摘要：煤矿井下皮带运输机是煤矿开采过程中不能缺少的一部分，皮带自动化控制系统的应用能够进一步提高煤矿开产的整体水平。下面文章主要对皮带运输机特点及自动化控制优势进行分析，并结合实际情况探讨井下皮带自动化技术种类与具体的应用情况，希望通过文章论述能够为相关工作人员提供一些帮助。
关键词：煤矿控制；皮带自动化；自动化系统；运输机
引言
煤矿井下皮带运输系统是整个煤矿生产过程中的重要能耗环节,直接关系到煤矿生产效益,进而影响企业竞争力。所以要将减少消耗的能源量、降低支出的能源成本作为目标,对煤矿井下皮带运输系统进行优化,将自动化控制系统应用其中。通过结合现代信息技术,可以保证煤矿井下皮带自动化控制系统顺利作业,实现生产效益。
1煤矿皮带运输中应用自动化控制技术相关概述
1.1皮带运输机应用自动化控制的必要性
目前,我国的煤炭行业处于发展的低谷时期,面临巨大的生存压力,发展前景非常不乐观。如果想让传统的煤矿企业重新展现出相应的动力,就必须使用高新的技术对原来的模式有效进行改造,在提升生产效率的同时,提高生产质量,使整体的运营成本能够全面降低,让利润能够具有更大的空间,给未来的发展创造一条新的出路。煤矿在生产的过程中,皮带运输装置是不可或缺的一项装置。传统的装置中,传动效率非常低下,启动过程中存在着较大的电流,其功率也处于一种不平衡的状态,对无用功的损失较大,设备的老化现象严重。这样就会导致煤矿企业的运营成本加剧,而且很容易受到设备老化方面的影响,导致各种安全事故频频出现。
1.2传统带式输送机运行特点
第一，由于煤矿井下生产的特殊性，煤流的输送量会出现多种变化，出现空载、轻载及超载等各种问题。如果皮带运输机实际的输出功率不能与输送量相协调，会造成电能的浪费，增加煤炭的开采成本，也容易造成滚筒、托辊、皮带等零部件的额外磨损。第二，如果由于紧急情况或突然断电发生皮带机急停，皮带机再次启动时需要较大的启动扭矩，皮带机启动电流的增大会冲击电网或烧毁电机，重载启动对皮带机张紧装置也会造成较大的机械冲击。第三，由于井下带式输送机并非单机驱动，有一些大功率长距离皮带机含有2组以上的电机，由于各种因素的影响，电机的转速并不同步，胶带的局部松紧度会发生变化，电机转速不同步会引起电机负载的变化，电机需要的驱动电流会出现较大的波动，对电网形成冲击。因此，合理控制皮带的开机、停机、扭矩及带速提高皮带机性能的有效途径。
1.3井下皮带运输自动化控制系统的特点
第一，利用计算机和多种传感器组成的工况检测以及控制系统,连续监控保护设备的各部分工况参数,同时所有的相关参数应由显示控件来显示。第二，实现自动化控制。工作人员在工作站管理信息时,可以实现远距离访问、控制各分站机、合理的设备管理、及时采集数据并做好信息处理。在该系统中,网络实时监控是其中的一种结构,有利于完善其生产监控的性能。与此同时,在各环节生产运行中,其数据采集、传输和打印都具有实时性,并配合着工业电视系统来监视图像,使人员和设备都处于安全状态下,最终实现自动化控制系统和生产管理系统数据间的共享。第三，具有通信联网的功能。煤矿井下皮带运输自动化控制系统在整个矿场自动控制系统中,其通信联网功能良好,并不是以“自动化孤岛”存在的。在计算机上有相应的通信接口或者通信模,通过双芯屏蔽通信线或者光纤,连接上其他设备,可以联动、交互、控制信息。第四，人性化操作。皮带运输自动化控制系统设置了合理的控制界面,操作上也更趋于人性化,显示出的画面也很生动、形象,并且便于操作人员识别,进而使系统得到控制。系统的功能设置齐全,会及时显示和报告当前的运行情况,比如,运行工况、故障等。第五，保护环节非常完善。将煤矿安全规程规定的传感器及装置接入到皮带机保护分站,采集皮带机的运行信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还针对启动、停止、故障等动作设定了语音提示、报警信号等。
2自动化技术种类
自动化技术是由多种技术融合而来，以下对一些自动化技术进行概述：第一，自动化控制技术。煤炭生产离不开对生产工具的使用，矿山机电设备是煤炭生产的基本要素，加入了自动化控制技术的煤炭机电设备极大地将人从繁重的人工劳动中解放出来，减少了劳动力的消耗，并提高了煤炭生产的安全性，增加了煤炭产量。第二，微电子技术。以集成电路为核心的半导体及电子技术所构成的微电子技术具有体积小、信息传输效率高、抗干扰能力强等特点，极大地提高了信息传输能力，能及时将机电设备的各种检测数据传输到信息处理中心并作出对应反馈。第三，软件技术。软件技术是煤矿机电设备自动化控制的核心，设备内置的软件根据从设备各个终端传输来的监控数据做出判断，调整设备的运作功率和运行方式。第四，传感器技术。煤矿机电自动化的信息基础依附于机械部件的各种传感器。随着传感器技术的不断突破，可采集到的机电设备运行数据也越来越多，机电设备的自动化成为可能。
3煤矿井下皮带自动化控制系统及其应用
3.1保护运输环节
利用自动化控制系统能够对运输设备进行有效的保护,皮带运输的距离如果过远,就会受到环境的相关影响，容易出现相应的故障。自动化控制系统中处理需要设置相应的传感器之外,还需要设置保护方面的开关。可以使用故障识别技术,这样能够对各种问题有效进行识别,对相关的信息有效进行反馈,然后由控制中心对反馈的数据进行分析,然后及时做好处理工作。如果在控制系统中将电流变速器有效安装其中,就能够将电机的电流信号有效反映出来。如果实际产生的电流比额定电流大,控制中心在接收到信息之后就会立即停车,给电机做好相应的保护。
3.2远程操作控制
煤矿井下皮带运输自动化系统实现远程控制,主要有开车和停车两种,开车前会做准备工作,以保证开车运转正常进行以及生产安全。操作员应该对所需要负责的机组设备做安全检查,经检查结束后,作业和系统控制员之间的信息传递要及时完成。皮带自动化系统有三种运行模式:全运行模式、分运行模式、应急运行模式。对系统主站和分站做同一时间启动就是全运行模式;分运行模式则是系统主站和分站不统一运行,各分站按各自模式来运作;应急运行模式是在系统运行中做相应的应急处理,所以就会发生急开急停情况。“逆煤流启动、顺煤流停止”是开停所遵循的一个原则,由主机对各分站机进行控制,并且有利于提高煤矿井下皮带自动化控制系统的运转效率。
3.3联动控制优化
皮带运输机与其他原煤机械设备联合运转使用,当其他设备出现故障时,如果运输机仍处于运行状态时,皮带机会发生空载运行,降低输送机的使用功效。当皮带输送机处于故障状态时,如果其他设备仍然处于运行状态时,会使皮带上面堆积大量煤炭,造成安全隐患。因此需要对皮带运输机与破碎机等各设备之间进行联动控制,即当其他某一设备出现故障时,皮带运输机不能启动,并对其进行闭锁。当皮带运输机发生故障时,破碎机等其他设备不能启动,对其闭锁控制。
结语
总之,自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用,不仅能保证煤炭生产安全,还从根本上提高生产效率。煤矿井下皮带运输系统通过利用自动化控制技术,为煤矿井下作业增加了科学技术含量,推动了煤炭产业的大发展。
参考文献：
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[3]蔡云领.浅析煤矿井下皮带自动化控制系统及其应用[J].科学技术创新,2018(8):188-189.
论文作者:贾建军
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
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