安俊燕

（汾西礦業(yè)設(shè)備修造廠， 山西 介休 032000）

引言

近年來，煤炭開采機械化已成為煤炭工業(yè)增加產(chǎn)量、減少生產(chǎn)勞動率、減小重大惡性事故和改善勞動條件的一項關(guān)鍵性技術(shù)[2]。其中減人提效，提高綜合自動化水平是現(xiàn)代化礦井的必然要求。原煤運輸是礦井生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用以PLC為核心的控制、監(jiān)測、保護(hù)系統(tǒng)能夠很好地滿足這些要求[5]。PLC結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，編程環(huán)境與實際情況聯(lián)系緊密，容易操作，在實際的生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛[6]。

1 目前礦用帶式輸送機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

國內(nèi)外帶式輸送機都在長距離、大運量、節(jié)能、驅(qū)動、高可靠性、自動化、可視化、高精度在線監(jiān)測方向有長足的發(fā)展[8]。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 永磁直驅(qū)動力系統(tǒng)

永磁直驅(qū)動力系統(tǒng)，可以替代“異步電機+軟起裝置+減速器”的傳統(tǒng)驅(qū)動系統(tǒng)，實現(xiàn)電動機與運輸機滾筒軸的無齒輪傳動[7]。原始系統(tǒng)有一定的繁雜性。簡化傳動系統(tǒng)，大大提高傳動效率，系統(tǒng)基本無需維護(hù)；提高電力的使用效率，節(jié)省電能；通訊功能比較強大，便于實現(xiàn)煤礦“無人值守”的終極目標(biāo)。

1.2 智能化巡檢系統(tǒng)

智能機器人巡檢可以長時間可靠的進(jìn)行煤礦井下的音頻，視頻與數(shù)據(jù)的實時采集，并通過事先設(shè)計好的各種程序軟件，對發(fā)生的情況作出處理決斷，并將最終結(jié)果反饋到井下集控中心和地面。

1.3 帶式輸送機的動態(tài)分析

帶式輸送機在使用工況及負(fù)載發(fā)生重大變化時，會產(chǎn)生較大的張力，張力超過一定范圍就會對輸送機產(chǎn)生影響，較輕的會引起大的振動，運行失穩(wěn)、機架滾筒晃動等現(xiàn)象；嚴(yán)重的會造成制動失效，輸送帶斷裂，驅(qū)動裝置損壞等故障。特別是在啟動和制動過程中，動張力現(xiàn)象比較明顯[4]。

2 礦用帶式輸送機的電氣保護(hù)裝置

安全保護(hù)裝置是對帶式輸送機進(jìn)行監(jiān)測，報警，必要時可以切斷電源進(jìn)行保護(hù)的裝置，可以提高輸送機的壽命，預(yù)防災(zāi)害事故的發(fā)生，保障礦井安全生產(chǎn)。通過進(jìn)行系統(tǒng)的安全保護(hù)設(shè)計，可以實現(xiàn)帶式輸送機的自動化，同時接入井下工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，便于管理，達(dá)到減人提效的目的，提高生產(chǎn)率。

3 礦用帶式輸送機的安全監(jiān)測與保護(hù)

針對礦用帶式輸送機的七大保護(hù)：速度保護(hù)、堆煤保護(hù)、跑偏保護(hù)、煙霧保護(hù)、溫度保護(hù)、沿線緊急停車保護(hù)、撕帶保護(hù)。

當(dāng)產(chǎn)生上述突發(fā)問題時，會進(jìn)行相應(yīng)的提示，如語音報警等，實現(xiàn)事事追蹤控制，保證整個生產(chǎn)過程的正常運行[3]。

4 控制與監(jiān)測主流程圖設(shè)計（見圖1、下頁圖2）

圖1 控制方式設(shè)計

圖2 故障監(jiān)測設(shè)計

5 PLC控制器的主要功能塊

集控方式：當(dāng)位于集控方式時，該皮帶的控制系統(tǒng)的行使權(quán)移交給上級控制中心，上級控制中心通過控制本部PLC集控功能塊里面的程序[1]。

就地方式：當(dāng)位于就地檔時，司機在操作臺控制本條皮帶機的起停，所有接入的故障保護(hù)功能均有效，皮帶機按PLC控制程序起停。只需要按下啟動按鈕，系統(tǒng)自行打點預(yù)告，如系統(tǒng)正常，電機自動啟動。

檢修方式：檢修”檔和“就地”檔類似，用于某個故障保護(hù)傳感器異常需檢修時切除所有外部故障保護(hù)功能（除沿線急停外）?？刂婆_的工作方式旋轉(zhuǎn)至檢修位置，然后按下啟動按鈕，實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動；如果系統(tǒng)沒有問題，則礦用帶式輸送機可以正常運行。

手動方式：按下打點預(yù)警按鈕，打點預(yù)警信號預(yù)警，再手動按下啟動按鈕，電機啟動。

6 結(jié)語

在高產(chǎn)高效煤炭生產(chǎn)過程中，礦用帶式輸送機的安全平穩(wěn)運行不僅直接影響著整個礦井的煤炭產(chǎn)量，還是煤礦安全生產(chǎn)的一個重要指標(biāo)。所以，應(yīng)大力開展礦用帶式輸送機關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新研究，自動檢索和消除運輸過程中的故障，實現(xiàn)運輸過程的自動化運行，不斷提高我國的煤炭生產(chǎn)運輸技術(shù)，實現(xiàn)高產(chǎn)高效。