煤矿带式输送机综合保护装置的应用探讨

煤矿带式输送机综合保护装置的应煤矿带式输送机综合保护装置的应 用探讨用探讨 煤矿安全规程 第三百七十三条明确规定 采用滚简驱动带式输送机运输时 必须装设驱动 滚筒防滑保护 堆煤保护和防跑偏装置 应装设温度保护 烟雾保护和自动洒水装置 因此 结合国家 标准的相关规定 国内的一些生产厂家相继开发研制了多种不同类型的带式输送机综合保护监控装置 以 适用于煤矿井下带式输送机的安全运行 1 1 带式输送机综合保护装置的性能及特点带式输送机综合保护装置的性能及特点 煤矿带式输送机综合保护装置一般采用矿用隔爆兼本质安全型 的防爆形式 既由隔爆腔及本安腔两部分组成 隔爆腔中装有 电源变压器及本安电源电路板 用以提供控制系统所需的本安 电源 实现本安与隔爆信号的转换 控制主电机隔爆型电磁起 动器的开停 本安腔通常在隔爆腔下部并固定为一体 其内部 安装有信号接线板 主控板及显示板 操作控制面板上设有运 行状态 故障状态 工作状态指示灯 以及各种操作按钮 现有的煤矿带式输送机综合保护装置需配套不同类型的保护传 感器共同组成控制系统 因各生产厂家采用的技术不同 其性 能互有差异 控制原理大都是由继电器组成的硬线逻辑电路 运算放大器 cmos 集成电路 单片机等构成 所有控制及传感 器信号输入控制箱 进行分析判断 并发出控制各种设备的指 令 使带式输送机的安全运转得到完善保护 通常具有如下性 能特点 1 具有工作状态 故障种类的 led 指示 2 起车前能够发出车预警信号 有些还具语言预警及语言事 故报警功能 3 既能单机使用 又可实现由多条带式输送机组成集控的运 输系统 并在集控制时能够实现通讯 4 集控时各台均可显示自己在集控中的位置 有些由于成功 的采用双音频传输技术 使运输系统运行状态对位显示比较直 观 使操作者易于观察 5 能够实现带式输送机的多种保护功能 各种保护传感器动 作的同时有故障种类指示及警报或有语言报警 传感器输入信 号均为低电平有效 动作类型可分保护后立即停机和延时停机 各种保护特性如下 打滑保护 通常使用速度传感器 当带式输送机运行时 在 驱动滚筒与输送带之间接触部分产生相对位移并持续时间在 2 s 以上时 实现保护后延时停机 烟雾保护 多采用气敏型传感器 利用气敏元件对橡胶 煤 燃烧的烟雾反应敏感的特性 当输送带或其它非金属材料过热 或燃料产生烟雾时 利用传感元件输出电流的变化来探测烟雾 实现保护后立即停机 温度保护 当带式输送机运行过程中 因磨擦或其它不明原 因产生使滚筒或其它驱动设备产生过高温度时 传感器通过感 触被测物的检测点温度高于预先整定值 实现保护后立即停机 同时 驱动洒水装置 喷水降温 堆煤保护 当卸载点煤发生堆积或溜槽堵塞使煤位超出预定位置并持续一定时间 实现保护后 延时停机 传感器采用两种方式 其一 煤位开关型 当煤位上升时 使传感器倾斜到一定角度时 内部 行程开关动作实现保护 其二 采用电极式煤位探头 利用探头与煤堆之间的煤电阻变化 实现保护 跑偏保护 其传感器通常在胶带两成对使用 分别安装于带 式输送机的机头 机身 机尾易于跑偏处 当带式输送机的输 送带运行超过托辊边缘 20mm 使传感器的导杆偏离一定角度并持续一定时间 实现保护后延时停机 沿线紧急停车保护 采用双向拉绳开关 沿带式输送机沿线 行人一侧 从机头开始每间隔约 50m 设置一台 在运行过程中 当输送机沿线发生故障时 操作人员拉动拉绳开关 实现保护后立即停机 纵向撕裂保护 一般用来监视装载点胶带的纵向撕裂 传感 器通常安装在装载点上方上下胶带之间 当胶带纵向撕裂时 煤从裂缝中漏到胶带下方的传感器 当煤堆积达到一定重量时 实现保护后立即停机 2 控制系统组成控制系统组成 煤矿带式输送机综合保护装置组成的控制系统由主机和多种不 同类型的保护传感器组成一个控制单元控制一台带式输送机 其保护传感器的种类和数量由带式输送机的工况及故障性质决 定 也可由多台主机和多种传感器共同组成多个控制单元控制 多台带式输送机的运输系统 各控制单元通过集控信号电缆相 互联系 实现信号关联互动 控制系统组成如图 1 所示 图 1 带式输送机综合保护装置控制系统结构示意图 3 3 工作过程工作过程 煤矿带式输送机综合保护装置通常具有 单台 和多台联机的 集控 两种工作方式 无论在 集控 或 单机 方式下 均能够可靠的实现带式输送机的起动 起车预警 停车 故障 报警 故障保护停车 故障自锁及解锁功能 并具运行状态 故障种类的 led 显示 以及多机 集控 时全线系统状态对位 显示功能 全线信号联络及对讲功能 1 单台使用 开车前将工作方式设定为 单机 然后用装 置的控制面板信号按钮联系起停车 用起 停按钮对带式输送 机进行起 停车控制 同时面板上设有的各种状态指示灯指示 装置的工作状态 2 多台联机使用 集控方式 开车前将工作方式庙宇为 集控 按运输系统中各条胶带机的煤流顺序 依次设定相应 各台主机的编号 正常起车 根据开采工作面的需要 工作面带式输送机一般 设置为首台 由人工直接控制 当采面出煤时 司机操作工作 面带式输送机综合保护装置的 起车 按钮 工作面带式输送 机开始运行 当煤流碰到安装在机接近机头位置的开车传感器 时 给与工作面带式输送机搭接的转载带式输送机的控制单元 发送开车信号 控制转载带式输送机开车 煤流碰到安装在转 载带式输送机接近机头位置的开车传感器时 顺控下一台搭接 带式输送机起车 依次类推 直到末台带式输送机运转 把采 区工作面的煤运到煤仓 此外 有些产品的集控时的起车方式 是根据运输系统中各条胶带机的运长 带速测算出每部胶带的 煤流时间 设定各台带式输送机综合保护装置顺控下台带式输 送机起车时间 由 首台带式输送机 中间转载带式输送机 末台带式输送机 之间的时序实现运输系统的运转 正常停车 当开采工作面停止出煤时 由司机操作工作面带 式输送机综合保护装置的 停车 按钮停车 当安装在工作面 带式输送机机头的开车传感器无煤时 不再向与工作面带式输 送机搭接的转载带式输送机控制装置发送开车信号 中间的各 台转载胶带机在煤运完后自动停车 如此依次进行 整条运输 线按顺煤流方向逐台直至全线停车 在以时序控制的集控系统 在工作面带式输送机停车后 按设定的延时时间依次停各台转 载带式输送机至全线停车 故障停车 出现保护故障时 故障停车的那一台向全线送出 故障语音报警信号 并实现全线的立即停车 全线的系统状态 指示对各台的起停作对位显示 4 存在的问题及其对策存在的问题及其对策 1 缺少主电机运行反馈信号 大部分的带式输送综合保护装 置只提供一组继电器开接点 当多机驱动时 继电器接点只控 制一台主电机电磁起动器 其余各台靠电磁起动器之间的联锁 来实现控制 当 开车 发出指令后 继电器接点闭合 各台主 电机电磁起动器起动 实现带式输送机的运转 此时当靠联锁 控制的电磁起动器出现故障停机时 信号不能反馈给控制装置 造成缺机运行故障 对此 应在保护装置内增设起动反馈电路 当电磁起动器运行后 利用其常开接点 向保护装置反馈一个 电平信号 由此信号来维护起动电路 以确保带式输送机的运 行 2 保护后需延时停机的故障类型时间调整较难 为防止误动 作 带式输送机的故障类型中 如跑偏 堆煤等故障需设置为 保护延时停机 延时时间大都是控制电路中的电容充放电时间 来实现 由于用户现场各有差异 延时时间的要求也不尽相同 对此 改进现有的延时控制电路 采用时间继电器 使时间调 整简便易行 3 当带式输送机运距较长时 沿线缺少起车预警 现有带式 输送机综合保护装置 只在装置本身设有起车预警信号 此信 号只能在集控时发送给另一控制单元 而沿线无法实现预警 对此 在控制电路中增加预警信号输出电路 并在带式输送机 沿线配套相应的报警信号传感器 不仅能够实时起车预警 还 可用于沿线打点联络 4 缺少输出信号 无法进行功能扩展 对于带式输送机关联 设备 如给煤机 缺少相应运行状态输出信号 不便于实现联 锁控制 对此 在控制电路中增加运行状态输出信号 以解决 与其它设备电气接口问题 5 不能联控具有一定倾角 带有闸电机的带式输送机 对此 在控制电路增加一组继电器常开接点 来控制闸电机电磁起动 器 增加制动闸信号反馈电路 与主电机控制电路组成 发开车 指令 松闸 起车预警 开主电机 开车程序 5 结语结语 目前 各种类型由带式输送机综合保护装置组成的控制系统 以其体积小 质量轻 经济 可靠 操作维护方便 保