煤矿自动化控制技术在皮带运输中的应用

李坤

摘要：煤矿井下煤炭的运输，在煤矿井下生产中占据主要地位，带式输送机是煤矿生产中非常重要的运输设备，它能否安全高效运行，直接决定着矿井的经济效益。传统的带式输送机都是采用单一的控制方式，单独控制，单独操作，操作过程比较繁琐复杂，而且效率比较低。而采用集中的自动化控制可以有效

的甲方人力，减轻工作压力，工作效率也会大大提升。

关键词：煤矿;自动化控制技术;皮带运输;应用

1自动化集中控制技术在煤矿皮带运输的作用

自动化集中控制技术在煤矿皮带运输机的广泛使用，实现了井下皮带机地面集中控制及运行监控，实现了皮带机的远程控制无人值守，增强了皮带机运行的安全可靠性，提高了矿井皮带机整体自动化管理水平，达到矿井安全、高效的要求。以某公司为例，该公司在煤矿生产过程中就对传统的皮带运输方式进行了改造，实现了自动化的集中控制，效果良好。

2自动化集中控制系统的概述

自动化集中控制系统是一种可以进行编程的控制器，简称PLC，这种控制器综合运用了数学运算原理来实现对设备的操作与控制。自动化集中控制系统主要包括两个部分，分别为地面控制中心和井下皮带运输。通过对地面控制中心的操作和控制信号的发送，井下控制器就可以根据接收到的信号完成对井下皮带运输设备的具体操作。而且，自动控制还可以对井下设备进行实时的监控，其中包括对电机功率、电机三相电流和电机的运行状态进行监控，并把监控情况及时向控制中心反馈。这样的话，控制中心就能够及时发现设备在运行过程中的故障，并对故障进行处理，确保生产过程的安全进行。而手动控制则是对自动控制进行补充，在自动控制系统出现故障时，对设备实现手动操控，以便及时应对突发状况。井下皮带运输控制是用来接收和执行地面控制中心指令的控制器。井下皮带运输控制器接收到信号之后，就会根据指令实现对应的具体操作，井下皮带运输机有很多，控制中心可以通过信号设备来建立起控制网络，对每一个井下皮带运输机都进行实时的监督和操控，以及问题的反馈与信息的处理，从而实现整体的、系统的、全面的自动化控制。另外，皮带运输的监控系统主要控制的是主煤流皮带运输机，配备有相应的打滑、防跑偏以及撕裂等相应的皮带保护措施，实时监测皮带的运行状况。通过对皮带的搭接、运行、煤仓和煤位的信息进行分析，实现皮带运输机的自动化控制，降低输送带空带运行的时间，提高整个系统的运行效率和运行的可靠性。

3皮带集中自动化控制改造情况分析

（1）皮带集中自动化控制系统建立在现场现有设备之上，也就是说，自动化控制改造应当以原有的设备为基础，在原有系统的基础之上实现调整、改造与完善。同时还需要利用原有的平台资源建设新的联网运行方式，从而起到节约资源，优化配置的作用。另外，集中自动化控制改造还要根据实际的施工环境和施工情况进行，建设系统的、多元的系统结构。管理者和使用者要根据实际信息进行相关的记录工作、统计工作等，还要根据实时情况制定报表，并做出分析。控制层主要有远程操作站和集中操作站，这两个方面要协同作用，及时连接并进行操控。集控中心设在矿生产调度室，集控中心的监控主机采用两台高可靠性的工业控制计算机，负责皮带系统现场设备远程控制和自动控制，同时采集、存储、查询和统计分析现场监控系统运行数据、曲线、事件信息、操作记录、故障报警，远程监视设备运行情况。采用双机热备冗余设计，确保监控系统稳定运行。配置UPS电源，以防突然掉电造成数据丢失。另外，集控中心的系统可以实现扩展web发布，在网络内部通过授权的方式进行信息的查询以及皮带运输机实际的工作状态和运行状况等。

（2）根据实际情况和安装标准，皮带每间隔一定的长度就应当安装一部信号扩音通讯电话，便于检查人员及时安全的进行通话联系，及时进行井下工作状况以及故障信息等方面的反馈，同时也具有故障报警功能。

（3）在主井煤仓需要安装一台超声波煤位仪，这种仪器可以对煤仓进行实时的监控，一旦超过预警值就可以自动实现警报与停机。

4改造后实现的功能与效果

（1）可实现对带式输送机的远程启动、停止、复位和测试功能，并可进行地面远程编程、故障（保护）屏蔽及控制方式转换、给煤机点动操作等功能控制。

（2）改造后的系統能够实现手动与自动的相结合，冰洁具有多种操控方式的单独或者联合使用的工作形式。

（3）能实时显示各皮带机相关设施及所有信号状况，如皮带机电机电流，滚筒温度，煤仓煤位并能方便地进行多画面切换;当被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变后出语音、文字告警提示。

（4）对于一些运输和施工中的故障可以自动诊断并且做出相应的判断，同时可以将故障信息、数据、图像等进行及时的传播与反馈。

（5）报表管理功能。对于皮带运输机等事件可以进行详细的记录，并且形成运行报表，对各项工作内容和运行状态进行记录。

（6）井上和井下平台的协同作用可以有效对整个煤矿生产线实现科学的监督与管理，提高煤矿工作效率，提高人力资源的配置。

（7）自动化集中控制系统的运行，采用大量的传感器对工作状况进行判断，代替传统煤炭生产系统中工人的作用，实现数字化、系统化和程序化发展，使得判断更加精确，极大地提高了生产效率。同时，数字化的运用使得人员的投入降低，检修的投入也大幅下降。

5结语

如今，煤矿自动化控制技术的应用越来越广泛，同时，智能化、数字化等也成为了一个新的发展方向。皮带自动化集中控制系统对于煤矿生产与运输的作用和意义是非常重大的，不仅有效提高生产效率和生活从那安全性，同时也提高了煤矿运输的可靠性，减少了对人力资源的使用，在一定程度上缓解了工作人员的工作压力。从长远的角度来讲，集中控制与管理，实现了煤矿工作的智能化发展，对于煤矿技术水平的整体提高具有战略性的意义。

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（作者单位：鄂尔多斯市中北煤化工有限公司）