自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用

苏茂良

山西省朔州市平鲁区中煤平朔井工三矿 山西朔州 036800

1 煤矿井下皮带运输自动化控制系统的组成

1.1 保护装置

优先考虑的是系统保护装置的技术水平，依照实际的皮带运输效果来看，目前我国煤矿企业所应用的煤矿井下皮带运输自动化控制系统中，其保护装置所能完成的是一些基本操作，包括：防跑偏、防打滑、堆煤等，在运行灵敏性、安全性方面还有待进一步提高。要解决这一问题，就必须提高保护装置的可靠性，防止误动作发生，尤其要加强防纵撕保护。解决纵撕的一个重要方法是卸料口采用倾斜振动方式，这样能减少矿山下落的冲击力，使皮带受损几率随之减少[1]。

1.2 带式输送机

目前，带式输送机是煤矿井下皮带运输自动化控制系统的一个组成部分。带式输送机的优势是运行可靠、动力消耗低，主要的驱动方式有：异步电动机带限矩型液力偶合器驱动方式、异步电动机带CST驱动方式、异步电动机带调速型液力偶合器驱动方式、变频调速驱动方式。

2 采用煤矿井下皮带运输自动化控制系统的必要性

我国煤炭行业如今已经遇到了发展瓶颈，煤炭企业的经营状况惨淡，前景令人堪忧。从世界上其他先进采煤国以及我国神东矿区的发展经验来看，只有采用高新技术才能够保持传统煤炭工业的生产动力，以此来提升生产效率，为煤矿企业获得更大的利润空间，而皮带传输装置就是煤矿生产过程中一个不可缺少的设备，也是帮助煤炭企业走出当前困境的重要因素。

传统的井下皮带运输设备尽管被广泛应用于煤矿生产中，但是这种设备启动时电流较大、传动效率低，并且易老化，这给煤炭企业带来的不仅是增加运营成本，还将威胁到安全生产。

3 井下皮带运输自动化控制系统的特点

皮带运输自动控制系统主要应用电力电子技术来控制皮带传动速度等相关参数，实现动态化调节。而自动控制系统是通过采集传送带上所分布的负荷信号，将其传递至中枢系统后再进行分析，之后向调速电机传递出动作指令，从而对皮带运行速度加以控制。这种控制方式不仅能降低能耗，延长传动部件使用寿命，还提升了设备运行的安全性。概括来说，井下皮带运输自动化控制系统的主要特点为：

（1）利用计算机和多种传感器组成的工况检测以及控制系统，连续监控保护设备的各部分工况参数，同时所有的相关参数应由显示控件来显示。

（2）实现自动化控制。工作人员在工作站管理信息时，可以实现远距离访问、控制各分站机、合理的设备管理、及时采集数据并做好信息处理。在该系统中，网络实时监控是其中的一种结构，有利于完善其生产监控的性能。与此同时，在各环节生产运行中，其数据采集、传输和打印都具有实时性，并配合着工业电视系统来监视图像，使人员和设备都处于安全状态下，最终实现自动化控制系统和生产管理系统数据间的共享[2]。

4 自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用

4.1 控制运输过程

对于煤矿井下皮带运输的控制来说，自动化控制系统主要采取的是手动控制及自动控制两种方式，自动化控制系统可以有效保护井下皮带运输设备。一般来说，井下环境会影响到长距离皮带运输，所以可能有部分故障随之出现。由于自动化控制系统中不止是设置了传感器，还有一定量的保护开关。所以一旦在皮带运输设备的运行中发现故障，那么通过利用故障地址识别技术，可以识别闭锁、跑偏等保护开关动作，相应的信息会经过传感器传到自动控制系统，控制器分析完信息会有反馈指令发出，设备就停止运行，并反馈相关信息到控制中心，控制中心接收到故障信息后，根据实际的故障信息数据，可以做出有效处理。排除设备的当前故障后，控制器再次发出运转指令，使设备又正常的开始运行，这就能避免安全事故发生。此外，当煤矿井下皮带运输设备的运行处于正常状态时，工作人员只需手动启动电控开关就能按预设程序对皮带运输设备进行操作控制，全局控制由控制中心完成，由此促使自动化操控得以顺利实现[3]。

4.2 远程操作控制

煤矿井下皮带运输自动化系统实现远程控制，主要有开车和停车两种，开车前会做准备工作，以保证开车运转正常进行以及生产安全。操作员应该对所需要负责的机组设备做安全检查，经检查结束后，作业和系统控制员之间的信息传递要及时完成。皮带自动化系统有三种运行模式：全运行模式、分运行模式、应急运行模式。对系统主站和分站做同一时间启动就是全运行模式；分运行模式则是系统主站和分站不统一运行，各分站按各自模式来运作；应急运行模式是在系统运行中做相应的应急处理，所以就会发生急开急停情况。“逆煤流启动、顺煤流停止”是开停所遵循的一个原则，由主机对各分站机进行控制，并且有利于提高煤矿井下皮带自动化控制系统的运转效率。

5 结语

依据运行下的皮带运输系统模式，逐步提高运输系统的自动化操作，提升运输系统的实施监控操作模式，依据可编程控制下的PLC参数进行分析，调整增减控制的功能模块，逐步提升PLC控制整体效果，确保PLC系统控制调整下的井下皮带集中控制的综合发展因素。自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用，不仅能保证煤炭生产安全，还从根本上提高生产效率。煤矿井下皮带运输系统通过利用自动化控制技术，为煤矿井下作业增加了科学技术含量，推动了煤炭产业的大发展。