胶带输送机保护装置改造增益

王安斌

摘要：近年来，很多矿井原煤产量呈加速增长的态势，产量的增长对主出煤系统的运输能力提出了更高的要求，主出煤系统的瓶颈制约日益突显。在运输能力已达极限的情况下，如何缩短事故影响时间，延长胶带机运转时间，确保矿井稳产、增产，是需要面对和迫切解决的问题。该文以某矿为例，介绍了钢丝绳牵引带存在的问题，并对其保护装置提出了改造方案，总结了方案实施后的效果。

关键词：胶带输送机钢丝绳牵引监控保护装置

1暗主井钢缆胶带机拖动和控制、保护装置

1.1某矿暗主井钢缆胶带机投产于1989年，主机型号为GDS－1000，为直流双机拖动，功率为2x400 kW，采用调压器进行调速。

1.2胶带机保护主要有温度(保护主电动机)、卡眼、掉道和断带等。电源部分主要有无压失放保护和过电流保护。该胶带无运行管理及监控装置，只有部分仪表及指示灯起到指示和监控作用。

1.3井身通信通过各喂煤点安装的调度电话及点铃信号进行联络。

2存在的问题

2.1该矿在用钢缆胶带没有采用速度检测和速度反馈装置，打滑故障无法识别和检测，不具备过速保护。

2.2无防跑偏装置。钢缆胶带在外因作用下(比如放水炭等)或因维护原因，导致钢缆胶带的绳槽和大绳相分离，胶带跑偏。而且钢缆胶带机无防跑偏装置，胶带机离槽事故进一步扩大，当事故扩大至几十米至上百米胶带均离槽时，胶带在煤的重力作用下从钢丝绳上被压下，导致上下胶带机亲嘴，事故进一步发展就导致胶带重叠、断带。

2.3掉道保护装置结构繁杂，误动作频繁。原来使用的掉道保护装置主要通过水银开关(PZ-21型)的常闭接点，通过细铁丝拉接在胶带的下面，当大面积胶带离槽时，胶带在的重力作用下，压向下胶带，胶带下的铁丝拉开水银开关，发出掉道信号。

但因机架抖动及水银本身易产生氧化使掉道传感器水银开关经常误动作，导致无故障停车。

2.4无液压闸启动反馈装置。原所用钢缆胶带制动采用两对电力液压制动器，在停车时液压闸电动机失电，液压闸在液压油的作用下，抱住闸轮实现制动。在开车前，要先启动液压闸电动机，打开液压闸，主电动机方可带电启动。但若因维护原因有一个或几个液压闸电动机没有启动打开液压闸，因无闸启动反馈装置，此时一台电动机运转，另一台主电动机被堵转或启动不起来，或者两台电动机均启动，但因有半边闸未打开，此时两根大绳的绳速不一致，最终导致掉道、断胶带、断大绳或烧电动机。

2.5事故状态下通信联络不方便，延长了事故处理时间，增加了工人的劳动强度。

3改造方案

针对上述问题，实施了如下改造方案：完善保护装置，选用ZBK－Ⅱ型可编程控制器(下文简称PLC)，它可实现装置的信号检测、设备控制及胶带输送机的运行状态和各种保护状态的显示，并能实现保护停车(该装置安装于操作室)。增设KTT3C扩播电话，方便井身通信。

3.1增设保护装置，完善胶带机保护功能

3.1.1在暗主井井身安装了25个沿线急停装置(KG9001A-C2型)，一方面作为沿线急停车保护装置，另一方面作为一个控制分站，控制井身扩播电话、跑偏开关、水银开关等，并能向PLC发出位置号。该部胶带机长为1000m，每40m安装1个急停装置，每个急停带5个水银开关，共25个位置号。

3.1.2跑偏保护(KG1007A-2型)，共分两级：一级报警(传感器和垂直方向成10°夹角)，二级停车(和垂直方向成12°夹角)。当胶带在外力作用下离开钢丝绳时，就会碰到跑偏传感器，防跑偏装置发出报警信号(一级)，若跑偏幅度再大一点，就发出停车信号。同时，此处的急停开关给PLC发出一个故障信号及位置编码。

3.1.3速度及钢丝绳打滑保护。两驱动轮联轴器上各安装了一只速度检测传感器(KG5007型)，能够对联轴器的速度进行实时检测，并能将检测到的速度发送给PLC，由PLC对两速度值进行显示、对比，当速度差值达到0.02m/s时，PLC就认为发生了打滑故障，而发出停车指令，实现保护停车。通过速度检测装置，同时能够实现对电动机的过速保护。

3.1.4闸返回保护。在启动主电动机之前，制动闸电动机首先启动，打开液压闸，当液压闸完全打开时，液压闸行程开关给PLC一个返回信号(开关量)，主电动机正常启动：若液压闸没有完全打开，则PLC认为启动失败，拒绝启动主电动机，并发出故障性质及报警信号。

3.2保护功能的扩展即把钢缆胶带机原来使用的掉道、断带传感器—水银开关(开关量)串入沿线的急停开关，通过其通信接口给主机PLC发出信号，实现故障显示及保护停车，并通过PLC装置延时2～3s来克服水银开关误动作现象。把原来暗主井井身7段保护分别接入沿线25个急停开关内，每段40m(原来每段约150m)易查找，缩小了故障范围，给故障的查找和排除带来了极大的方便。通过这一改造，原来保护装置繁杂的发射和接收装置及驱动继电器回路就可以拆除不用，减少故障点，方便了维护，节约了材料成本。

3.3提供强大的井身通信功能KTT3C扩播电话装置能够完成起车前的自动预告，沿线打点联络。井身增设了12部扩播电话，对着任何一部电话喊话，从操作室至胶带机机尾绳道的整个沿线均能听见，给通话联络带来了极大的便利。

4结语

从近年来所发生的重大恶性事故来看，保护装置不完善，是导致事故的一个重要原因，预防恶性事故的发生，就能为煤矿减少百万元以上的经济损失。

通过保护装置的功能扩展，及PLC对故障性质及故障位置准确及时的显示，大大地缩短了故障查找及排除时间，更加有利于安全生产。