皮带运输集中控制在大型矿井中的发展趋势.doc

皮带运输集中控制在大型矿井中的发展趋势【摘要】文章首先分析了皮带运输集中控制系统的构成和功能，然后探讨了皮带运输集中控制在大型矿井中的应用和发展。【关键词】皮带运输；集中控制；可编程控制器0.引言 通过在皮带运输机上装设集中控制系统，是当前各大矿井经常用到的方法。这种方法操作起来非常的方便，而且还有效的提高了矿井下施工的效率，促进了矿井施工的智能化和自动化发展。现代化矿井集中控制系统不仅包括工业电视监控系统和数据语音通讯系统，同时还能够通过胶带进行集中控制，而且还不会损坏皮带运输机，在矿井中应用非常广泛。1.皮带运输机集中控制系统1.1系统构成 一套完整的矿井皮带运输集中控制系统由：主站、分站、操作台、CRT显示器、接口柜、电源柜、监控显示单元、编程计算机以及其他的现场设备1。可以根据集控系统的要求自主开发一款连接连主站和分站之间的通讯软件，提高系统运行的稳定性和可靠性。CRT显示器一般是由一些发光的二极管显示单元组成，对皮带的运行情况和突发故障等进行模拟。接口柜的作用是隔离抗电磁干扰电气控制接点电压等级容量的转换。电源柜管理集控系统所用到的各种电源。操作台实现了操作人员和机器设备的信息沟通，对集控系统中所有的皮带进行集中控制。由于皮带运输集中控制系统有多个设备构成，使得系统运行比较复杂，为了简化系统中复杂的逻辑关系，可以引入可编程控制器，提高系统的稳定性，便于维护。1.2系统功能 （1）控制功能。建立集控系统以后，操作人员只需要在集控室内直接操作控制设备，就可以实现对矿井下各个皮带运输机的实时控制。在皮带运输机上装置一台装有调制解调器的控制器，就可以实现井下和井上的实时沟通。而集控室内的计算机又可以屏蔽设备出现故障，当计算机通过调节参数使得设备正常运行后，屏蔽又会自动消除。此外，控制系统还可以检查设备运行的外部环境，以便及时发现和维护设备的运行。 （2）监视功能。集中控制系统的监视部分包括井下设备和井上设备。井上的设备负责讲井下设备传输的信息等显示出来，井下设备负责对皮带运输机的运行的状况等进行实时监控。井下设备和井上设备可以同步显示井下皮带运输机运行的时间、位置和类型，还可以显示煤位的高度，给煤机和皮带运输机的开启和停运的状态2。在设计时只需要分别在皮带传输机的机头和机尾两侧安装一台摄像装置就可以，然后在集控室装置电视墙，就能直接在集控室看到皮带运输机的运行状况了。 （3）井上显示功能。井上的系统主要是集控室内的设备，计算机可以保存操作记录、监测记录、运行记录等设备运行记录，以供井上的操作人员随时查看系统运行记录。在集控室的操作台上安装通讯设备，只需要稍加改动，把原有的送话器改成麦克风，井上的操作人员就可以随时与井下工作人员随时保持沟通。 （4）井上和井下的数据传输功能。井上和井下数据信息的只需要装置一台专用的调制解调器就可以。利用电话线将井下的设备与井上的计算机连接起来。只要井下和井上的距离在8千米范围以内，井下的数据信息就可以通过集控室内的计算机直接显示在井上的显示器中。井上的操作人员还可以随时可以通过网络浏览井下传输的信息。可以直接采用光缆来传输井上和井下的数据信息。2.皮带运输集中控制在大型矿井中的应用和发展2.1小皮带集中控制在大型矿井中的应用 小皮带运输集中控制系统主要是应用在矿井中的采掘运输巷中。例如：在焦煤集团的采掘运输巷中的应用。焦煤集团的矿井生产主要是以中小型的机采或者是炮采两种方式。其采掘运输巷中用到的主要设备是SGW-40 T 型刮板输送机。每个工作面需要用到5-14台左右的设备，设备数量的增多直接增加了电能的消耗，设备还容易出现故障，加大了井下工人的劳动量。此外，在掘进的过程中，经过众多的转载点时，煤块还会受到刮板和牵引链的挤压作用变成煤渣，浪费了一部分煤，降低了企业的实际产能。为了提高井下的工作效率，减轻工人的劳动强度，提高煤块率，焦煤集团在各方面的支持下采用了小皮带运输集中控制技术。根据马矿25081和11073这两个工作面的特征，采用的是驱动电机功率为15KV，宽度为0.65m，长度为70-80m的小皮带运输机。焦煤集团在使用小皮带运输机以后，各个矿井的经济效益明显得到了提升，大部分都是块煤，重要的降低了机电事故的发生率，安全生产得到了落实。在马矿的两个工作面试用得到好的成效以后，焦煤集团的其他矿井都相继开始试用小皮带。小皮带主要有落地式和吊挂式两种形式，其又有电动滚筒式和外置式这两种结构。电动滚筒式运输机将减速机和主滚筒集成组装成一个整体，电动机直接驱动主滚筒主轴，通过滚筒内齿轮的速度的减缓来带动传送带的运行。外置式小皮带运输机和一般运输机的结构相同，减速机和电机都安装在滚筒的外边，以便拆换。因此在焦煤集团的矿井中主要使用的外置吊挂式和外置落地式两种结构形式的运输机，在实际的运行中，将运输机的带速设为1 .68m/ s , 与原来的刮板输送机相比，在运输能力不变的情况下，运输的的速度提升了0 .61m/ s 。虽然外置吊挂式皮带能够适应巷道中的地鼓和积水状况，但是却不容易成槽，因此煤很容易洒出来。外置落地式成槽性较好, 但对巷道的适应性差, 巷道地鼓、有水不能使用。在矿井中使用小皮带虽然有很多优点，但也还是会有一些问题存在。比如：小皮带对巷道的高度和弯曲度都有一定的限制；由于小皮带不是很宽，一旦煤量比较大时，煤会直接从工作面中涌出，就会有大量的煤洒出来，造成一定的损失。2.2皮带运输集中控制在大型矿井中的发展趋势 （1）运输设备向大型化的趋势发展。现代化的煤矿生产讲求高效和集约，势必要求矿井运输向高效和高产的技术方向发展。矿井下的运输设备的速度、长度以及运输量都将得到很大的提升，未来的皮带运输机将会向长距离、高带速、大运量、大功率的趋势发展。随着煤矿产业的规模的扩大以及各种煤炭技术的发展，传统的皮带运输机将无法再适应集约化的生产的要求。矿井下需要的是技术更先进，性能更稳定的运输速度快、运输距离长、运输量大的顺槽可延伸的皮带运输机，以完成高效和高产的生产目标。为此，我国应该通过利用带式输送机动态分析与监控技术、软起动与功率平衡技术、中间驱动技术、自动张紧技术、 新型高寿命高速托辊技术、快速自移机尾技术以及高效储带技术等来提升皮带传输技术3，以适应未来大型矿井的规模化和集约化的生产。 （2）元部件的性能将更加的可靠。元部件的性能会直接影响到皮带运输机的开机率，在提高元部件的可靠性的同时，还要加大新技术和新元部件研究的力度。比如：高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等。通过新技术和新元部件的开发和使用，以有效的提高皮带运输机的性能。3.结束语 皮带运输集中控制在矿井运输中的应用，是实现了矿井的自动化和智能化发展。使用皮带运输机集中控制系统以后，提高了煤炭的生产效率，同时降低了设备的故障率，从而减少了维护设备的成本，提高了煤炭生产的经济效益。同时集中控制系统还增强了系统运行的安全性和可靠性，降低了煤炭运输过程中的事故率，此外实时的监视