矿井采区运输系统中皮带自动化技术改造

刘佳佳

（阳泉煤业（集团）有限责任公司奥伦胶带分公司，阳泉 045000）

矿井采区运输系统中皮带自动化技术改造

刘佳佳

（阳泉煤业（集团）有限责任公司奥伦胶带分公司，阳泉 045000）

本文以煤矿企业自动技术应用为例，改造矿井采区运输系统，并浅谈应用皮带机自动化控制系统的可行性，以期提高煤矿企业的经济效益和社会效益。

矿井采区 运输系统 皮带自动化 技术改造

煤矿生产过程中应用了带式输送装置，但这种装置存在传输速度慢、效率低、老化速度快等问题，严重影响着煤矿企业的安全生产。在自动化技术的快速普及下，皮带机自动化系统得到了非常广泛的应用。它集自动控制技术、电子电力技术和电力器件制作技术于一身，组合成一套功能完善的自动控制系统，具有传输效率高、使用寿命长、维护成本低等优势，受到了广大煤矿企业的普遍认可和使用。

1 采区运输系统的现状

某矿是有百年历史的大型矿井，采区运输系统都是独立控制的，系统比较分散，控制方式很不灵活，不能及时发现系统中的故障，所以实施区皮带自动化控制十分必要。在2008年，改造了运输系统，应用了KHA（36）型输送带集控系统。系统共包括两个部分：工业电视监控和自动化控制。工业电视监控部分，井下皮带机头安装了八部光纤摄影仪。在光缆传输信号下，将视频信号传输至地面集控中心，并使用几台工业电视全程监控信号的传输。

2 采区运输系统皮带自动化的改造目标

2.1 手动控制

操作工作者通过工控机将控制指令进行发送。在皮带不报警的状况下，启动、停止皮带，便于检修设备故障。

2.2 自动控制

操作工作者在使用工控机的情况下，发送控制指令，顺利控制各个皮带机。在皮带机没有报警的前提下，实现顺利启动和停止皮带。

3 改造对策

井下二级分站与井上控制中心构成了KHA（36）型输送带集控系统。控制中心由大屏显示器、IBM414服务器工控机等设备组合而成，以实时监测和控制现场数据。井下二级分站负责分析处理由服务器下达的一系列控制命令。在发出指令后，控制各部皮带机，并将本条输送线设备运作状况上报给主机。使用1000M工业以太网，经OPC网络控制和井上集控中心进行联网并展开实时通讯。在控制命令、设备运行状况中，需要在工业总线网络中实现皮带控制分站与井上控制中心交换信息。在工业电视监视控制部分，全方位监控输送机，确保在第一时间内发现故障，并及时处理故障。井下运输皮带控制及监控系统配置，如图1所示。

4 皮带自动化控制系统的功能

4.1 具有保护与显示功能

（1）保护功能。具有烟雾、检测断带、纵裂、超温等保护功能。

（2）显示功能。工控机显示各个皮带运行状况，在出现故障后显示信号，提示工作人员第一时间维修故障。

图1 井下运输皮带控制及监控系统配置图

4.2 具有联网功能

地面上位机中的网络接口与主要计算机实施客户端连接，共享资源数据。

4.3 具有扩展功能

此系统扩展功能非常强大，对各分站都增加了保护装置，便于实现更大范围的监控。

4.4 管理和打印报表功能

在生产管理过程中，包括记录时间、日志运行、打印各种报表。

4.5 实时监测功能

在井下机头上安装了七台防爆摄像仪，而地面集控制室中有监视器，便于实时查看井下现场施工状况。

4.6 其他功能

（1）实现了放大语音、语音报警等功能。

（2）实现了通讯功能。

（3）多台设备实现了顺逆煤流启动、无煤自动停机等功能。

（4）实现了井下与地面的双向通话功能。

（5）在设备连锁下，每台设备都能作为主控，可连锁启动或者停车。

（6）任何一台主机都可以显示出每台设备的实时运行状况，任何一台主机都能够随时取消故障。

5 皮带集控系统的组成

5.1 井下设施

二级分站两台，负责处理主机下达的一系列控制命令。此分站在中央泵房处安设。标准化本条生产线的命令后，下发指令到各个皮带机控制机中，并将本条输送带设备运行状况及时上报。实际情况上，二级分站负责发起和管理井下各个皮带间的通讯。每一次各个皮带间的主机通讯都由二级分站负责发起，二级分站轮流对每部皮带机的运行状况和故障信息负责查询，将不符合标准的信息及时上报。KHA36型皮带机控制主机作为控制皮带机启动和停止的终端，全部传感器都需要连接到KHA36型主机上，此主机调理及判断各种信号。在收到二级分站通讯指令后，通过判定各个终端，明确是针对于本机命令时，及时汇报本机运行状况。在井下皮带机头处有光纤摄像仪，光缆传输将视频信号传输到地面集控中心，实现全方位、多角度的监控输送机。

5.2 地面部分

监控和管理井下各输送机运作状况，并将启动、停止控制命令下发给一级分站。计算机实时动画显示井下各个皮带机是否处于正常运行状态，及时显示故障信息，并且还能实现每一条输送线的顺煤/逆煤启动。为了便于检测故障，还能通过计算机随意单独启动或者停止一台皮带机。因此，井下皮带有故障发生时，地面计算机可及时处理故障。集控计算机与井下二级分站在网络交换机处，有效交换数据，实现了数据的正常稳定传送。

6 经济效益

皮带集控系统实现了顺流开机、逆流开机、无煤自动停机等功能，降低了空皮带运行率，不但降低了能源消耗，而且还提高了企业的经济效益。例如，1410运输线减少岗位工人6人、2610运输线减少岗位工人9人。按照年人均工资4万元计算，每年工资节约60万元，合计共节约70万元。同时，此系统能够自动检测故障，且有故障发生时还能自动报警，且能及时处理故障，有效确保了皮带的正常运行。

7 结语

总而言之，在煤矿皮带机自动化控制系统设计中，需要遵循相应的标准，根据煤矿具体状况，设计和分析控制系统的整体结构和工作性能，并不断完善和改进系统性能，确保其能符合具体使用要求，进而保证煤矿企业的安全生产。

[1]赵德超，米迎春，杨群才.原煤运输线集中控制的改进与应用[J].中州煤炭，2010，（2）.

[2]杨端轮.PLC在带式输送机集中控制改造中的应用[J].科技创新导报，2010，（2）.

[3]郜磊.基于PLC技术对皮带机集中控制系统的优化设计[J].中小企业管理与科技，2010，（2）.

The Transformation Belt Automation Technology Mine Transportation System

LIU Jiajia
(Yangquan coal industry (Group) limited liability company’s tape branch, Yangquan 045000)

In this paper, the coal mine enterprise automatic technology application as an example, transformation of mine transportation system, the feasibility and application of the belt machine automation control system, in order to improve the coal enterprise’s economic benefit and social benefit.

mine, belt transport system, automation, technical transformation