高帶速、長距離、大運量、大傾角，加之鋼絲繩芯的銹蝕、斷裂或因輸送帶硫化接頭鋼絲繩芯的抽動，造成煤礦運輸系統關鍵設備———帶式輸送機斷帶事故頻發。國內外對帶式輸送機安全監測方面的研究較多，但缺乏系統性考慮，且對輸送帶斷裂趨勢預測、運行過程防護和斷帶后應急處理研究不足，不能滿足膠帶輸送機安全運行方面的需求。下面我們針對鋼絲繩芯輸送帶的工作過程特點，分析其防護策略。

一、防護策略的工作原理

通過采用弱磁無損檢測設備實現輸送帶內部缺陷檢測和缺陷趨勢預測、帶式輸送機實時監控信息集成完成其工作狀態的監控與保護、電液型斷帶抓捕器實現突發故障的處置，從而最大限度地降低事故損失。力學模型及斷帶瞬間力學特性分析的研究為帶式輸送機優化控制、抓捕器的布置和抓捕參數的合理選取奠定理論基礎。

二、帶式輸送機防護策略方案

1、鋼絲繩芯輸送帶缺陷檢測

現場施工及維護中，接頭硫化工藝及質量問題造成接頭斷裂引起斷帶甚多，目前國內鋼絲繩芯輸送帶檢測設備也是以接頭位移的定期檢測或在線監測為主要觀測點進行輸送帶的安全防護。

磁檢測法是目前公認最可靠，也是應用最成功的鋼絲繩無損檢測方法，世界上主流的鋼絲繩檢測技術和儀器均采用此方法。按照鋼絲繩磁化特性曲線上測量磁場范圍的不同，采用強磁和弱磁檢測方法。弱磁檢測方法與強磁相比，具有信噪比和靈敏度高，傳感器與被檢輸送帶間的間隙允許較大，適應更寬檢測速度范圍（最高速度可達8m/s）。

因此，研究中采用弱磁檢測技術，對輸送帶運行前和運行過程中的輸送帶接頭和鋼絲繩芯進行無損檢測。

方案選用國內某廠家的鋼絲繩輸送帶弱磁檢測系統。該系統基于“空間磁場矢量合成”原理，采用寬距、非接觸式弱磁能勢感應裝置，提取已施加磁載的鐵磁性材料上弱磁能勢分布差異信息，完成定位、定性和定量識別鋼絲繩內外部各種缺陷的電磁無損檢測技術。

2、帶式輸送機綜合保護與信息集成

對帶式輸送機綜合保護系統信息進行集成，即采用多種傳感器對帶式輸送機運行狀態進行監測，若有跑偏、異常溫升、煙霧、堆煤等不安全因素，及時采取相應措施，保護系統安全運行。綜合保護系統包括：急停、跑偏、縱向撕裂、堆煤、煙霧、超溫、打滑、滅火灑水、防塵灑水、煤倉煤位等檢測傳感器。

3、電液型斷帶抓捕器設計與優化

安裝抓捕裝置可以有效減少斷帶事故損失，即利用機構抓住斷帶后有下滑趨勢的輸送帶及其留存上的煤，盡可能地縮短生產恢復時間?！睹旱V安全規程》第375條中明確規定：鋼絲繩芯帶式輸送機應設斷帶保護裝置。

目前國內斷帶抓捕器主要有兩種：機械觸發式和智能觸發式。機械觸發式抓捕器安裝數量較多，存在不能同步、可靠性差等不足；智能觸發式由于斷帶狀態難以可靠檢測，多停留在試驗和測試階段。通過分析，課題組設計了一種新型電液控制式抓捕器保證抓捕動作同步。一旦有斷帶事故出現，抓捕器上的逆止裝置撥動行程開關，啟動抓捕控制電路，可以實現所有抓捕器同時動作，實現斷帶抓捕。