浅谈采煤工作面刮板运输机电气控制系统及远方控机改进

[摘 要]本文主要对薄煤层采面刮板运输机运控现存问题进行了剖析，提出了刮板运输机远方控制改进建议。

[关键词]采煤工作面 刮板运输机 电气控制 远方控机

中图分类号：TN83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0037-01

七台河精煤集团公司煤层赋存条件为以薄煤层为主和少量的中厚煤层。采面的布置主要以高档普采为主，适合安装综采的工作面比较少。地质条件复杂。开采难度大，工作条件十分艰苦。七煤集团采煤工作面所使用的采煤机组、其供电采用交流1140V动力电源供电。工作面刮板运输机有1140伏特和660伏特两种。其配套使用的控制开关有QJZ―200、315、400/1140（660）Ⅱ型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器（以下简称起动器），它以高性能单片机为控制核心，通过对系统运行状态信号的采集分析，计算共同完成系统的控制及保护。具有过载断相、漏电闭锁、短路等保护功能。同时具有相应的液晶中文汉显指示。

1、薄煤层采面刮板运输机运控现存问题剖析

我局的薄煤层高档普采工作面及中厚煤层的综采工作面，其工作面刮板运输机的控制方式，均采用在工作面刮板运输机的上下溜头处各设一个防爆起动器按钮控制。即刮板运输机控制开关（QJZ型矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器）的控制线路，是由开关经控制线路进出线喇叭嘴引出控制线到采煤工作面刮板机上下溜头，并在上下溜头处各设一台控制按钮，这种控制方式在生产过程中存在以下几点不足。

1.1、采煤工作面煤层比较薄，地质条件复杂，开采难度大，工作面每天又都要补充转向单体液压支柱。回收外运失效的单体支柱，工作面中间的任何部位、任何地点想要停下刮板运输机，都得靠上溜头或下溜头处的控制按钮操作才能停止工作面刮板运输机。这样就造成工作面用刮板运输机运单体不能精准到位，增大了工作面工人串顶子工作的劳动量。另外从刮板运输机上住下取单体或回收时往上装单体，也存在不安全隐患。因为刮板运输机是在上下溜头处控制，其控制操作权不部在工作面人员手中掌控，联系失误时存在着工作面人员正在从刮板运输机上往下取单体或往上装单体时，而被误动作的刮板运输机或单体刮伤、支伤。

1.2、在采煤生产过程中，尾顶脱落的大块矸石或煤矸石卡住机组或工作面刮板运输机，不能及时停下工作面刮板运输机处理，而造成工作面刮板运输机被卡断链事故时有发生。

1.3、工作面低矮，工人作业时活动不方便，信号传输也十分不方便迟缓，这就造成：

（1）问题虽然被及时发现，但信号传输慢，工作面刮板运输机不能及时停下来，没法处理，只能眼看着卡链事故发生。

（2）发现了已经到眼前传信号已经来不及了，附近又没有控制按钮，一种结果是卡链事故发生，另一种结果是违章冒险处理可能造成人员受伤。

（3）工作面除刮板运输机上、下溜头处各设一台控制按钮之外，工作面再也没有控制按钮；工作面作业人员由于工作面低矮，活动不方便受限，自己又没有操控权；为了自身安全也就不敢太靠近观察起动后的刮板运输机运行情况，也造成了问题不能及时发现，不能及时停下刮板运输机进行处理。

（4）工作面中部附近刮板运输机发生故障处理故障时，也必须通过传输信号到上、下溜头才能操纵控制工作面刮板运输机，这就给维修带来了很大困难，操作控制十分不方便，操控的精准度也无法掌握。作业的安全风险很大，很不利于安全管理，尤其是处理底链出槽，断链、卡链时难度就更大了。有时甚至将人气得要发疯，但残酷的现实条件逼得我们不得不带着风险，付出更多的努力去处理故障而作业。

（5）我们现在在工作面刮板运输机上、下溜头处各设置一个控制按钮这种控制方式，虽然满足了在上、下溜头都能起动，停止工作面刮板运输机的工作性能需要，但他同时存在着相互不能有效可靠的电气闭锁。即上溜头停止闭锁了工作面刮板运输机后，下溜头还能点动起动工作面刮板运输机。这就给检修及工作面往刮板运输机上装御单体作业及处理故障等带来巨大的安全隐患，对作业人员的人身安全不能够提供可靠的安全保障。上、下溜头的每一次误操作都可能造成其他作业人员的伤害。

1.4、工作面一般采用的是一根4×16mm2或4×25mm2的矿用橡套阻燃电缆作为刮板运输机控制操纵线，并在上、下溜头处设置四通防爆接线盒，通过四通防爆接线盒向控制按钮分出控制线。这种设置方法即不经济、又不方便。

2、刮板运输机远方控制改进建议

综上所述，是我们现在正在开采的薄煤层采煤工作面存在的几个不利于生产安全方面的现实问题。为了更好的服务生产，提高工作的安全可靠性，现对采煤工作面刮板运输机的远方控制方式提出以下改进建议：

2.1、在矿用磁力起动器内增设一块本安输出远方控板，磁力起动器实现本安型远方控制。

2.2、工作面增加控制按钮数量，每隔20米设置一个快速插接本安按钮。快速插接本安按钮分为前部按钮和末端按钮。末端按钮内设有半波整流用二极管。

2.3、工作面刮板运输机所有控制按钮间采用全程电气闭锁接线方式，即每一台控制按钮都能起动刮板运输机。每一台控制按钮都能停止刮板运输机。且停机闭锁后其它控制按钮都不能再起动刮板运输机。只有当此控制按钮解除闭锁后，其它控制按钮才能起动工作面刮板运输机。

2.4、控制回路采用本质安全电路，其控制操纵线改用信号传输通讯电缆代替4×16mm2或4×25mm2的矿用橡套阻燃电缆既降低了成本又节约了费用，省去四通接线盒，安装更方便、更简洁。

2.5、采用本安输出控制，安全可靠，各段信号传输通讯电缆与控制按钮之间采用航空快速插头连接方式连接。各段信号传输通讯电缆线亦可就地取材，使用煤矿安全监测的短线头，无需费用成本。

2.6、在任何井下矿用起动器内增设一块本安输出远方控制板，将其远方控制回路变成本安型操控回路。其远方控制均可采用快速插接本安按钮进行远方控制，包括两联、三联快速插接本安按钮。

通过以上改进后，工作面刮板运输机就能实现整个工作面无死角操作，任何一点附近都有可以操作控制工作面刮板运输机的控制按钮，且都能满足正常起停刮板运输机及停机后可靠闭锁性能要求。为工作面人员作业时提供安全保证。工作面刮板运输机不论是检修、处理故障、还是运输物料作业等都能够实现精确、安全可靠控制。给工作面作业人员带来极大的方便。采用航空插头快速插接控制按钮，给检修带来了极大方便、更换控制按钮无需做接线头，只要拔下旧的失效故障按钮，把新的按钮往上一插即可。当工作面某处发生故障需要就地控制时，可以在其附近拔下一个控制按钮将操纵线拽到事故发生地点后，在其尾端安装上一个末端控制按钮，即可实现故障地点就地控制，就地闭锁功能。