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川煤集团芙蓉公司技术创新项目计划任务书项目名称：斜坡皮带防断带装置起止年限：承担单位：（盖章）项目负责人：E-Mail：电话：填报日期：芙蓉公司技术中心制2011年5月1一、项目意义（3000字以内）1、立项背景及必要性背景：近几年大倾角、长距离、大负荷带式输送机得到广泛应用，而且断带事故时有发生，对煤矿安全造成很大威胁。针对杉木树矿各采区斜坡皮带数量多，局部地方皮带的倾角较大在运输安全上是一个难题，在发生断带时无法控制，更不能保障人身的安全。比如我矿S30区域的主运输皮带全长720m，主皮带全长1080m这些斜坡皮带出现断带，可想而知带来的后果和经济上的损失该多大？对我们员工的安全危害也大。必要性:现芙蓉集团公司井下所有斜坡皮带因为采区斜坡倾角较大，皮带长度长，在运输煤的时候出现以下问题：1、斜坡皮带长度长，皮带上装载的煤过多使皮带的张紧力增加，皮带接头处容易造成断丝、皮带钢丝应力降低等现象，最后使得皮带内部钢丝绳变形，断丝等现象。2、皮带使用时间过长磨损严重，最后导致皮带内部钢丝绳变形，断丝等。3、皮带负荷加大，机头驱动滚筒打滑，造成皮带局部磨损严重。所以，要解决以上问题必须加强皮带钢丝绳的检测，这才能更好的保护好员工的人身安全、也能更好的提高斜坡皮带运输的安全和员工检修皮带时的安全，也才能保障芙蓉集团杉木树矿业有限公司斜坡安全运输的需要。2、国内外相关技术研究现状、发展趋势技术研究现状：煤矿大倾角皮带输送机断带技术研究的现状。经查新得知，此项技术在国内首创，且该产品设计合理，结构简单，技术先进，达到了国内领先水平。发展趋势：钢丝绳安全承载能力的校核原则为检测和判定依据，能够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，正确评估被测钢丝绳的剩余承载能力和使用寿命，为用户提供符合相关标准和规范要求的安全使用与合理更新的科学依据，是有效预防断绳事故、合理降低用绳成本和科学提高运行效率的高科技保障。钢丝绳技术的全面进步，使得制定一部全新的钢丝绳检测标准，有了可靠的技术保障。由这项检测参与制定的我国第一部、也是世界第一部带有判定规则的钢丝绳检测标准，即中华人民共和国煤炭行业标准MT/T970-2006《钢丝绳（缆）在线无损定量检测方法和判定规则》，已由国家发改委公告发布于2006年7月12日正式执行。该标准的技术等级远远高于美国及欧洲发达国家的标准，而标准所依据的技术基础就是TCK弱磁检测技术。这部标准的出台，标志这我国的钢丝绳检测标准和钢丝绳检测技术处于国际领先水平。它将彻底改变落后的钢丝绳检测方法及更换钢丝绳的错误依据，为钢丝绳安全、高效运行提供了十分重要的保证。二、项目内容（2000字以内）31、项目研究的主要内容主要内容：该系统进行在线监测对接头抽动、钢丝绳断头，损伤判断准确率达100%，采用X射线原理和CT透视技术，对图像处理相当清晰，同时具有预报、预警功能。2、项目的技术特点、关键技术和关键工艺技术特点：皮带运输机钢丝绳芯智能全断面CT透视监测装置原理，当信号射线源发射的X透视线，穿过强力输送胶带后，被有晶体覆盖着二极管阵列的射线探测接收器接收，将胶带内钢丝绳芯的透视映射图像将24位(bit)离散的图像数字信号，经计算机程序计算处理，完成按国际标准钢丝绳的帧幅透视图像。关键技术：该系统进行在线监测对接头抽动、钢丝绳断头，损伤判断准确率达100%，采用X射线原理和CT透视技术，对图像处理相当清晰，同时具有预报、预警功能。关键工艺：钢丝绳检测仪器携带方便，属于便携式。在工艺上没有做什么要求。3、技术路线和应用方案技术路线：主要从井下皮带的实际情况定。应用方案：该系统进行在线监测对接头抽动、钢丝绳断头，损伤判断准确率达100%，采用X射线原理和CT透视技术，对图像处理相当清晰，同时具有预报、预警功能。现有系统是将磁场变化量转变成数字信号，该数字信号经中央处理计算机进行处理后，模拟出钢丝绳芯输送带接头、锈绳、断绳的实际变化情况及接头变化曲线趋势图。计算机接收的直接是数字信号，即射线源通过皮带后，吸收量的数字信号，计算机直接处理是数字量。软件把数字量直接转换成直观的灰度图象。4三、项目目标（800字以内）1、主要技术指标、经济指标技术指标：皮带运输机钢丝绳芯全断面CT透视监测装置，主要由①信号发射源，②透视线探测接收器，③控制检测成像仪，④多功能供电电源，⑤安装连接架等五部分组成。检测钢丝绳直径范围：Φ1.5—300mm（需配置不同系列规格传感器）。传感器与钢丝绳相对速度：0.0—6.0m/s最佳：1.0m/s。断丝缺陷（LF）检测能力：定性：单位集中断丝定性检测准确率99.99%。定量：单处集中断丝根数允许有一根或一当量根误判，单处集中断丝根数无误差定量检测100次以上准确率≥95%。金属截面积变化（LMA）检测定量变化检测能力：检测灵敏度重复性允许误差误差：±0.05%。检测精度示值允许误差：±0.2%。位置（L）检测能力：检测长度示值百分比误差：±0.3%。电源：电池5V供电。环境温度：-10℃~40℃大气压力：86~106Kpa相对湿度：≤85%。经济指标：皮带钢丝绳监测仪器，并能保证在断带之前内迅速作出判断，及时报警反应处钢丝绳的实际情况，将会给矿井皮带运输安全带来巨大的经济和社会效益。2、项目完成后到达的主要质量指标在工程完成后能达到，斜坡皮带钢丝绳锈蚀、断丝时能自动报警，有效地达到抓紧效果。3、项目完成后对技术提升的作用仪器可实时显示钢丝绳内外部的断丝、锈蚀、磨损、金属截面积变化的定量数值，按现行标准和规程提出诊断报告和解决方案，实现了对钢丝绳损伤的快速诊断，使钢丝绳检测时间成倍减少，检测时不影响正常生产，解决了人工检绳效率低、无法检验内部损伤及人为因素影响等问题。仪器携带方便，操作简单，操作人员经过简单的培训即可操作使用，检测精度高，重复性好，损伤定位准确。也为皮带输送机在运行中，内部钢丝绳有断丝变形等现象后及时的反应出来。为保护皮带起到了很重要的关键作用。5四、项目基础条件和承担优势（1000字以内）1、技术来源此项技术来源与君鑫煤矿斜坡皮带实验。2、与项目有关的前期研究状况、实验设备及设备条件、近三年主持或主研的科研成果，获奖及发表论文情况等晋煤成庄矿应用钢丝绳监测系统，解决钢丝绳芯输送带监管难题。6五、项目的创新点（1500字以内）（包括理论创新、应用创新、技术创新）该项目的技术创新点：钢丝绳检测技术，是TCK科学家成功发现空间磁场矢量态势的变化和运动规律、在钢丝绳检测领域建树的重大创新成果。这项世界首创的弱磁检测技术集中表现为三大创新和两大突破:1.创立“空间磁场矢量合成”新理论；2.发现“弱磁检测”新方法；3.发明“窦氏元件”新技术。正是基于这三大创新成果，钢丝绳才一举攻克了困扰世界无损探伤界整整一百年的两大检测难题：1.对钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤定量检测；2.准确评估钢丝绳的剩余承载能力、安全系数、使用寿命。检测技术第一次完成了对钢丝绳从“定性检测”到“定量检测”的本质性跨越，而且设备极其小巧方便。因此，产品一经推出，就被众多国内外用户所接受。7六、项目实施进度1、进度安排及完成内容2、确保项目进度的措施8七、项目预期效益1、项目实施能达到的技术指标（如形成的专利、新技术、新产品、新设备、论文专著等数量、指标及其水平等）2、投产后的直接经济指标及效益分析3、社会效益9八、风险分析政策、技术、资金、市场风险分析10九、研究人员项目组人数高级中级初级其他项目负责人职称职务主要研究人员姓名年龄职称文化程度工作单位对成果创造性贡献11十、项目经费预算单位：万元经费投入其中科技经费支出科目金额科目金额申请科技补助经费1.设备费政府其他部门经费2.材料费自有资金3.测试化验加工费其他资金4.燃料动力费银行贷款5.差旅费6.会议费7.国际合作与交流费8.出版/文献/信息传播/知识产权事务费9.劳务费10.专家咨询费11.管理费12.其他费用投入合计支出合计十一、主要购置的设备、仪器仪表、专用工具名称型号单位数量金额12十二、项目承担单位审查意见：（公章）总工程师（签字）：年月日十三、芙蓉公司技术中心审核意见：（公章）总工程师（签字）：年月日