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

中图分类号：TP9I 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0346-01

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由多个设备构成，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 皮带集中控制在大型矿井中的应用

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：在平煤集团的采掘运输巷中的应用。平煤集团的矿井生产过程中，在采掘运输巷中应用的是掘进机，应用最多的是综合机械化掘进机进行掘进操作。平煤集团在各方面的支持下采用了皮带运输集中控制技术，皮带运输集中控制系统的应用需要利用到控制设备、检测保护装置、工控机系统等，控制机采用的是EQD11矿用本质安全型，对平煤矿井的皮带输送机进行检测和控制，对不同的模块进行利用可以达到不同的控制效果，平煤集团的矿井很多，根据矿井的复杂情况对模块进行不同方式的组合，对被控设备进行自动调节，实现逻辑控制。在矿井中控制机作为中央操作站，需要利用到计算机，对矿井的信号进行采集，控制矿井中的回路状况，利用电缆将矿井中的信号进行传送，相关人员根据矿井的实际情况将伸缩皮带机跟随掘进机进入到矿井。平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。在皮带运输集中控制系统中，可编程逻辑控制器（PLC）得到应用，PLC是将集中控制、通信技术及计算机技术相结合的控制装置，主要在生产过程中进行现场控制，在大型煤矿中，利用PLC能够很好的对皮带运输进行现场控制。在皮带运输机中，传感器、电动机、制动器等都有着一定的闭锁联系和控制关系，对皮带运输机的相关设备进行集中控制，可编程控制器（PLC）成为皮带运输监控系统中的主要设备，提高皮带运输集中控制的稳定性和抗干扰性，PLC能够稳定的控制皮带运输机启动和停车操作，使皮带运输机的速度能够按照预定情况进行运行，对运行速度进行控制。在皮带运输集中控制中，PLC能够解决干扰问题。PLC的应用，能够将皮带运输中各因素进行考虑，准确、可靠的对煤矿皮带运输现场进行控制。

2.2 掘进皮带和主运输皮带的应用

平煤集团有很多大型矿井，一般在综采面与原煤仓之间的运输都是采用的皮带运输方式，大型煤矿运输的距离较长，之间的站点较多，为保证运输的安全和质量，平煤集团建立完整的运输控制系统，将PROMOS系统引入到掘进皮带运输中，掘进皮带运输需要利用到速度传感器，主运输皮带则需要利用堆煤传感器。掘进皮带受到PROMOS系统的控制，当掘进皮带在运输的过程中出现失灵、脱落现象，PROMOS系统可以让掘进皮带停止操作，避免对煤矿运输造成不利影响。在运输控制系统中，主运输皮带的信号通过速度传感器输入到主运输的网络中，系统中的处理器对信号进行读取并传送到运输控制系统，掘进皮带的处理器读取信号后，控制程序闭合无源接点，与掘进皮带的控制回路实现串接，这时掘进皮带开始运行。如果掘进皮带和主运输皮带出现故障，就不会出现信号，无源接点无法闭合，掘进皮带就不能运行。

2.3 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，此外实时的监视系统也有助于矿井的有序化生产，实现了矿井的科学化管理和生产。

参考文献

[1] 方向荣.如何确保皮带运输的稳定性[J].中国高新技术企业.2013（24）

[2] 赵建文.煤矿皮带运输集控系统的设计[J].现代工业经济和信息化.2014（Z2）.

[3] 靳晓锋，黄永峰.皮带运输实现自动化远程集中控制[J].现代班组.2013（03）.