在山東能源集團兗礦能源轉(zhuǎn)龍灣煤礦井下200米處，3700米長的膠帶機巷道里，一條煤流主動脈完成智能蛻變。

去年底，轉(zhuǎn)龍灣煤礦將使用多年的鋼絲繩芯阻燃輸送帶更換為數(shù)字化高性能芳綸織物芯阻燃輸送帶。應(yīng)用數(shù)月，新輸送帶便交出一份優(yōu)異答卷：噸煤電耗直降16.3%，年可節(jié)約電費220多萬元，使用壽命延長近1倍。

輸送帶重量減輕25%，壽命增長至9年

2024年12月，轉(zhuǎn)龍灣煤礦啟動主運輸系統(tǒng)改造升級工作，547.2噸的鋼絲繩芯阻燃輸送帶被數(shù)字化高性能芳綸織物芯阻燃輸送帶替代。

節(jié)能效果立竿見影。數(shù)據(jù)顯示，改造升級后，這條輸送帶噸煤電耗從0.759千瓦時降至0.635千瓦時，降幅達16.3%。按轉(zhuǎn)龍灣煤礦年產(chǎn)能計算，僅電費一項，該礦每年便可節(jié)約223萬元。

“重量減輕25%是節(jié)能的關(guān)鍵?！鞭D(zhuǎn)龍灣煤礦副總經(jīng)理王川解釋說，原鋼絲繩芯阻燃輸送帶每米重達72公斤，而數(shù)字化高性能芳綸織物芯阻燃輸送帶每米重量54公斤，7600米長的輸送帶“瘦身”減重136.8噸。輸送帶更輕，意味著驅(qū)動電機負擔(dān)大幅減輕，設(shè)備運行功率從2170千瓦降至2026千瓦，在源源不斷輸送烏金的同時，實現(xiàn)綠色運行。

在煤礦生產(chǎn)中，輸送帶每天承受著煤塊沖擊、尖銳物刺割與糾偏托輥磨損。鋼絲繩芯阻燃輸送帶平均壽命約5年，而數(shù)字化高性能芳綸織物芯阻燃輸送帶給出了使用9年的承諾。

這背后是山東新寶龍公司材料科技的全面突破。

實驗數(shù)據(jù)顯示，高性能芳綸織物芯阻燃輸送帶抗沖擊穿透能量達2550焦耳，是鋼絲繩芯阻燃輸送帶的2.5倍；獨特的防撕裂網(wǎng)包邊設(shè)計，降低了碰撞機腿的風(fēng)險；上下層緯紗結(jié)構(gòu)使沖擊力橫向擴散，可顯著減小局部損傷。

更關(guān)鍵的是應(yīng)力分布。當(dāng)下方應(yīng)力集中時，鋼絲繩芯阻燃輸送帶覆蓋膠容易出現(xiàn)隱形開裂；而高性能芳綸織物芯阻燃輸送帶憑借均勻受力特性，可使覆蓋膠磨損至更薄極限，利用率提升超30%。

“過去處理一項撕裂故障可能要停產(chǎn)數(shù)天，現(xiàn)在輸送帶就像穿了‘防彈衣’?！痹摰V機運工區(qū)維修班負責(zé)人說。

每20米一個芯片，擺脫“全線排查”耗時困境

有別于目前絕大多數(shù)礦井輸送帶需要人工巡檢，轉(zhuǎn)龍灣煤礦的輸送帶已擁有“數(shù)字生命”。

新輸送帶每20米埋設(shè)一個RFID（射頻識別）芯片，如同裝上脈搏監(jiān)測儀，具備精確定位能力：故障點可精準至米級范圍，實現(xiàn)定點停機檢修，徹底擺脫“全線排查”耗時困境。

在膠帶機機頭部，礦用芳綸膠帶無損監(jiān)測系統(tǒng)24小時盯守著輸送帶。該系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)，能自動識別接頭抽動、帶芯斷裂等隱患，生成設(shè)備健康診斷報告。

“上個月，該系統(tǒng)預(yù)警了一項潛在接頭缺陷。我們僅用2小時就完成修復(fù)，避免了計劃外停產(chǎn)。”該礦智能監(jiān)控室技術(shù)員調(diào)出當(dāng)時的預(yù)警記錄說。

從減重節(jié)能到延壽增效，從被動維修到預(yù)測性維護，轉(zhuǎn)龍灣煤礦的實踐正在重新定義礦山主運輸系統(tǒng)。減少13個硫化接頭，減少37%的維護量，9年使用壽命攤薄了固定投入成本，疊加每年數(shù)百萬元的節(jié)能收益，主運輸系統(tǒng)改造升級工程成本回收周期顯著縮短。

“這不僅是設(shè)備的升級，還是管理理念的革新。”轉(zhuǎn)龍灣煤礦黨委書記、總經(jīng)理李廷表示。利用RFID芯片持續(xù)傳回的海量數(shù)據(jù)，該礦首次建立了輸送帶全生命健康模型。

截至目前，數(shù)字化高性能芳綸織物芯阻燃輸送帶已穩(wěn)定運行半年，積累的百萬級運行數(shù)據(jù)成為持續(xù)優(yōu)化人工智能算法的依據(jù)。

作者：王鑫濤 版面編輯：鄢麗娜

來源：中國煤炭報

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