厲忠濤

摘要：在煤礦開采生產(chǎn)過程中，利用自動(dòng)化控制技術(shù)能夠有效提升生產(chǎn)作業(yè)效率，也能夠降低人力資源成本，并保證生產(chǎn)作業(yè)的安全性。在煤礦開采規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，自動(dòng)化控制技術(shù)愈來愈受到關(guān)注，并得到了普及?；诖耍疚膶?duì)自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦井下皮帶運(yùn)輸中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，并提出了相關(guān)觀點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：煤礦井下，自動(dòng)化控制，皮帶運(yùn)輸;應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善，機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)用在煤礦企業(yè)井下作業(yè)的范圍越來越廣泛，其在皮帶運(yùn)輸中的應(yīng)用有極其重要的作用。皮帶運(yùn)輸機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)使煤礦井下作業(yè)的工作效率增強(qiáng)，進(jìn)一步提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本。由此可見，機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅為企業(yè)運(yùn)營(yíng)增添了作業(yè)效率，而且促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益增長(zhǎng)。本文將對(duì)煤礦井下自動(dòng)化控制在皮帶運(yùn)輸中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究和探討。

一、煤礦井下皮帶運(yùn)輸自動(dòng)化控制的必要性

目前，我國(guó)煤炭行業(yè)正處于發(fā)展瓶頸期，很多煤炭企業(yè)面臨著巨大的生存壓力，前景不容樂觀。若要讓傳統(tǒng)煤炭工業(yè)保持充足的動(dòng)力，就必須采用高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式進(jìn)行改造，以此來提升生產(chǎn)效率、質(zhì)量，并降低整體運(yùn)營(yíng)成本，從而提升利潤(rùn)空間，創(chuàng)造新的發(fā)展出路。皮帶傳輸裝置是煤礦生產(chǎn)過程中不可缺少的設(shè)備之一。傳統(tǒng)皮帶運(yùn)輸設(shè)備傳動(dòng)效率較低，啟動(dòng)時(shí)電流較大，存在功率不平衡、無環(huán)流損失大等問題，并且設(shè)備容易老化。這不僅會(huì)增加煤礦企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，還可能受設(shè)備老化影響導(dǎo)致安全事故出現(xiàn)。顯然傳統(tǒng)井下皮帶傳輸設(shè)備已經(jīng)無法滿足當(dāng)前煤礦企業(yè)發(fā)展的需求。采取自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)井下皮帶運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行改造，能夠?qū)崿F(xiàn)皮帶運(yùn)輸設(shè)備智能化、動(dòng)態(tài)化控制，從而提升煤礦開采作業(yè)效率及安全性，有利于提升整體效能。

二、皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)原理及特點(diǎn)

皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶傳動(dòng)速度等相關(guān)參數(shù)的控制。隨著煤礦向一礦一面方向發(fā)展，相關(guān)配套設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)則呈現(xiàn)出大型化、大功率化，對(duì)于電能的供應(yīng)及電能質(zhì)量提出更高的要求。而電力電子技術(shù)則是借助于半導(dǎo)體功率器件對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換、控制和優(yōu)化利用。電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展給皮帶運(yùn)輸機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的更新升級(jí)帶來了福音，第三代電力電子器件可將高電壓、大電流的功率器與起控制作用的數(shù)字電路、邏輯電路、保護(hù)電路以及傳感檢測(cè)電路集成在一起。其主要優(yōu)點(diǎn)是可以直接接收控制信號(hào)并進(jìn)行傳遞和變換處理以達(dá)到控制目的。

此種系統(tǒng)有一般自動(dòng)控制系統(tǒng)所具有的特點(diǎn)。首先，都采用計(jì)算機(jī)（包括單片機(jī)、PLC即可編程序控制器或嵌入式計(jì)算機(jī)）和多種傳感器組成的工況檢測(cè)以及控制系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備各部分工況參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控及保護(hù)，并采用顯示控件對(duì)相關(guān)參數(shù)顯示;其次，具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能。皮帶輸送機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在整個(gè)礦場(chǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中并非獨(dú)立存在，不是一個(gè)“自動(dòng)化孤島”，而是具有良好的通信聯(lián)網(wǎng)功能。在計(jì)算機(jī)上有相應(yīng)的通信接口或者通信模塊，通過雙芯屏蔽通信線或者光纖與其他設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)信息交互、聯(lián)動(dòng)和集中控制;最后，采用多種先進(jìn)傳感器采集相關(guān)信號(hào)，例如載荷信號(hào)、傳送速度信號(hào)等，給中央處理器提供足夠數(shù)據(jù)，保證能夠及時(shí)準(zhǔn)確控制調(diào)速電機(jī)進(jìn)行動(dòng)作。傳感器數(shù)量以及性能直接影響到數(shù)據(jù)信息量的大小以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

三、煤礦皮帶運(yùn)輸自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的問題

（一）皮帶運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，在一定程度上提高了生產(chǎn)效率，但是各皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)要搭接合理，煤流順暢，各條皮帶啟停順序要設(shè)置合理，否則會(huì)造成堆煤和撒煤，影響皮帶的安全運(yùn)行。

（二）各部皮帶機(jī)之間在控制邏輯上啟停時(shí)間要設(shè)置合理，否則啟動(dòng)集中，啟動(dòng)電流過大，容易造成跳閘。各保護(hù)裝置及時(shí)檢查靈敏可靠性，要定期進(jìn)行巡檢，對(duì)異常問題要及時(shí)處理，否則在皮帶系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)就不能保證系統(tǒng)正常停車。

（三）傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)在煤礦生產(chǎn)中獲得普遍應(yīng)用，但是這類帶式輸送機(jī)裝配存在啟動(dòng)電流大、傳動(dòng)效率差、耗能高、老化速度快等缺點(diǎn)，給企業(yè)帶來大量電能消耗的同時(shí)，也影響了企業(yè)的安全生產(chǎn)。要時(shí)刻關(guān)注國(guó)內(nèi)外先進(jìn)和成熟的技術(shù)，調(diào)查研究后引入到自動(dòng)控制系統(tǒng)中來，比如給煤機(jī)的變頻控制，皮帶機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)結(jié)合皮帶秤的應(yīng)用等都可以引進(jìn)來，進(jìn)行推廣應(yīng)用，大大提高我們的運(yùn)輸系統(tǒng)安全性，同時(shí)減少能源的消耗。

四、自動(dòng)化控制系統(tǒng)在皮帶運(yùn)輸應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)

煤礦井下作業(yè)由人力變?yōu)樽詣?dòng)化的機(jī)械控制系統(tǒng)，不僅可以提高井下作業(yè)的工作效率，增強(qiáng)井下安全性，而且自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以對(duì)井下的情況進(jìn)行更為精準(zhǔn)的判斷，采集的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，更加智能化，相比人為的判斷更加細(xì)節(jié)化。與此同時(shí)，這樣的自動(dòng)化控制系統(tǒng)使機(jī)器設(shè)備檢查修理的投入成本降低，減少了檢修人員的工作量和人員本身的數(shù)量。

綜上所述，煤礦井下運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)是煤礦行業(yè)爭(zhēng)相追捧的趨勢(shì)，皮帶運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化控制是提高企業(yè)工作效率最為快速的方式。自動(dòng)化控制在皮帶運(yùn)輸中的應(yīng)用是目前煤礦行業(yè)普遍的選擇和趨勢(shì)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)也需要不斷發(fā)展更新以滿足煤礦行業(yè)的需求，其發(fā)展更新大致體現(xiàn)為三點(diǎn)：

（1）在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)中，為能夠與多種分析處理軟件并存，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)通信，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理上采用了多個(gè)數(shù)據(jù)接口的方法，以此來實(shí)現(xiàn)與其他軟件的并存通用。

（2）隨著科學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的更新?lián)Q代，計(jì)算機(jī)的中樞處理器分析數(shù)據(jù)的綜合能力大大提高，可以有效的反映實(shí)際情況。

（3）自動(dòng)化控制系統(tǒng)的中樞傳感器在數(shù)據(jù)處理上也有所提高，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)具備精準(zhǔn)性和及時(shí)性等綜合性能。其采集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的能力日益精進(jìn)。

五、結(jié)束語

皮帶輸送自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用給處于困境的煤炭企業(yè)帶來了福音，使得生產(chǎn)成本大幅降低，人工投入減少，運(yùn)行的安全性得到保障。此系統(tǒng)在未來將會(huì)受到越來越多企業(yè)的青睞，其更新?lián)Q代的產(chǎn)品也將進(jìn)一步降低生產(chǎn)投入，發(fā)展前景廣闊。

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（作者單位：黑龍江雞西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司）