有關煤礦井下自動化控制在皮帶運輸中應用分析

厲忠濤

摘要：在煤礦開采生產過程中，利用自動化控制技術能夠有效提升生產作業效率，也能夠降低人力資源成本，并保證生產作業的安全性。在煤礦開采規模不斷擴大的情況下，自動化控制技術愈來愈受到關注，并得到了普及。基于此，本文對自動化控制技術在煤礦井下皮帶運輸中的應用進行了分析，并提出了相關觀點，以供參考。

關鍵詞：煤礦井下，自動化控制，皮帶運輸;應用

隨著科學技術的不斷完善，機械自動化控制系統運用在煤礦企業井下作業的范圍越來越廣泛，其在皮帶運輸中的應用有極其重要的作用。皮帶運輸機的自動控制系統使煤礦井下作業的工作效率增強，進一步提高了煤礦企業的經濟收益，同時幫助企業降低生產成本。由此可見，機械自動化控制系統不僅為企業運營增添了作業效率，而且促進企業的經濟收益增長。本文將對煤礦井下自動化控制在皮帶運輸中的應用進行深入的研究和探討。

一、煤礦井下皮帶運輸自動化控制的必要性

目前，我國煤炭行業正處于發展瓶頸期，很多煤炭企業面臨著巨大的生存壓力，前景不容樂觀。若要讓傳統煤炭工業保持充足的動力，就必須采用高新技術對傳統生產模式進行改造，以此來提升生產效率、質量，并降低整體運營成本，從而提升利潤空間，創造新的發展出路。皮帶傳輸裝置是煤礦生產過程中不可缺少的設備之一。傳統皮帶運輸設備傳動效率較低，啟動時電流較大，存在功率不平衡、無環流損失大等問題，并且設備容易老化。這不僅會增加煤礦企業運營成本，還可能受設備老化影響導致安全事故出現。顯然傳統井下皮帶傳輸設備已經無法滿足當前煤礦企業發展的需求。采取自動化控制技術對井下皮帶運輸設備進行改造，能夠實現皮帶運輸設備智能化、動態化控制，從而提升煤礦開采作業效率及安全性，有利于提升整體效能。

二、皮帶運輸機自動控制系統原理及特點

皮帶運輸機自動控制系統應用電力電子技術實現對皮帶傳動速度等相關參數的控制。隨著煤礦向一礦一面方向發展，相關配套設備的發展趨勢則呈現出大型化、大功率化，對于電能的供應及電能質量提出更高的要求。而電力電子技術則是借助于半導體功率器件對電能進行轉換、控制和優化利用。電力電子技術迅猛發展給皮帶運輸機自動控制系統的更新升級帶來了福音，第三代電力電子器件可將高電壓、大電流的功率器與起控制作用的數字電路、邏輯電路、保護電路以及傳感檢測電路集成在一起。其主要優點是可以直接接收控制信號并進行傳遞和變換處理以達到控制目的。

此種系統有一般自動控制系統所具有的特點。首先，都采用計算機（包括單片機、PLC即可編程序控制器或嵌入式計算機）和多種傳感器組成的工況檢測以及控制系統，對設備各部分工況參數進行連續監控及保護，并采用顯示控件對相關參數顯示;其次，具有通信聯網的功能。皮帶輸送機自動控制系統在整個礦場自動控制系統中并非獨立存在，不是一個“自動化孤島”，而是具有良好的通信聯網功能。在計算機上有相應的通信接口或者通信模塊，通過雙芯屏蔽通信線或者光纖與其他設備連接，實現信息交互、聯動和集中控制;最后，采用多種先進傳感器采集相關信號，例如載荷信號、傳送速度信號等，給中央處理器提供足夠數據，保證能夠及時準確控制調速電機進行動作。傳感器數量以及性能直接影響到數據信息量的大小以及數據的準確性。

三、煤礦皮帶運輸自動化控制系統中存在的問題

（一）皮帶運輸自動化系統的應用，在一定程度上提高了生產效率，但是各皮帶轉載點要搭接合理，煤流順暢，各條皮帶啟停順序要設置合理，否則會造成堆煤和撒煤，影響皮帶的安全運行。

（二）各部皮帶機之間在控制邏輯上啟停時間要設置合理，否則啟動集中，啟動電流過大，容易造成跳閘。各保護裝置及時檢查靈敏可靠性，要定期進行巡檢，對異常問題要及時處理，否則在皮帶系統出現故障時就不能保證系統正常停車。

（三）傳統帶式輸送機在煤礦生產中獲得普遍應用，但是這類帶式輸送機裝配存在啟動電流大、傳動效率差、耗能高、老化速度快等缺點，給企業帶來大量電能消耗的同時，也影響了企業的安全生產。要時刻關注國內外先進和成熟的技術，調查研究后引入到自動控制系統中來，比如給煤機的變頻控制，皮帶機的變頻調速技術結合皮帶秤的應用等都可以引進來，進行推廣應用，大大提高我們的運輸系統安全性，同時減少能源的消耗。

四、自動化控制系統在皮帶運輸應用中的發展趨勢

煤礦井下作業由人力變為自動化的機械控制系統，不僅可以提高井下作業的工作效率，增強井下安全性，而且自動化控制系統可以對井下的情況進行更為精準的判斷，采集的數據更為準確，更加智能化，相比人為的判斷更加細節化。與此同時，這樣的自動化控制系統使機器設備檢查修理的投入成本降低，減少了檢修人員的工作量和人員本身的數量。

綜上所述，煤礦井下運用自動化控制系統已經是煤礦行業爭相追捧的趨勢，皮帶運輸的自動化控制是提高企業工作效率最為快速的方式。自動化控制在皮帶運輸中的應用是目前煤礦行業普遍的選擇和趨勢。自動化控制系統也需要不斷發展更新以滿足煤礦行業的需求，其發展更新大致體現為三點：

（1）在自動化控制系統的發展趨勢中，為能夠與多種分析處理軟件并存，實現全網通信，自動化控制系統在數據處理上采用了多個數據接口的方法，以此來實現與其他軟件的并存通用。

（2）隨著科學技術和網絡的更新換代，計算機的中樞處理器分析數據的綜合能力大大提高，可以有效的反映實際情況。

（3）自動化控制系統的中樞傳感器在數據處理上也有所提高，為實現數據具備精準性和及時性等綜合性能。其采集數據和處理數據的能力日益精進。

五、結束語

皮帶輸送自動控制系統的應用給處于困境的煤炭企業帶來了福音，使得生產成本大幅降低，人工投入減少，運行的安全性得到保障。此系統在未來將會受到越來越多企業的青睞，其更新換代的產品也將進一步降低生產投入，發展前景廣闊。

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（作者單位：黑龍江雞西礦業集團有限責任公司）