综采工作面刮板输送机电控装置应用研究

白振华

(山西煤炭建设监理咨询有限公司，山西 太原 030012)

0 矿井概况

目标矿井现阶段采用的生产方式为一井一面生产方式，开拓方式为单水平上下山开拓，采用放顶煤开采以及全部垮落法进行工作面的顶板处理。由于目标矿井所处区域的煤层硬度较小，在进行采掘的过程中，采煤机进刀或刮板输送机运行是经常会导致煤壁出现不同程度的片帮，最终体现在刮板链卡死以及输送机上煤量累积过多，最终使设备出现多次停机。在生产过程中，由于煤层、水泥以及其他多种外界环境的影响，容易使刮板输送机链条以及其煤块与刮板之间的摩擦力增大，对刮板造成严重损坏。因此，刮板输送机的合理启动是影响整个矿井安全生产的前提，需要对目标矿井现阶段的刮板输送机控制装置进行改进[1]。

1 4501号工作面设备安排情况

4501工作面使用的刮板输送机型号为SGZ730/2×160型双链刮板输送机，配套使用的电动机型号为YBSD-160/80-4/8型三相异步电动机，同时，设备的启停通过专用的电磁启动器进行控制，型号为QBZ-6×200/1140(660)ZH。其中，电磁气动气的电压为1200V，电动机的额定电流为100A。

在刮板输送机的运行过程中，电磁起动器显示的电流可以达到设备运行过程中额定电流的5倍左右，供电距离叫院士可以达到共额定电流的10倍左右，从而能够保证在电机的运转过程中具有较低的转矩，最终有效解决现阶段设备很难启动的情况。在电动机由低速向高速进行运转时经常会出现电流的激增，对于设备造成不同程度的损坏。同时，高低速的切换目前大多依托于人工操作，很容易出现各种类型的事故，对于设备的保护较差，设备的过流保护也不充足。因此，结合矿井实际生产经验，传统的三相异步电机配合电磁启动器的控制方式很难满足现阶段的刮板输送机生产需求，需要进行进一步改进。

2 4503工作面设备安排情况

4503工作面使用的刮板输送机型号为SGZ764/2×315型双链刮板输送机，配套使用的电动机型号为YBSD-315/160-4/8型三相异步电动机，同时，设备配备专用的电磁启动器进行控制，型号为QJR1-4×400/1140(660)-4。同时，配套使用两台矿用滤波电抗器进行设备的启停控制，型号为DKB-250/1140L。

实际生产过程中组合软启动器配备有三对模糊控制系统，通过电流的开关来进行设备的启停操作，最终实现整个设备的软启动以及软停止。在电动机满载或空载的情况下，设备均能够平稳启动，其常见的4种启动方式为：

(1)调压启动，即信号达到指定位置时在限定时间内将电压值由初始值升至额定电压，以实现设备的开始运转。

(2)限流启动方式，即根据电流的实际运转状态以及被控电机的电压变化情况，依据其调压特性曲线进行设备的开关。

(3)限流+突跳启动，即启动方式及检测由电动机的电流运动状态决定，当其达到额定数知识进行限流启动，调频启动方式及在降低电子原油的转子电流是是电动机处于调频工作状态，保证其转矩达到额定转矩的1.5倍左右，同时设备运行时的额定电流应较小，启动一段时间在限流驱动的方式下完成电压的输出以及设备的启动。一般情况下软启动的额定电压为1200V，正常情况下软起动直接由高线绕组启动，其额定电流为200A。在刮板输送机空载情况下，软启动的电流一般高于额定电流三倍左右，相对于真空启动器、电动机的启动电流会明显降低。

综上所述，虽然启动软启动器可以直接驱动电流绕组产生较高电流，但若低速绕组时仍然需要人工操作，在实际生产过程中存在诸多的不足，启动的性能较差，不能够实现无级调速以及设备的有效启动。

因此，在实际生产过程中，结合矿井生产情况，需要更换原有的变频器。其中，变频器的变频调速通过绕组进行改变，把原有的电流进行转化之后，转变成可交换的交流电，通过微处理的方式是波形进行变化，以驱动电机的运转实现无级调速。实际生产过程中，电机的变频电压约为1100V，直接驱动店主所需要的电流为190A。根据实际生产情况，电动机的电流一般为30A左右，变频器可以根据其负载变化调节运动频率，最终实现速度的调整。

结合现场实际生产经验，变频器运行过程中仍存在诸多问题。首先，变频器的非线性镇流器产生的电波会对原有的电网产生干扰，影响整体的供电水平。其次，变频器输出的电磁波辐射较强，会对周边的电子电气设备的运行造成不同程度的影响。虽然各变频器均有滤波器，但对于电网的影响，特别是控制系统的音响，很容易导致整体的信号传输存在一定的失误。因此，在使用变频器时应当尽量减少外部辐射的影响，同时配置专用的变电站。考虑电波效果的同时考虑经济成本。在现场生产过程中结合矿井实际生产情况，变频器的运行方式可以改变为一带一的运行方式，即一台刮板输送机配套有两台变频器及滤波器。然而，由于目标矿井的煤层较软，而需要配置的滤波器尺寸较大，因此现场管理中仍然存在诸多问题。

3 结论

本文通过对上述目标矿井两个综采工作面设备的配置情况进行综合分析，对于其存在的主要问题进行讨论，并针对性的提出对应改进措施。主要措施为：将原来的刮板输送机电控装置改为现阶段的磁阻调速驱动系统，这一系统能够有效满足复杂的矿井生产需求，在实现经济效益提升的同时，节省了能源的消耗，应用前景广阔。