川煤集团达竹煤电有限责任公司斌郎煤矿 四川达州 635000
0概况
煤矿井下掘进工作面在空压机使用过程中，由于空压机安设在进风巷道，距离碛头远，很难做到掘进面不用空压机时，做到停机，造成空压机空载长时运转。在掘进面放炮出矸时，不关空压机，浪费大量电力。同时，在下班时，由于职工责任心不强，空压机在正常运转时就停开关，造成空压机突然停止运转，造成空压机内部油液乱喷，损伤空压机内部构件。正常操作应该是先将卸载阀打到卸载位置3-5秒，空压机减载后，方可按空压机停止按钮，停机运转。安设了空压机自动控制装置后，可以做到以下情况：
0．1减少空压机运转时间，做到掘进工作面不用空气时，停机，减少电力消耗，节约用电；
0．2可以做到自动开机，自动停机，杜绝误操作。
1基本结构
1.1煤矿井下空压机供气系统的基本结构
空压机供气系统：由空气压缩机、空压机电机、空压机电机开关，管路系统、空压机自动控制开关、风包、风锤，锚杆机等组成。
1.2煤矿井下空压机，自动控制的基本结构
空压机自动控制装置：由电源回路、压力变送器、智能数显仪、电机开关自动控制回路、自动开机减载回路、自动停机及减载回路等组成。
2 空压机自动控制装置的整体电路设计思路
由压力变送器，检测空压机主供管路中的压力，将压力变化情况输入智能数显仪，通过数显仪调试压力整定值，当压力到达高限时，准备延时停机，当压力降到低限时准备开机，空压机的自动开停，主要由自动控制装置中的中间继电器来完成，推动空压机电机控制开关，实现自动控制开停。
3 各单元电路及总体电路设计
3 .1自动控制装置电源回路
回路采用660/1140V/127控制变压器，为本控制提供127V电源。
3.2压力变送器电气原理
电路采用XT105芯片控制，具有抗干扰技术，电路线性和温度补偿技术，使其具有抗干扰强，线性更好，温漂系数低的特点。零点和满点调节是通过旋转调零。Rx41和Rx42，R42和R41调满两个电位计进行零点和满点调节。
3.3智能数显仪，显示原理
由发光二极管D2 D3 D4 、CON2 、SW-PB、LED 、LED2 和R1组成。
3.3.1数显仪接线端子
3.3.2压力变送器两线4-20MA输入
仪表1号端子接变送器输入，仪表2号端子接变送器的电源。
3.3.3数显仪整机电源接线
数显仪开关源供电范围85-265V AC
数显仪14.15号端子接交流电源（127V）L.N端
3.3.4智能数显仪继电器OOT输出
仪表12号端子为公共端
仪表11号端子为常闭端
仪表13号端子为常开端
3.3.5智能数显仪继电器AL-1输出
仪表9.10号端子为继电器输出
3.4智能数显仪的操作
3.4.1数显仪分工级菜单：主菜单和辅助报警菜单。
3.4.1.1在正常工作状态下，通过SET长键三秒钟以上，就进入主菜单。在主菜单任意一子菜单中，按SET长键三秒以上，均退出主菜单，返回工作状态。
3.4.1.2在正常工作状态下，点按SET键，就进入辅助报警菜单。
3.4.1.3无论是在主菜单还是辅助报警菜单中，要切换下一个子菜单，只需要按一下SET键就可以了。
3.4.1.4在不同的子菜单中，根据菜单具体内容，使用相应的其它按键。
4 空压机总体电路图设计
主要由压力检测系统，空压机电机自动控制和自动加减载电路组成。
4.1开机原理
当管路压力ｐ≤0.25ｍｐ时
→J1-2闭合→DCF带电→电磁阀打开→空压机在起动5秒后开始自动加载，压力上升，向掘进工作面供风。
4.2空压机正常运转后，掘进工作面正常打眼作业时，0.25≤P1≤0.52≤P2≤0.66mp时
当空压机正常运转，输出管路压力升到0.66mp（空压机上限）时，AL-J闭合→J带电→J常开触点闭合→SJ2，SJ3始带电（SJ2设为延时1.5分钟断开，SJ3设为延时2分钟断开）若1.5分钟内，管路压力达到上限时，掘进面又没有用风，空压机在上限时，自动减载，管路压力将在1.5分钟内下降，当压力下降到AL-1下限0.52 mp时，智能仪便解除停机信号，AL-1断开，J也断开，J2-1自保，此时下限0.52 mp（J1-1自保，电磁阀打开状态）也是空压机的自动加载值，在1.5分钟内若掘进工作开始用风，空压机便处于正常工作状态，确保工作面正常供风。
4.3当掘进工作面不需要风时，关掉工作面总闸阀后，P≥0.66mp（空压机的工作上限）时。
当输出管路压力达到0.66 mp空压机的工作上限压力时，AL-1闭合→J带电→J常开变为常闭→SJ2，SJ3带电，SJ2延时1.5分钟后断开→J1失电→J1-2断开→DCF不带电关闭，空压机开始减载，30秒后SJ3延时到2分钟，断开→J2断电→J2-2断开→空压机电机开关停电→空压机开始停止运转。
4.4当供风系统主管路不漏风，管路压力保持在0.25 mp -0.66 mp之间时，OUT始终保持断开状态→AC也保持不带电→AC3也不闭合→J2处于不带电状态→J2-2不闭合→空压机电机开关处于停止状态→确保空压机不起动。
5 空压机自动控制装置使用效果
在川煤集团达竹煤电（集团）公司斌郎煤矿301+70石门自行设计，安装调试了一套自动控制装置，该装置运行情况，从目前看来，装置运行可靠，故障少，可以达到以下效果：
5.1由于达到自动开停的效果，+70石门施工过程中是早、中、班作业。每班少开机3小时，两班工作制共少开机6小时，空压机电机功率为160KW，一个月可节约用电6*30*160=28800KW，一年可节约用电：28880*12*0.5=17.28万元。
5.2由于空压机实机了自动开停，减少3停机的误操作，延长了空压机正常使用寿命，节约配件消耗。
参考文献
[1]马西秦、许振中.自动检测技术[M].北京，机械工业出版社.
[2]刘宝玲.电子电路基础[M].北京，高等教育出版社.
[3]张志良.单机原理与控制技术[M].北京 机械工业出版社.
[4]彭世生.电器与控制.大同煤炭工业学校编.
论文作者:衡立文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
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