自動化控制在煤礦井下皮帶運輸系統中的應用

蘇茂良

山西省朔州市平魯區中煤平朔井工三礦 山西朔州 036800

1 煤礦井下皮帶運輸自動化控制系統的組成

1.1 保護裝置

優先考慮的是系統保護裝置的技術水平，依照實際的皮帶運輸效果來看，目前我國煤礦企業所應用的煤礦井下皮帶運輸自動化控制系統中，其保護裝置所能完成的是一些基本操作，包括：防跑偏、防打滑、堆煤等，在運行靈敏性、安全性方面還有待進一步提高。要解決這一問題，就必須提高保護裝置的可靠性，防止誤動作發生，尤其要加強防縱撕保護。解決縱撕的一個重要方法是卸料口采用傾斜振動方式，這樣能減少礦山下落的沖擊力，使皮帶受損幾率隨之減少[1]。

1.2 帶式輸送機

目前，帶式輸送機是煤礦井下皮帶運輸自動化控制系統的一個組成部分。帶式輸送機的優勢是運行可靠、動力消耗低，主要的驅動方式有：異步電動機帶限矩型液力偶合器驅動方式、異步電動機帶CST驅動方式、異步電動機帶調速型液力偶合器驅動方式、變頻調速驅動方式。

2 采用煤礦井下皮帶運輸自動化控制系統的必要性

我國煤炭行業如今已經遇到了發展瓶頸，煤炭企業的經營狀況慘淡，前景令人堪憂。從世界上其他先進采煤國以及我國神東礦區的發展經驗來看，只有采用高新技術才能夠保持傳統煤炭工業的生產動力，以此來提升生產效率，為煤礦企業獲得更大的利潤空間，而皮帶傳輸裝置就是煤礦生產過程中一個不可缺少的設備，也是幫助煤炭企業走出當前困境的重要因素。

傳統的井下皮帶運輸設備盡管被廣泛應用于煤礦生產中，但是這種設備啟動時電流較大、傳動效率低，并且易老化，這給煤炭企業帶來的不僅是增加運營成本，還將威脅到安全生產。

3 井下皮帶運輸自動化控制系統的特點

皮帶運輸自動控制系統主要應用電力電子技術來控制皮帶傳動速度等相關參數，實現動態化調節。而自動控制系統是通過采集傳送帶上所分布的負荷信號，將其傳遞至中樞系統后再進行分析，之后向調速電機傳遞出動作指令，從而對皮帶運行速度加以控制。這種控制方式不僅能降低能耗，延長傳動部件使用壽命，還提升了設備運行的安全性。概括來說，井下皮帶運輸自動化控制系統的主要特點為：

（1）利用計算機和多種傳感器組成的工況檢測以及控制系統，連續監控保護設備的各部分工況參數，同時所有的相關參數應由顯示控件來顯示。

（2）實現自動化控制。工作人員在工作站管理信息時，可以實現遠距離訪問、控制各分站機、合理的設備管理、及時采集數據并做好信息處理。在該系統中，網絡實時監控是其中的一種結構，有利于完善其生產監控的性能。與此同時，在各環節生產運行中，其數據采集、傳輸和打印都具有實時性，并配合著工業電視系統來監視圖像，使人員和設備都處于安全狀態下，最終實現自動化控制系統和生產管理系統數據間的共享[2]。

4 自動化控制在煤礦井下皮帶運輸系統中的應用

4.1 控制運輸過程

對于煤礦井下皮帶運輸的控制來說，自動化控制系統主要采取的是手動控制及自動控制兩種方式，自動化控制系統可以有效保護井下皮帶運輸設備。一般來說，井下環境會影響到長距離皮帶運輸，所以可能有部分故障隨之出現。由于自動化控制系統中不止是設置了傳感器，還有一定量的保護開關。所以一旦在皮帶運輸設備的運行中發現故障，那么通過利用故障地址識別技術，可以識別閉鎖、跑偏等保護開關動作，相應的信息會經過傳感器傳到自動控制系統，控制器分析完信息會有反饋指令發出，設備就停止運行，并反饋相關信息到控制中心，控制中心接收到故障信息后，根據實際的故障信息數據，可以做出有效處理。排除設備的當前故障后，控制器再次發出運轉指令，使設備又正常的開始運行，這就能避免安全事故發生。此外，當煤礦井下皮帶運輸設備的運行處于正常狀態時，工作人員只需手動啟動電控開關就能按預設程序對皮帶運輸設備進行操作控制，全局控制由控制中心完成，由此促使自動化操控得以順利實現[3]。

4.2 遠程操作控制

煤礦井下皮帶運輸自動化系統實現遠程控制，主要有開車和停車兩種，開車前會做準備工作，以保證開車運轉正常進行以及生產安全。操作員應該對所需要負責的機組設備做安全檢查，經檢查結束后，作業和系統控制員之間的信息傳遞要及時完成。皮帶自動化系統有三種運行模式：全運行模式、分運行模式、應急運行模式。對系統主站和分站做同一時間啟動就是全運行模式；分運行模式則是系統主站和分站不統一運行，各分站按各自模式來運作；應急運行模式是在系統運行中做相應的應急處理，所以就會發生急開急停情況?！澳婷毫鲉?、順煤流停止”是開停所遵循的一個原則，由主機對各分站機進行控制，并且有利于提高煤礦井下皮帶自動化控制系統的運轉效率。

5 結語

依據運行下的皮帶運輸系統模式，逐步提高運輸系統的自動化操作，提升運輸系統的實施監控操作模式，依據可編程控制下的PLC參數進行分析，調整增減控制的功能模塊，逐步提升PLC控制整體效果，確保PLC系統控制調整下的井下皮帶集中控制的綜合發展因素。自動化控制在煤礦井下皮帶運輸系統中的應用，不僅能保證煤炭生產安全，還從根本上提高生產效率。煤礦井下皮帶運輸系統通過利用自動化控制技術，為煤礦井下作業增加了科學技術含量，推動了煤炭產業的大發展。