1、超化煤礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)概況
超化煤礦現(xiàn)有的工作面巷道膠帶系統(tǒng)、主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)及煤樓運(yùn)輸系統(tǒng)，是該礦煤炭生產(chǎn)的三大關(guān)鍵系統(tǒng)，它們能否可靠高效工作，直接決定了整個(gè)礦井的產(chǎn)量。超化礦井下有15部膠帶輸送機(jī)，井底、東、西采區(qū)3個(gè)儲(chǔ)煤倉；井上有2部膠帶輸送機(jī)，1個(gè)儲(chǔ)煤倉。目前，超化礦的3個(gè)煤倉均未安裝料位計(jì)；井下膠帶輸送機(jī)已安裝跑偏、堆煤、溫度、煙霧、縱向撕裂傳感器和急停拉線開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)不需要增加檢測(cè)傳感器；井上膠帶輸送機(jī)沒有安裝任何傳感器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)需要增加跑偏、堆煤、溫度、煙霧、縱向撕裂傳感器和急停拉線開關(guān)。超化礦的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的人工手動(dòng)操作運(yùn)行方式，不能適應(yīng)大規(guī)�，F(xiàn)代化生產(chǎn)需要，成為制約生產(chǎn)的瓶頸。主要表現(xiàn)在：
(l)現(xiàn)有的膠帶機(jī)控制及保護(hù)仍采用原始的人工信號(hào)打點(diǎn)方式。由于中間環(huán)節(jié)多，致使每次開機(jī)啟動(dòng)時(shí)間過長，制約著煤炭運(yùn)輸能力的提高。
(2)膠帶機(jī)運(yùn)輸線路長，膠帶司機(jī)無法掌握膠帶線上煤量的變化情況，常常出現(xiàn)膠帶機(jī)無煤空轉(zhuǎn)，造成電力浪費(fèi)和設(shè)備磨損。
(3)由于每部膠帶機(jī)均為獨(dú)立運(yùn)行，現(xiàn)有的膠帶機(jī)保護(hù)裝置（膠帶跑偏、煙霧、堆煤）很難真正發(fā)揮作用（單機(jī)停機(jī)易造成機(jī)頭涌煤）。
(4)由于煤倉沒有煤位監(jiān)控裝置，需要人工觀察倉內(nèi)存煤情況，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且易造成倉口涌煤。由于膠帶煤量大，人工控制也容易造成停機(jī)后膠帶機(jī)帶載啟動(dòng)，啟動(dòng)負(fù)荷過大，直接影響機(jī)電設(shè)備的使用壽命。
(5)部分膠帶機(jī)的保護(hù)可靠性差，不動(dòng)作或誤動(dòng)作頻繁，且故障排查困難，影響煤炭運(yùn)輸效率。
(6)沒有地面監(jiān)控和網(wǎng)上瀏覽功能，不利于礦生產(chǎn)部門及時(shí)準(zhǔn)確地了解一線情況。
2、集中控制系統(tǒng)的技術(shù)改造
(1)更換井下膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)磁力啟動(dòng)器的保護(hù)器。將所有井下膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)磁力啟動(dòng)器的保護(hù)器更換成具有通信和邏輯控制功能的膠帶機(jī)專用磁力啟動(dòng)器保護(hù)器；保護(hù)器的RS485通信接口就近接人電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸通信分站的RS485通信接口上。
(2)改造通信設(shè)施。在井上煤樓安裝1臺(tái)傳輸通信分站；2部井上膠帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)磁力啟動(dòng)器的保護(hù)器更換成具有通信功能和邏輯控制功能的膠帶機(jī)專用磁力啟動(dòng)器保護(hù)器；保護(hù)器的RS485通信接口接入煤樓傳輸通信分站的RS485通信接口上。井上通信分站通過百兆光纖接口接入電力監(jiān)控系統(tǒng)百兆以太環(huán)網(wǎng)；膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)通過電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸通道進(jìn)行傳輸。
(3)安裝開關(guān)及傳感器。在每部井上膠帶機(jī)土安裝4個(gè)跑偏開關(guān)，4個(gè)拉線急停開關(guān)，1個(gè)堆煤開關(guān)，1個(gè)煙霧開關(guān)，1個(gè)縱向撕裂檢測(cè)開關(guān)，1個(gè)速度檢測(cè)傳感器和2個(gè)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)滾筒軸承溫度的溫度傳感器；井下膠帶機(jī)上已安裝有上述開關(guān)和傳感器。
(4)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)的采集、上傳。每部膠帶輸送機(jī)跑偏、堆煤、煙霧、縱向撕裂、拉線急停開關(guān)和溫度傳感器、速度傳感器的檢測(cè)信號(hào)分別接入本機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)磁力啟動(dòng)器保護(hù)器的開關(guān)量和模擬量接口，通過保護(hù)器控制膠帶機(jī)的運(yùn)行，同時(shí)通過通信分站上傳到監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行顯示，并作為整個(gè)膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)控制信號(hào)。
(5)在每座煤倉安裝l臺(tái)料位計(jì)。料位計(jì)的信號(hào)接入膠帶機(jī)輸送線的起始和終端膠帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)磁力啟動(dòng)器保護(hù)器。
(6)應(yīng)急運(yùn)行的控制信號(hào)采集。每部膠帶輸送機(jī)通過1條四芯電纜連接在運(yùn)輸線中本機(jī)的上位膠帶機(jī)和下位膠帶機(jī)上。將本機(jī)開／停信號(hào)傳送給上、下位膠帶機(jī)的磁力啟動(dòng)器保護(hù)器，同時(shí)將上、下位膠帶機(jī)的開／停信號(hào)輸入本機(jī)的磁力啟動(dòng)器保護(hù)器，作為與系統(tǒng)通信中斷時(shí)膠帶機(jī)應(yīng)急運(yùn)行的控制信號(hào)。
(7)系統(tǒng)主機(jī)、備用機(jī)安裝在生產(chǎn)調(diào)度室。主機(jī)、備用機(jī)通過RJ45接口用網(wǎng)線連接電力監(jiān)控系統(tǒng)通信接口；膠帶機(jī)專用保護(hù)器、系統(tǒng)主機(jī)、備用機(jī)通過電力監(jiān)控系統(tǒng)傳輸通道組成膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)。保護(hù)器完成數(shù)據(jù)采集、處理、電力線路綜合保護(hù)和膠帶機(jī)運(yùn)行基本邏輯控制工作；通信分站輪詢保護(hù)器獲得電力線路和各個(gè)傳感器的各種參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，上傳到系統(tǒng)主機(jī)；系統(tǒng)主機(jī)通過連接通信分站，獲得電力線路的各種數(shù)據(jù)，通過軟件處理，實(shí)現(xiàn)膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的自動(dòng)控制、遙測(cè)、遙信、遙控、遙視和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及生產(chǎn)管理等功能。
(8)實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互聯(lián)。系統(tǒng)可以很方便地進(jìn)行擴(kuò)展，具有OPC軟件接口，采用TCP/IP通信協(xié)議，不需要增加任何附加設(shè)備，可以與其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無縫連接。
3、集中控制系統(tǒng)的主要功能
(1)實(shí)現(xiàn)工作面、巷道膠帶、主運(yùn)輸系統(tǒng)及煤樓運(yùn)輸系統(tǒng)的整體集控，帶有多種方式，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖啟動(dòng)、聯(lián)鎖自動(dòng)停機(jī)、就地啟停、單臺(tái)啟停、沿線急停、電機(jī)點(diǎn)動(dòng)等各種功能。
(2)有完善的膠帶機(jī)保護(hù)，并可方便地設(shè)定保護(hù)時(shí)間和保護(hù)方式。對(duì)傳感器的連線進(jìn)行檢測(cè)，直接顯示故障原因和故障點(diǎn)，便于故障排查。
(3)有完善的地面監(jiān)視系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在控制室有控制圖形監(jiān)視，通過計(jì)算機(jī)屏幕和大屏幕可以直觀地看到井下各設(shè)備的工作狀態(tài)，并直接操作設(shè)備啟停，設(shè)備工作情況一目了然。
(4)將控制界面和監(jiān)視界面直接連入礦局域網(wǎng)．礦領(lǐng)導(dǎo)通過網(wǎng)上瀏覽，可以實(shí)時(shí)了解到井下設(shè)備運(yùn)行情況。
4、集中控制系統(tǒng)綜合保護(hù)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)
以ZJB-3S或KXJ2-3SA礦用帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置（以下簡稱綜保）為主要集中控制的運(yùn)輸方式，在超化礦21膠帶運(yùn)輸下山、22膠帶運(yùn)輸下山、23膠帶運(yùn)輸下山等主要運(yùn)輸巷得到了應(yīng)用。
(1)優(yōu)點(diǎn)。①該保護(hù)裝置的常用件結(jié)構(gòu)緊湊，集控的各臺(tái)保護(hù)裝置均可在系統(tǒng)中顯示各自的位置，且每臺(tái)均可反映出系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。②可對(duì)雙機(jī)需延時(shí)的拖動(dòng)系統(tǒng)分別進(jìn)行控制。③通過聲光信號(hào)報(bào)警及聯(lián)絡(luò)，設(shè)備啟動(dòng)、故障停機(jī)等均實(shí)現(xiàn)全線語音報(bào)警（同時(shí)對(duì)應(yīng)的指示燈亮），通過故障顯示綜保臺(tái)數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)故障臺(tái)的查找。④傳感技術(shù)采用無源傳感器，輸出開關(guān)信號(hào)，以方便安裝調(diào)試，各傳感器與主機(jī)直接相連，簡化了線路連接，同時(shí)，任一傳感器故障或不接入均不影響其他功能。⑤該綜保簡單改動(dòng)接線方式后即可實(shí)現(xiàn)原煤運(yùn)輸線順煤流啟動(dòng)或逆煤流啟動(dòng)，而無須改動(dòng)外部接線或傳感器。⑥該裝置用于集控不大于9條膠帶的運(yùn)輸系統(tǒng)，逆煤流啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間為7s，自保時(shí)間為20 s。⑦為了在故障情況下不影響生產(chǎn)，遠(yuǎn)方操作按鈕QA不甩（將自保觸點(diǎn)拆除），出現(xiàn)故障時(shí)可用啟動(dòng)按鈕強(qiáng)行開車，等待檢修。這樣能從根本上保證在綜保出現(xiàn)任何故障時(shí)均不影響生產(chǎn)，另外檢修膠帶時(shí)可方便地點(diǎn)動(dòng)膠帶。⑧該保護(hù)不但能與給煤機(jī)、防突拍門配套使用，還可與300 A以上的啟動(dòng)器配套使用。
(2)缺點(diǎn)。①輸送機(jī)隨機(jī)保護(hù)的跑偏傳感器存在設(shè)計(jì)缺陷。一方面該傳感器在使用中轉(zhuǎn)動(dòng)軸輥易進(jìn)雜物（尤其是水或煤塵），造成活動(dòng)部位生銹不靈活，導(dǎo)致該傳感器不能靈敏可靠動(dòng)作。另一方面由于只設(shè)計(jì)了上膠帶跑偏保護(hù)球頭碰桿，而下膠帶沒有設(shè)置保護(hù)裝置，不能有效實(shí)現(xiàn)對(duì)膠帶的全面跑偏保護(hù)。②延時(shí)時(shí)間短(3—7 s)。全線同時(shí)停車，不能有效提高原煤運(yùn)輸效率。若停機(jī)晚，雖然保證再次啟動(dòng)時(shí)為輕負(fù)載，但停機(jī)時(shí)間太長尤其是運(yùn)輸設(shè)備較多時(shí)，節(jié)能效果差；若停機(jī)早（節(jié)能效果好），則設(shè)備再次啟動(dòng)時(shí)因負(fù)載大易導(dǎo)致啟動(dòng)困難。這種保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)人工控制、集中控制、集中隨機(jī)控制。
5、結(jié)語
實(shí)踐證明，超化礦原煤運(yùn)輸集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以提高運(yùn)輸系統(tǒng)的可靠性和T作效率，減少了操作和維護(hù)人員，并為生產(chǎn)和調(diào)度管理提供有力保障。同時(shí)也降低了電耗，減少了設(shè)備磨損，保證了安全生產(chǎn)的需要，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值：
