李國(guó)棟

（陽(yáng)泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦， 山西 陽(yáng)泉 045008）

引言

近年來(lái)，陽(yáng)煤一礦緊緊圍繞集團(tuán)公司轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展要求，以打造安全、高效的現(xiàn)代化礦井為目標(biāo)，始終堅(jiān)持以制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和科技創(chuàng)新為工作重點(diǎn)，不斷為企業(yè)注入新的活力。皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)是該礦原煤運(yùn)輸?shù)奈ㄒ煌緩?，是礦井生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，但是其控制方式目前仍采用人工就地分臺(tái)控制，很難滿(mǎn)足由于礦井皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)分布廣、信息分散而需要對(duì)其進(jìn)行集中控制的要求。另外，隨著礦井生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)代化礦井也需要現(xiàn)代化的管理，對(duì)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)集中控制和管理提出了更高的要求，因此如何實(shí)現(xiàn)集中控制迫在眉睫。

1 陽(yáng)煤一礦主運(yùn)皮帶集控現(xiàn)狀及分析

北翼四、五、六部皮帶機(jī)，目前均采用KJ886控制系統(tǒng)、皮帶保護(hù)。隨著開(kāi)采的延伸導(dǎo)致現(xiàn)在的部分皮帶集控系統(tǒng)不能滿(mǎn)足集控要求。七部部分皮帶不能滿(mǎn)足集控、遠(yuǎn)控需求；需完善各皮帶機(jī)頭一氧化碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及七部機(jī)頭煤倉(cāng)煤位的監(jiān)測(cè)；六部、七部皮帶機(jī)的給煤機(jī)控制設(shè)備不能滿(mǎn)足其他設(shè)備的數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)需求；未將六部、七部皮帶機(jī)的給煤機(jī)納入集控系統(tǒng)；未將與四、五、六、七部皮帶機(jī)有搭接關(guān)系的皮帶機(jī)運(yùn)行信息納入四部機(jī)頭操作臺(tái)；需對(duì)四部機(jī)頭主機(jī)及本安操作臺(tái)進(jìn)行升級(jí)。所以為了進(jìn)一步提高皮帶管控能力，需要在現(xiàn)有集控基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，最終建立可靠有效的主運(yùn)皮帶集控系統(tǒng)。西大巷運(yùn)輸皮帶為分皮帶不能滿(mǎn)足集控、遠(yuǎn)控需求；需完善皮帶一氧化碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及煤倉(cāng)煤位的監(jiān)測(cè)；不能滿(mǎn)足其他設(shè)備的數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)需求；調(diào)度與井下語(yǔ)音系統(tǒng)需要完善；皮帶沿線保護(hù)傳感器、通信線纜、組合擴(kuò)音電話部分損壞需要更換；地面及井下主機(jī)及集控組態(tài)軟件進(jìn)行升級(jí)。所以為了進(jìn)一步提高皮帶管控能力，需要在現(xiàn)有集控基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，最終建立可靠有效的主運(yùn)皮帶集控系統(tǒng)。

2 陽(yáng)煤一礦皮帶機(jī)運(yùn)輸存在問(wèn)題

一是設(shè)備事故頻發(fā)影響系統(tǒng)的高效運(yùn)輸。隨著產(chǎn)量的上升，煤量大、滿(mǎn)負(fù)荷作業(yè)無(wú)法避免，為維持全年產(chǎn)量任務(wù)指標(biāo)的完成，對(duì)設(shè)備的可靠性要求也將更加嚴(yán)格。為完成產(chǎn)量任務(wù)，擠占設(shè)備檢修時(shí)間也是造成設(shè)備事故的主要原因。

二是影響皮帶機(jī)穩(wěn)定運(yùn)輸?shù)牟淮_定因素多。由于西大巷皮帶巷是沿15號(hào)煤層頂板進(jìn)行掘進(jìn)貫通，受該煤層波動(dòng)影響，巷道呈波浪式走向，坡度陡、皮帶間距大，從而受力不均衡，會(huì)導(dǎo)致皮帶打滑、跑偏現(xiàn)象發(fā)生，在長(zhǎng)達(dá)3 250m的西大巷三部皮帶尤為明顯；北翼頭部、二部巷道狹窄；堆阻出大塊、雜物，煤倉(cāng)塌落大塊等；皮帶運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)鋼絲甩頭，撕裂等。

三是皮帶集控系統(tǒng)還存在許多技術(shù)及設(shè)備原因。井下原煤運(yùn)輸系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)順煤流起動(dòng)，逆煤流閉鎖這樣一種先進(jìn)的順序控制關(guān)系；以就地控制為主的原煤運(yùn)輸系統(tǒng)在起動(dòng)前后協(xié)調(diào)性較差，造成人為的待機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)；由于前后運(yùn)輸機(jī)的操作經(jīng)驗(yàn)千差萬(wàn)別，在不熟練的狀況之下，多臺(tái)輸送機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，造成電網(wǎng)瞬間過(guò)負(fù)荷而跳閘，影響了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；皮帶相關(guān)綜合保護(hù)不能起到100%的作用，有些保護(hù)還有誤動(dòng)作的情況，控制裝置無(wú)故障診斷功能；北翼四、五、六部皮帶機(jī)集控存在較大問(wèn)題，保護(hù)部分不起作用；未形成覆蓋皮帶巷控制網(wǎng)絡(luò)，不能達(dá)到遠(yuǎn)程控制要求。

3 改造實(shí)踐

3.1 北翼皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)改造

1）北翼一部皮帶。機(jī)頭的KTC101-Z控制器更換為KTC150-Z主控制器；更換1臺(tái)物位儀；建立標(biāo)準(zhǔn)化操作臺(tái)；增加3 t煤倉(cāng)物位儀以及2臺(tái)給煤機(jī)的控制。

2）北翼二部皮帶。處理二部機(jī)頭下位機(jī)存在問(wèn)題；給煤機(jī)安裝視頻采集；為四部皮帶集控室提供運(yùn)行數(shù)據(jù)；采集鋼絲繩探傷系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

3）北翼四部皮帶。更換四部皮帶機(jī)機(jī)頭操作臺(tái)；安裝1臺(tái)煤位儀并在四部機(jī)頭操作臺(tái)顯示煤倉(cāng)煤位信息；增加1套視頻監(jiān)控系統(tǒng)，達(dá)到四、五、六、七部皮帶機(jī)視頻的集中監(jiān)視。

4）北翼六部皮帶。安裝機(jī)尾給煤機(jī)控制器；更換給煤機(jī)用變頻器。

5）北翼七部皮帶。安裝機(jī)尾給煤機(jī)控制用電氣控制箱；更換給煤機(jī)用磁起開(kāi)關(guān)；從六部皮帶機(jī)機(jī)尾架設(shè)光纖至七部皮帶機(jī)尾；皮帶機(jī)沿線安裝電纜、擴(kuò)音電話、急停開(kāi)關(guān)、跑偏傳感器、撕裂傳感器等；機(jī)頭安裝可編程序控制箱；安裝1臺(tái)煤位儀；皮帶機(jī)機(jī)頭與機(jī)尾落煤點(diǎn)安裝防爆攝像儀。

6）構(gòu)建北翼皮帶集控控制網(wǎng)絡(luò)。在一部皮帶機(jī)頭和二部皮帶機(jī)頭鋪設(shè)光纖安裝2臺(tái)交換機(jī)用于采集數(shù)據(jù)；對(duì)現(xiàn)有及新加操作臺(tái)交換機(jī)形成網(wǎng)絡(luò)并與二部進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。

3.2 西大巷皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)改造

1）西大巷一部。KTC150控制器升級(jí)為KTC150-Z主控制器；更換1臺(tái)物位儀；建立標(biāo)準(zhǔn)化操作臺(tái)；采集鋼絲繩探傷系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2）西大巷二部。處理?yè)p壞保護(hù)；采集鋼絲繩探傷系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

3）西大巷三部。處理?yè)p壞保護(hù)；采集鋼絲繩探傷系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

4）西大巷四部。安裝1臺(tái)物位儀控制2臺(tái)給煤機(jī)；鋪設(shè)光纜增加給煤機(jī)視頻。

5）西大巷五部。皮帶機(jī)沿線安裝電纜、擴(kuò)音電話、急停開(kāi)關(guān)、跑偏傳感器、撕裂傳感器等；機(jī)頭安裝可編程序控制箱；機(jī)頭機(jī)尾以及給煤機(jī)增加視頻。

6）構(gòu)建西大巷皮帶集控控制網(wǎng)絡(luò)。改變現(xiàn)有集控?cái)?shù)據(jù)控制方式，分別在一部、二部、三部、四部、五部鋪設(shè)光纖并安裝6臺(tái)交換機(jī)用于集控控制。

3.3 皮帶集控軟件改造

1）現(xiàn)場(chǎng)集控操作軟件改造。西大巷頭部根據(jù)需要建立可控制1～5部皮帶（含給煤機(jī)）集控平臺(tái)并定制操作臺(tái)便于現(xiàn)場(chǎng)人員操作。北翼頭部根據(jù)需要建立可控制北翼1～3部皮帶（含給煤機(jī)）集控平臺(tái)并定制操作臺(tái)便于現(xiàn)場(chǎng)人員操作。北翼四部根據(jù)需要建立可控制北翼4～7部皮帶（含給煤機(jī)）集控平臺(tái)并定制操作臺(tái)便于現(xiàn)場(chǎng)人員操作。采集皮帶相關(guān)開(kāi)關(guān)、電機(jī)、變頻等數(shù)據(jù)，便于判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)集控系統(tǒng)融合顯示各煤倉(cāng)煤位；裝載點(diǎn)、給煤機(jī)視頻；采區(qū)皮帶運(yùn)行狀態(tài)；采煤工作面機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)等。

2）地面集控軟件主系統(tǒng)更新升級(jí)。對(duì)地面集控軟件主系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，建立井下皮帶集控系統(tǒng)，具備地面遠(yuǎn)程控制操作能力。

3）設(shè)備兼容性。涉及皮帶集控系統(tǒng)使用的各類(lèi)皮帶保護(hù)、擴(kuò)音器、急停、拉線急停專(zhuān)用電纜等設(shè)備須與現(xiàn)有天津華寧皮帶集控所使用設(shè)備相互兼容（可替換使用），各類(lèi)設(shè)備控制提供數(shù)據(jù)接口便于整體皮帶集控系統(tǒng)使用。

4 改造效果

1）避免了由于大煤量運(yùn)輸或運(yùn)輸量不均衡引起的過(guò)流、過(guò)載故障。

2）采用集中控制方式，是在整個(gè)運(yùn)輸線上新增或改造現(xiàn)有控制裝置，在控制室內(nèi)集中操縱，由1～2名崗位工來(lái)完成操作不但節(jié)省了大量的崗位操作人員，也為及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、縮短停產(chǎn)時(shí)間和綜合自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。

3）提升了皮帶巷道標(biāo)準(zhǔn)化程度，逐步向集控、減員、安全、高效的目標(biāo)邁進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)全礦井皮帶機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制、管理一體化和人工巡檢的新的系統(tǒng)運(yùn)行模式，達(dá)到煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化高效運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>