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        大陽泉煤礦膠帶自動化控制改造方案研究

        2019-02-13 01:22:35郗成龍
        山東煤炭科技 2019年3期
        關(guān)鍵詞:陽泉運(yùn)輸系統(tǒng)帶式

        郗成龍

        (山西省陽泉市大陽泉煤炭有限責(zé)任公司,山西 陽泉 045000)

        帶式輸送機(jī)是煤礦最重要的運(yùn)輸系統(tǒng),一旦發(fā)生故障就會影響到煤礦的生產(chǎn)和經(jīng)營。根據(jù)大陽泉煤礦數(shù)字化礦山建設(shè)的相關(guān)要求和規(guī)劃,原來的帶式輸送機(jī)自動化控制系統(tǒng)已無法滿足井下生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)男枰?,必須對其進(jìn)行相應(yīng)的自動化控制改造,通過對技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的升級,對主運(yùn)輸系統(tǒng)的帶式輸送機(jī)加強(qiáng)統(tǒng)一的檢測、管理和控制,從而加強(qiáng)對大陽泉煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸能力的控制,保障該煤礦實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)安全生產(chǎn)。

        1 工程概況

        大陽泉煤礦位于山西省陽泉市義井鄉(xiāng)西峪村,年生產(chǎn)能力120萬t,該煤礦運(yùn)輸膠帶一共4條:主井提升膠帶1條(2400m),15#采區(qū)膠帶1條(2300m),12#采區(qū)2條(1800m、200m),剩下的為工作面運(yùn)輸膠帶,現(xiàn)在主要有8130工作面,8120進(jìn)風(fēng)、8120回風(fēng)、8135進(jìn)風(fēng)使用15#膠帶運(yùn)輸;8120高抽巷、8135低抽巷、8135高抽巷使用12#膠帶運(yùn)輸。

        本次膠帶運(yùn)輸自動化控制系統(tǒng)改造范圍:主井1部主平硐平面彎曲帶式輸送機(jī),15#采區(qū)1部帶式輸送機(jī),12#采區(qū)2條帶式輸送機(jī)。主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備的改造范圍分析:(1)1部主平硐平面彎曲帶式輸送機(jī),長2400m,4×500kW,頭部驅(qū)動;(2)5#采區(qū)1部帶式輸送機(jī),長2300m,4×450kW;(3)12#采區(qū)上原煤倉帶式輸送機(jī),長220m,250kW,頭部驅(qū)動;(4)12#采區(qū)1部帶式輸送機(jī),長1800m,3×325kW,頭部驅(qū)動。上述4種改造范圍內(nèi)的膠帶運(yùn)輸機(jī)均采用調(diào)速型液力耦合器進(jìn)行膠帶啟動。

        2 膠帶運(yùn)輸自動化控制系統(tǒng)改造方案

        選用天津華寧生產(chǎn)的KTC101膠帶綜保系統(tǒng)來替代原來的膠帶運(yùn)輸保護(hù)系統(tǒng)。該膠帶綜保系統(tǒng)可以對膠帶進(jìn)行各類情況的檢測,包括縱撕、跑偏、溫度、速度、超溫灑水等情況。同時(shí)可以提供相應(yīng)的語音播報(bào)和報(bào)警,帶式輸送機(jī)每100m距離就安裝一臺擴(kuò)音閉鎖電話。

        主井提升膠帶1條,15#采區(qū)1部帶式輸送機(jī),12#采區(qū)2條帶式輸送機(jī)選用圳市普中科技有限公司生產(chǎn)的Q系列PLC控制器。Q系列PLC控制器內(nèi)置太網(wǎng)功能,可以就近接入環(huán)網(wǎng),從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。帶式輸送機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集后通過環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬲{(diào)度中心,統(tǒng)一進(jìn)行相應(yīng)的檢測和控制管理。

        1部主平硐平面彎曲帶式輸送機(jī)機(jī)頭分別安裝徐州博林高新技術(shù)公司生產(chǎn)的KJJ102監(jiān)控主站和監(jiān)控分站。同時(shí)在監(jiān)控主站上安裝一塊MODBUS轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)信號傳輸。KTC101控制器采集數(shù)據(jù),并通過Q系列PLC控制器將數(shù)據(jù)傳遞到地面調(diào)度中心。

        15#采區(qū)1部帶式輸送機(jī)選用羅克韋爾SLC500系列控制器,加通訊模塊和天津華寧的控制器進(jìn)行通訊,其他PLC配置保持不變,主站加通訊模塊和KTC101-Z型控制器通訊,通過Q系列PLC控制器將數(shù)據(jù)傳遞到地面調(diào)度中心。

        12#采區(qū)2條帶式輸送機(jī)選用上海勵(lì)輝科技自動化公司提供的CP343-1IT以太網(wǎng)通訊模塊來實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊,再將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息傳遞到地面調(diào)度中心。

        3 膠帶自動化控制系統(tǒng)功能

        通過對大陽泉煤礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)原有自動化控制的改造,操作人員在地面調(diào)度中心機(jī)房就能實(shí)現(xiàn)以下功能。

        啟動控制:當(dāng)檢測到分選流程的膠帶和設(shè)備處于適當(dāng)狀態(tài),煤倉煤位也處在適當(dāng)位置,在控制系統(tǒng)中選擇帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的自動控制模式,點(diǎn)擊系統(tǒng)啟動命令就可以實(shí)現(xiàn)主運(yùn)輸系統(tǒng)帶式輸送機(jī)的啟動。另外在閉鎖條件下,可以對設(shè)備進(jìn)行逐一啟動,也可以在手動控制狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)設(shè)備的單獨(dú)啟停。

        停止控制功能:停止控制功能有三種實(shí)現(xiàn)途徑。(1)自動停車。當(dāng)系統(tǒng)檢測到工作時(shí)間和煤倉堆煤高度到了事先設(shè)定的數(shù)值限度就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動停車;(2)人為停車。工作人員可以就地或遠(yuǎn)程通過按下停止按鈕實(shí)現(xiàn)人為停車;(3)故障停車。當(dāng)檢測到帶式輸送機(jī)在運(yùn)輸過程有膠帶跑偏及撕裂等故障發(fā)生后,系統(tǒng)就會因故障問題啟動故障停車。

        故障自診斷及保護(hù)功能:系統(tǒng)能對帶式輸送機(jī)的故障類型進(jìn)行準(zhǔn)確的判定,并提供準(zhǔn)確的位置,同時(shí)還可以采用語音和圖像的方式加以查看。

        實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)表管理:可以對所有帶式輸送機(jī)的啟/停、運(yùn)行、故障等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的記錄,并進(jìn)行相應(yīng)的儲存以備后期查看。能夠自動地對運(yùn)行日志報(bào)表和生產(chǎn)報(bào)表進(jìn)行生成,能夠?qū)崟r(shí)對煤倉倉位、溫度等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄。

        4 實(shí)施效果分析

        2016年5月30日,大陽泉煤礦膠帶自動化控制系統(tǒng)改造項(xiàng)目完成并通過驗(yàn)收,從2016年6月1日正式實(shí)施。目前實(shí)施效果較好,主要體現(xiàn)在以下幾方面:(1)實(shí)現(xiàn)無人值守,節(jié)約人工開支。通過本次帶式輸送機(jī)自動化控制的改造后,該煤礦在地面調(diào)度中心機(jī)房就可以實(shí)現(xiàn)對主運(yùn)輸系統(tǒng)的帶式輸送機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)測、監(jiān)控和管理等工作,可以對帶式輸送機(jī)的故障發(fā)生情況進(jìn)行了解和掌握,從而進(jìn)行相應(yīng)的維修和維護(hù)。該煤礦減少了各帶式輸送機(jī)工作崗位人員共40名,同時(shí)降低了作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度。實(shí)現(xiàn)無人值守后,膠帶運(yùn)輸方面人員開支每年節(jié)約200萬元,有效地降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。(2)提高了數(shù)據(jù)精度,降低了數(shù)據(jù)誤差,當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差控制在4%以內(nèi)。準(zhǔn)確、安全、快捷的自動化傳輸能力滿足了該煤礦的生產(chǎn)和經(jīng)營。

        5 結(jié)語

        本文以大陽泉煤礦為研究對象,進(jìn)行了膠帶自動化控制系統(tǒng)改造方案的研究。將帶式輸送機(jī)操作、監(jiān)控等功能整合在一起,全部都集中在地面調(diào)度中心機(jī)房進(jìn)行操作。本次改造方案能實(shí)現(xiàn)該煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)臒o人值守,減少帶式輸送機(jī)崗位的人員數(shù)量。實(shí)踐效果表明本次改造取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,改造方案合理切實(shí)可行。

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