白雪峰

【摘 要】近年來的社會發(fā)展中，隨著煤礦開采技術的日益進步，以綜掘機為主的掘進工作已經廣泛的應用在各地煤礦開采中，成為整個工作領域工作人員研究的核心課題。在煤礦開采工作中，要想確保生產安全、生產效率和生產質量，就必須要結合實際情況科學的選用綜掘機，實現(xiàn)綜掘機與機電控制系統(tǒng)的協(xié)調一致的工作。S150作為目前較為常見的煤礦綜掘技術，在今天越來越受到業(yè)內人員的關注。本文就煤礦S150綜掘機電控制系統(tǒng)存在問題進行了分析，就其在煤礦開采中的應用和改造做了探討。

【關鍵詞】煤礦開采；選型；改進

綜合機械化的采用是目前煤礦開采工作實現(xiàn)現(xiàn)代化、高新化發(fā)展的主要標志，也是提高煤礦生產效率、保障煤礦安全的核心內容。在工作中，要想保證生產的安全、高效，就必須要在工作中根據實際工作條件為基礎，結合綜合開采面選擇合理的機械和設備，從而實現(xiàn)高效、安全采煤工作需求，并且與此同時要做好相關的管理和控制。

1.S150綜掘機概述

隨著社會生產力和科學技術的發(fā)展，我國機械工業(yè)也得到了長足的進展。綜合機械掘進設備的應用日益廣泛，也促使了綜掘機設備的不斷更新和升級。截至目前，綜掘機設備的應用已經趨于普及，廣泛的應用在很多煤礦開采生產中，但是截至目前仍然沒有任何一種綜掘機械設備能夠完全適應各種有關地質條件和工作要求，這就需要我們在工作中對綜掘機設備進行全面的分析與統(tǒng)計，以便于將綜掘機的各項性能都能夠得到有效的發(fā)揮，最終實現(xiàn)最佳掘進工作效果。S150綜掘機作為目前較為常見的一種綜掘機設備，其在煤礦開采工作中極為常見，也是應用廣泛的設備。

1.1 S150綜掘機概念

S150綜掘機是懸臂式掘進機中的一種，是由履帶行走、截割頭鉆進、耙抓裝渣、中間運輸等多個環(huán)節(jié)共同夠成的，同時其在應用中還存在著調動行靈活、可靠性強、工作效率高、安全系數高、超挖欠挖量小等優(yōu)勢的一種掘進設備。目前，我們工作中常說的S150掘進設備是一種機重為44.6t，定位截割寬度為5.0m，機長9.0m，經濟截割硬度≤80，機寬為2.8m裝載能力為210m/h機高為1.8m，履帶行走速度為7.1/3.5m/min，切割功率為150/80KW，履帶板寬550mm，裝機總功率216KW，履帶接地壓強0.14MPa，切割頭轉速23/46rpm，油箱容量500L，定位截割高度4.8m，供電電源：1140V50Hz（660V）的一種設備結構。

1.2 S150在煤礦開采中的應用優(yōu)勢

在過去的煤礦開采中，由于綜掘機設備的采用不合理、不科學、不實際等問題造成的能源浪費，開采能力損耗以及綜掘工作效率受損等現(xiàn)象時有發(fā)生，不僅造成了嚴重的工作效益影響，也給工作人員生命財產造成極大的威脅。因此，在目前工作中，根據各煤礦、各個采礦區(qū)和工作面的實際情況選擇合理的采礦機械十分關鍵，也是保障工作順利進行的主要手段。在目前煤礦開采工作中，采用S150掘進機進行工作與傳統(tǒng)的S100，S200M掘進機相同，是通過以EZQ300型的第二運輸機作為主要的自卸車、梭車和皮帶運輸機等配套設施共同進行工作，是一種掘進速度快、效率高、作業(yè)連續(xù)程度高以及安全系數高的綜合設備，因此在目前的工作中被廣泛的應用在各地煤礦開采工作中，成為煤礦開采中最為常見的一種機械設備。

2.S150在煤礦開采工作中常見的系統(tǒng)問題

S1501綜掘機作為目前煤礦開采工作中較為常見的一種綜掘設備，其主要應用于煤礦礦井巷道的開挖，適用于各種含有大量瓦斯和煤塵的礦井之中，一般來說，其在中電源碘鹽都是以660V為主的，其頻率為50Hz，主要是由于礦用隔爆兼本質安全的電氣箱和礦產用本質安全的操作箱共同組成的。在應用的過程中，電氣箱主要是用來控制綜掘機油箱功能的，是實現(xiàn)過載、短路、漏電等問題保護和預防的主要手段，也是電氣系統(tǒng)中實現(xiàn)回路控制、插拔控制的主要手段。但是在應用中由于容易受到外界因素的影響而造成了整個開關、元器件、接觸器容易出現(xiàn)松動現(xiàn)象，從而損壞了整個回路控制器，甚至是造成電力系統(tǒng)整個環(huán)節(jié)出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象。一般來說，在目前的S150綜掘機設備采用中，常見的現(xiàn)象主要包含有回路失靈、開關內缺少接觸器回路等問題。

3.系統(tǒng)改造措施

基于上述工作中存在的種種問題，在目前的煤礦采掘工作中，做好S150綜掘機的機電系統(tǒng)改進極為重要，也是實現(xiàn)整個工程工作順利、持續(xù)、科學邁進的主要手段。目前，我們常見的系統(tǒng)改造要點有以下幾個環(huán)節(jié)。

3.1硬件結構改造

在系統(tǒng)原主回路控制回路中增加一個主接觸器KM3備用回路，油泵電機和備用電機控制接觸器改用CKJ5/1140型接觸器，控制電壓AC220V，切割電機控制接觸器采用250A；原三個變壓器TC1、TC2、TC3由一個主變壓器TC（輸入ACl140V/660V，輸出AC220V、36V、127V）替代；采用兩個線圈控制電壓為AC220V的交流中間接觸器代替原有三個控制電壓AC36V中間接觸器；在PLC輸出端連接小型36V繼電器。

3.2 PLC電路設計

本系統(tǒng)采用FX2N一32M系列控制器，其輸Ⅳ輸出點數為16點，采用模塊組件，其運行速度快、控制可靠、安裝靈活、擴展方便、性能價格比高。主要性能特點為：

3.2.1可靠性高

I/O均采用光電耦合，二次電路設有C—R濾波器，防止混入輸入接點的振動噪聲和輸入線的噪聲引起誤動作，具有很強的抗干擾能力，能用于較惡劣的環(huán)境。

3.2.2抗干擾性好

采用模塊結構和軟件控制，省去硬件開發(fā)工作，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。

3.2.3通用性好

在不改變硬件的情況下，修改PLC的內部軟件，可實現(xiàn)不同的控制要求，大大減少了調試工作量，提高了工作效率。

3.2.4增加接口板

增加RS-232BD接口板后，可方便地實現(xiàn)與上位機之間的通信。

3.3控制回路功能實現(xiàn)

前級饋電開關供660V三相交流電，操作隔離開關HK手柄，主固路有電；變壓器TC得電，變壓器副邊供電后，PLC控制模塊獲得電源進行自動復位和程序裝載動作，系統(tǒng)自動完成漏電檢測和煤巷瓦斯檢測正常以后；中間接觸器JC1、JC2線圈接通36V電壓，常開觸點閉合，預警防爆電鈴電路得電，照明回路有電燈亮，控制回路完成油泵電機、切割電機的啟動準備動作。工作時，按下操作箱上的警鈴按鈕SB9后，啟動油泵按鈕SB2，小型繼電器K1線圈得電，主接觸器KM1線圈得電，油泵電機啟動；按下遠停SB1、或油泵停止按鈕SB3，將停止油泵電機的運轉。油泵電機運行以后，按下SB4，啟動切割電機回路，繼電器I/2線圈得電，常開觸點閉合，切割接觸器KM2線圈得電吸合，切割電機運轉，按下SB5或SB1，切割電機停止工作。備用按鈕在使用備用接觸器時進行運行控制；系統(tǒng)的支護功能原理與原系統(tǒng)相同。為了更直觀的顯示油泵電機和切割電機工作狀態(tài)，以及電機運行溫度、負載情況，在操作箱內可以加裝顯示模塊，通過上下翻頁按鈕操作可以很好的記錄觀測電機總體運行狀況，以便更好地控制安全生產。

4.結語

近年來，隨著社會生產技術的進步，各種新型產品不斷涌現(xiàn)了出來，同時對于電氣系統(tǒng)的改造與優(yōu)化也提出了發(fā)展新要求。PLC作為目前電氣控制系統(tǒng)中極為常見的一種，將S150綜掘機電氣控制系統(tǒng)利用PLC技術進行改造，使保護功能齊全，安全性能更加可靠，能滿足各類煤礦巷道掘進生產的需要。

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