安俊燕

（汾西礦業(yè)設(shè)備修造廠， 山西 介休 032000）

引言

近年來(lái)，煤炭開(kāi)采機(jī)械化已成為煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、減少生產(chǎn)勞動(dòng)率、減小重大惡性事故和改善勞動(dòng)條件的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)[2]。其中減人提效，提高綜合自動(dòng)化水平是現(xiàn)代化礦井的必然要求。原煤運(yùn)輸是礦井生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用以PLC為核心的控制、監(jiān)測(cè)、保護(hù)系統(tǒng)能夠很好地滿足這些要求[5]。PLC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，編程環(huán)境與實(shí)際情況聯(lián)系緊密，容易操作，在實(shí)際的生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[6]。

1 目前礦用帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外帶式輸送機(jī)都在長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、節(jié)能、驅(qū)動(dòng)、高可靠性、自動(dòng)化、可視化、高精度在線監(jiān)測(cè)方向有長(zhǎng)足的發(fā)展[8]。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 永磁直驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)

永磁直驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)，可以替代“異步電機(jī)+軟起裝置+減速器”的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)與運(yùn)輸機(jī)滾筒軸的無(wú)齒輪傳動(dòng)[7]。原始系統(tǒng)有一定的繁雜性。簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)，大大提高傳動(dòng)效率，系統(tǒng)基本無(wú)需維護(hù)；提高電力的使用效率，節(jié)省電能；通訊功能比較強(qiáng)大，便于實(shí)現(xiàn)煤礦“無(wú)人值守”的終極目標(biāo)。

1.2 智能化巡檢系統(tǒng)

智能機(jī)器人巡檢可以長(zhǎng)時(shí)間可靠的進(jìn)行煤礦井下的音頻，視頻與數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，并通過(guò)事先設(shè)計(jì)好的各種程序軟件，對(duì)發(fā)生的情況作出處理決斷，并將最終結(jié)果反饋到井下集控中心和地面。

1.3 帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)分析

帶式輸送機(jī)在使用工況及負(fù)載發(fā)生重大變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的張力，張力超過(guò)一定范圍就會(huì)對(duì)輸送機(jī)產(chǎn)生影響，較輕的會(huì)引起大的振動(dòng)，運(yùn)行失穩(wěn)、機(jī)架滾筒晃動(dòng)等現(xiàn)象；嚴(yán)重的會(huì)造成制動(dòng)失效，輸送帶斷裂，驅(qū)動(dòng)裝置損壞等故障。特別是在啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)張力現(xiàn)象比較明顯[4]。

2 礦用帶式輸送機(jī)的電氣保護(hù)裝置

安全保護(hù)裝置是對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，報(bào)警，必要時(shí)可以切斷電源進(jìn)行保護(hù)的裝置，可以提高輸送機(jī)的壽命，預(yù)防災(zāi)害事故的發(fā)生，保障礦井安全生產(chǎn)。通過(guò)進(jìn)行系統(tǒng)的安全保護(hù)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的自動(dòng)化，同時(shí)接入井下工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，便于管理，達(dá)到減人提效的目的，提高生產(chǎn)率。

3 礦用帶式輸送機(jī)的安全監(jiān)測(cè)與保護(hù)

針對(duì)礦用帶式輸送機(jī)的七大保護(hù)：速度保護(hù)、堆煤保護(hù)、跑偏保護(hù)、煙霧保護(hù)、溫度保護(hù)、沿線緊急停車(chē)保護(hù)、撕帶保護(hù)。

當(dāng)產(chǎn)生上述突發(fā)問(wèn)題時(shí)，會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的提示，如語(yǔ)音報(bào)警等，實(shí)現(xiàn)事事追蹤控制，保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)行[3]。

4 控制與監(jiān)測(cè)主流程圖設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖1、下頁(yè)圖2）

圖1 控制方式設(shè)計(jì)

圖2 故障監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)

5 PLC控制器的主要功能塊

集控方式：當(dāng)位于集控方式時(shí)，該皮帶的控制系統(tǒng)的行使權(quán)移交給上級(jí)控制中心，上級(jí)控制中心通過(guò)控制本部PLC集控功能塊里面的程序[1]。

就地方式：當(dāng)位于就地檔時(shí)，司機(jī)在操作臺(tái)控制本條皮帶機(jī)的起停，所有接入的故障保護(hù)功能均有效，皮帶機(jī)按PLC控制程序起停。只需要按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)自行打點(diǎn)預(yù)告，如系統(tǒng)正常，電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。

檢修方式：檢修”檔和“就地”檔類(lèi)似，用于某個(gè)故障保護(hù)傳感器異常需檢修時(shí)切除所有外部故障保護(hù)功能（除沿線急停外）?？刂婆_(tái)的工作方式旋轉(zhuǎn)至檢修位置，然后按下啟動(dòng)按鈕，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的啟動(dòng)；如果系統(tǒng)沒(méi)有問(wèn)題，則礦用帶式輸送機(jī)可以正常運(yùn)行。

手動(dòng)方式：按下打點(diǎn)預(yù)警按鈕，打點(diǎn)預(yù)警信號(hào)預(yù)警，再手動(dòng)按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)啟動(dòng)。

6 結(jié)語(yǔ)

在高產(chǎn)高效煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，礦用帶式輸送機(jī)的安全平穩(wěn)運(yùn)行不僅直接影響著整個(gè)礦井的煤炭產(chǎn)量，還是煤礦安全生產(chǎn)的一個(gè)重要指標(biāo)。所以，應(yīng)大力開(kāi)展礦用帶式輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新研究，自動(dòng)檢索和消除運(yùn)輸過(guò)程中的故障，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸過(guò)程的自動(dòng)化運(yùn)行，不斷提高我國(guó)的煤炭生產(chǎn)運(yùn)輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。