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王利雄:关于煤矿皮带运输自动化系统技术的应用和讨论

中国煤炭新闻网 2020/5/22 22:02:55    论文专区
  
      摘要:近年来,随着科学和信息技术不断发展前提下,在一定程度上推动了煤矿皮带运输自动化系统技术就是在这种情况下产生并得到广泛应用的,这就要求相关领域工作人员在日常工作中,对皮带运输自动化系统技术的功能以及应用方法产生深刻认知,从而有针对性应用于皮带运输中。为了提升皮带运输效率与质量提供保障,节约劳动力和生产安全性都具有不容忽视的重要意义如何将引领煤矿皮带运输自动化系统技术安全生产组织服务是一个崭新的课题,也是煤炭企业不断发展壮大的指导思想。采取多种形式,切实将煤矿皮带运输自动化系统技术管理水平推入煤矿安全生产和企业改革发展的过程中,努力发挥其作为“稳定工程”和“动力工程”的关键一环,引导职工从思想深处牢固树立主流价值观,真正使智能化采煤技术安全生产成为职工群众信赖的引路人。本文结合按照技术规格要求提供成套煤矿皮带运输自动化系统技术及设备等。充分考虑煤矿皮带运输自动化系统技术的现场安装要求,设计、制造、组装试验等。
      关键词:自动化;皮带运输;在线检测
      中国分类号: 文献标识码:A 

      0 引言
      近年来,随着科学和信息技术不断发展前提下,在一定程度上推动了煤矿皮带运输自动化系统技术就是在这种情况下产生并得到广泛应用的,这就要求相关领域工作人员在日常工作中,对皮带运输自动化系统技术的功能以及应用方法产生深刻认知,从而有针对性应用于皮带运输中。为了提升皮带运输效率与质量提供保障,节约劳动力和生产安全性都具有不容忽视的重要意义如何将引领煤矿皮带运输自动化系统技术安全生产组织服务是一个崭新的课题,也是煤炭企业不断发展壮大的指导思想。本文结合按照技术规格要求提供成套煤矿皮带运输自动化系统技术及设备等。在这种情况下,积极加强煤矿皮带运输自动化系统技术的应用研究具有重要意义。
      1、煤矿皮带运输自动化系统技术概述
      我国煤矿矿用胶带输送机、刮板输送机在运输物料转载时会产生大量粉尘,粉尘的存在不但危及煤矿安全生产,相对工人长期在井下作业,对其身心造成不良影响。尽管现在我国采煤系统做了多重防护净化系统,但是在实际开采过程中,还是需要人工操作,为了避免长期从事开采工作,致使人员患有职业病和死亡状况。根据目前矿用皮带运输自动化系统以主运皮带及采区皮带为控制对象,配置张力、打滑、烟雾、防跑偏、堆煤、温度、震动、急停等皮带保护装置,实现对皮带运行情况的实时监测,并通过皮带搭接情况、运行情况、煤仓煤位等信息的综合分析,实现皮带机的顺煤流开机、无煤自动停机等全自动运行功能,减少输送带空转运行时间,提升系统运行可靠性与效率。
      2、传感器(可使用原有的传感器)
      2.1物流传感器
      静态时,干簧管与磁钢距离较远,干簧不吸合,不发出开车信号;当胶带上有煤时,传感杆移动,干簧管与磁钢位置相对照,干簧吸合,发出开车信号。
      2.2煤位传感器
      煤位保护有两种形式,即电极式和位移式。煤位保护作用的实现是通过传感器使主控电路的低位堆煤控制和高位堆煤控制端得到高电位。对于电极式是传感杆与煤接触后,通过关闭带自动化系已接+12V的大地得到高电位,而位移式则是直接通过开关使低位堆煤控制和高位堆煤控制端与+12V接通。
      2.3位置速度传感器
      若某台输送机发生故障,如电动机烧毁。机械传动部分损坏,胶带或链子拉断,胶带打滑等,安装在输送机被动机件上的速度传感器中的磁控开关将不能闭合(如输送机完全不转)或不能按正常速率闭合(如输送机打滑),速度传感器输出的信号连接到控制装置后,控制装置将按反时限特性延时后,速度保护电路动作,切断电动机供电,以避免事故扩大。
      2.4温度传感器
      在滚筒温度不超限时,温度传感器输出接点开路,连接到控制装置后,输送机能够正常工作。当滚简温度超限后,滚筒旁边的温度传感器将会起作用,此时传感器的输出点闭合,控制装置温度保护电路动作,使执行部分切断电动机供电,起到温度保护作用。
      2.5烟雾传感器
      烟雾传感器的电路由烟雾探头电路、升压电路、输出电路和声音报警电路组成。
当巷道中因胶带磨损等原因造成烟雾发生时,悬挂在巷道顶部的烟雾传感器起作用,经3秒后,切断电动机供电,并发出声音报警。
      2.6撕裂传感器
      当胶带横向撕裂后,会有部分下垂,该下垂的胶带带动撕裂传感器横杆,横杆带动竖杆倒下,从而使前后传输线脱离,并与零线相接使控制箱在电气上起到急停闭锁作用,立即停车。该传感器是不能自动复位的。只有人为的使传感竖杆重新立起来才能恢复正常运行状态。虽然上胶带和下胶带运行方向相反,但传感器正好是以支点为中心两个方向运动,与上下胶带一致,故上下胶带的原理是相同的。
      2.7跑偏传感器
      胶带发生跑偏时,跑偏胶带边沿推动传感杆发生位置倾斜,当倾斜较角度>40时,内部一部开关闭合,使音频震荡电路得电工作,产生1000H音频声,因而系统中的所有扬声器发出声音,表示有胶带跑偏。当倾斜角度>60时,内部急停开关闭合,其作用同中途停车开关作用。
      在这里需要说明的是,跑偏传感器是上下两侧胶带可以同时保护,并且可自动复位,因而胶带恢复正位后,停车和报警作用将同时停止。
      3、煤矿皮带运输自动化系统功能特点
      3.1该装置为多功能控制。一台主机可同时配备多个传感器,实现防尘灭尘、喷雾降温、喷雾灭火等功能。
      3.2根据安装地点和功能不同,可选择一种或几种传感器使用控制。
      3.3配上烟雾、温度、触控、粉尘传感器,可实现防尘、灭火及火情动态监测。
      3.4可接入监测系统或运输监测系统接口,实现监测、报警与控制。(5)具有节水功能。运输机上有物料移动时5--7秒防尘水幕自动打开,停机2秒后,水幕自动关闭。
      3.5该装置主机设有工作状态显示窗。可显示电源、物料、防尘、防火等信息。
      4、煤矿皮带运输自动化系统技术
      4.1采用总线式网络结构:所有的监控设备(控制、视频)以网络节点的形式接入系统骨干网,无需重复布线。只需2芯光缆以总线方式连接,亦可构成环网结构。
      4.2采用工业以太网通讯技术;各皮带机控制分站和工业摄像机之间的连接使用矿用单模阻燃光缆,全部数据和图像信息,采用工业以太网传输。
      4.3采用网络化工业电视监视模式:通过工业(防爆)网络摄像机,实时监视皮带机机头、机尾、给煤机及需要监视环节的现场工况
      4.4采用PLC语音通讯方式:设置在地面空中指挥中心,在PLC电缆沿线使用移动手持电台,实现井下人员移动方式下的通话。
      4.5采用远程集中控制方式:通过地面控制计算机实现井下皮带机的各种控制方式和皮带机的保护动作操作。
      4.6采用冗余控制技术;地面控制采用两台计算机互为热备,提高系统的安全性、可靠性。
      4.7采用多重控制方式:具有井下就地控制、地面单台设备控制、流程自动控制等多重控制方式,各控制方式具有优先互锁控制。
      4.8采用组态软件设计:系统画面美观、实用,人机界面友好,易于操作人员掌握操作。编程、修改简单灵活,便于工程技术人员掌握。
      4.9具备完善的控制和保护环节:皮带机保护分站接入各种煤矿安全的规程规定的传感器和装置,对皮带机的运行信息进行采集,参与控制。并设有启动、停止、故障等动作时的语音预告、报警等信号提示。
      4.10具有完善的数据处理功能:实时数据采集、处理,历史数据长期存储。具有数字、图形、曲线等多种直观显示、查询形式。
      4.11具有完备的数据发布功能:具有OPC数据交换接口,可通过局域网向信息化平台提供本系统的运行参数信息。
      5、实现顺槽胶带机自动化在线监测系统
      5.1 实现顺槽胶带机在监控中心控制启停功能
      负责顺槽胶带机控制系统完善,实现顺槽监控中心对顺槽胶带机的就地、远程控制功能,实现顺槽胶带机的一键启停功能和下级胶带机的闭锁停机。
      5.2 实现对顺槽胶带机运输系统在线视频监视
      负责顺槽胶带机环境监测系统完善,转载搭接点增加粉尘传感器,实现转载搭接点智能喷雾除尘功能。
      5.3 完善无线遥控系统建设
      建设无线传输方式,通过系统控制顺槽胶带机远程启停,并改造自移机尾控制系统,实现就地、无线操作自移机尾。
      5.4 供电系统在线监测
      对驱动供电系统(开关、移变和变频器)实现对开关和变频器的状态监测功能。
      6、技术参数
      6.1传输方式:
      分站与地面监控机房采用光缆传输,速率10M/100Mbps
      6.2传输距离:
      分站到地面监控机房传输距离:20km(单模,波长1310nm)
      6.3系统供电:
      地面中心站为AC 220V,井下设备为AC 660V/127V
      7、结束语
      综上所述,我国煤矿即将进入无人作业中自动化机器人巡检等技术成熟应用,自动化运输技术是目前最为过度时期。它是根据自动纠偏、自动定位、自动煤岩感知、自动截割调高以及自动故障诊断等多项高科技,来实现无人操作控制技术。从而这一科技发展趋势,有利于我国煤矿井下各类煤层开采自动化水平的不断提升和成熟。

      参考文献:
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      7 马玉军;;一号煤矿皮带运输系统自动化控制改造[J];陕西煤炭;2014年01期
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      9 佟越波;井下皮带运输系统电控改造经验点滴[J];矿山机械;2003年07期
      10 丰永军;吕左权;;同煤集团雁崖矿416盘区皮带运输系统改造[J];机械工程与自动化;2006年03期


本网记者:陕煤集团陕北矿业柠条塔矿业公司 王利雄      编 辑:一鸣
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