型金属检测仪主要原件安装及注意事项

4.1控制单元

控制盘安装位置与传感器线圈位置的距离不要超过3米，应壁挂式安装或者刚性架构安装。

4.2MA3600HAWK式探测线圈

4.2.1在胶带机上合适的位置把底部线圈安装在支持平板上，在胶带底部和探测线圈顶端之间要保留绝对最小25mm的气隙。

4.2.2MA3600型金属检测仪是一个敏感的电子设备，在胶带机上进行焊接作业之前，要确认探测线圈以及控制盘电源都处于断开状态，否则有可能损坏检测仪。

4.2.3发送和接收线圈的电缆不允许相互触碰，在线缆路径内的每一处都应该至少有25mm间隔，应固定安装且必须远离电源电缆，不允许拼接或者扩展延长。

5.MA3600型金属检测仪在钢丝绳芯胶带输煤胶带机上的应用及效果

MA3600型金属检测仪于2012年3月在地面输煤1#系统的M101-1胶带机（基本参数见表1）上开始试用，根据现场实际情况选择了Φ50×100mm的金属样件对金属检测仪的参数进行标定并联机调试。经过1年的连续试运行及跟踪统计，MA3600型金属检测仪能够准确地检测出尺寸≧Φ50×100mm的金属件，期间的动作次数总计2235次，其中误动作次数为97次，误动作率≦5%，很好的起到了保护系统后续胶带机和二次破碎机等设备的作用。另外，根据生产现场实际情况需要，该金属检测仪的灵敏度还可以调整和提高。

表1M101-1胶带机基本参数

6.经济效益

2009-2011年间，地面输煤1#系统由于煤炭在采掘及卡车运输过程中混入钻机的钻头、采掘设备的铲牙、卡车的钢板、疏干排水网管、一次破碎站的断裂刮板、料仓的衬板及坑下其他作业时遗漏的大而坚硬的金属构件等进入系统胶带机，导致胶带撕裂、二次破碎机窜轴的事故直接损失与间接损失总计2453.7万元，事故损失费用为MA3600型金属检测仪采购价格的150倍之多。因此，MA3600型金属检测仪的安装使用，可以有效避免系统后续的胶带机及二次破碎机等设备的安全事故，取得了很大的经济效益。

7.结论

MA3600型金属检测仪在钢丝绳芯胶带输煤胶带机上的成功试用，从根本上解决了普通的金属检测仪无法有效地处理钢丝绳芯胶带中含有钢丝绳及钢丝绳接头的问题。不仅有效地防止了大块金属构件进入系统导致胶带撕裂、破碎机窜轴等事故的发生，延长了输煤系统胶带的使用寿命，而且为其他煤矿、洗煤厂、燃煤电厂、水泥厂等相同工况的工业企业解决同类问题提供了成功的借鉴经验。具有很好的推广价值和应用前景。

参考文献：

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