煤矿皮带输送机集中控制系统分析

张文

摘  要：文章系统研究了皮带式矿用输送机的远距离和统一操控系统。首先简要分析了矿井（尤其是矿井深处）采用远距离和统一操控系统的必要性，简单解析了皮带式矿用输送机远距离和统一操控系统的机能，从多个方面阐述了系统的使用，在结尾处点评了系统在现实使用中带来的经济价值，借由此文可以给其他矿业集团同类型作业的进行提供范例和参照。

关键词：煤矿;皮带式矿用输送机;远距离和统一操控;结构分析

中图分类号：TD528        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）20-0054-02

Abstract： This paper systematically studies the long-distance and unified control system of belt mine conveyor. First of all， this paper briefly analyzes the necessity of adopting the long-distance and unified control system in the mine （especially in the depths of the mine）， simply analyzes the functions of the long-distance and unified control system of the belt mine conveyor， and expounds the use of the system from many aspects. at the end， it comments on the economic value brought by the practical use of the system， and this paper can provide examples and references for other mining groups to carry out the same type of operations.

Keywords： coal mine; belt mine conveyor; long-distance and unified control; structure analysis

引言

皮帶式矿用输送机是一种复合性的自动化矿井内部输送装备，在矿山生产作业中扮演着重要的角色。输送机的运行状态将会影响矿业公司的生产量。根据皮带式矿用输送机的工作机理分析矿井内输送机的组织，搭建集中的输送机系统，对系统内的各个设备进行统一调配，自动控制相关设备的动作，通过采用这样的系统，对降低成本，提高效率，延长设备的寿命具有重要的意义。采用高科技解决方案，搭建适用于矿井下皮带式矿用输送机远距离和统一操控系统，达到对皮带式矿用输送机工作效率的提高，该系统对于提升矿井内部工作总体效率，推进矿业公司经济利润总体提高产生有益的影响，成为矿业公司现代化改革的必由之路。

1 采用皮带式矿用输送机远距离和统一操控系统的优势

面对矿井内部作业需要搭建矿井下皮带式矿用输送机远距离和统一操控系统的重要性在于以下几点：（1）矿井内部开采加工过程情况繁杂，关于各种作业解决方案的实施有非常高的要求，矿石开采加工的时候存有大量不确定因素，有严重的安全隐患;（2）煤炭远距离输送过程牵扯大量煤矿机械，常规开采加工时通常需要受过专业培训的技术员工对这些煤矿机械采取全程监控，保证煤矿机械可以一直维持平稳的使用状态，这种情况下势必给矿业公司产生额外的成本;（3）矿井内部常规皮带式运输开采具有

产量不足、作业问题明显等缺陷，尤其是某些煤矿机械没有得到合理利用，存在诸多生产不调配的毛病[1-2]。由于存在上述缺陷，矿山企业需要引入高效的解决方案应对以上困难，提高皮带式矿用输送机的工作能效，搭建矿井下皮带式矿用输送机远距离和统一操控系统即为功效显著的解决方案。

2 皮带式矿用输送机远距离和统一操控系统的简介

皮带式矿用输送机的远距离和统一操控系统根据矿井内部作业开采的特性配备了一整套完备的自动控制功能和问题报警功能，能够为开采计划的顺利开展和安全进行提供大力支持，极大限度避免开采矿石过程中出现危险的情形，而远距离和统一操控系统自动化控制与问题报警功能的表现在皮带式矿用输送机使用中着重体现在如下几点：依靠远程监控中心的侦测系统达到对矿井内部皮带式矿用输送机远距离和统一操控系统工作的整个过程即时监控，并对开采工作相关数据采取实时采集;采样所获得的参数由系统软件自动解析，所得到的数据与预先设定的初始参数，便于以最快的速度捕捉到错误报警，并可以将问题出现的位置、详细说明、可能出现的源头等信息展现给数据监控人员，有利于数据监控人员采用有效的防范手段[3]。与此同时，皮带式矿用输送机的远距离和统一操控系统还具有自动存储上述信息的功能，方便售后服务人员调取记录，进而为今后出现类似故障的顺利排除提供信息和范例。

3 远距离和统一操控系统使用解析

3.1 地表远距离监测

矿业集团的地上控制总部配备有主监测计算机和备用监测计算机、专用监测程序和大型计算机等。当中，主监控计算机软件预装SCADA组态软件，该程序大体由服务器部分与客户端部分组成，服务器部分的主要功能是采集综合的矿井内部皮带式输送机工作参数进行加工处理;客户端部分主要依靠大型计算机的互联互通功能，达到和操作者的人机交互，不但可以让操作者及时掌握皮带式输送机工作情况，还可以让操作者通过相关的使用流程对皮带式输送机工作进行远距离控制[4]。除此以外，大型计算机还可以对平时采集到的参数进行长久保存，并借由SCADA程序对过往信息进行提取和解析，为进一步提升矿井内部皮带式输送机的运行效果提供参数依据。

工作时，SCADA软件可以根据作业实际需要，对系统界面各种装备的映射图像、大小、外观等开展自定义，使用动态画面的手段体现所有装备的使用情况，保证监控人员能够第一时间了解装备使用情况。通常来讲，“灰颜色”表示装备不在运行状态，“绿颜色”表示装备正在使用中，“红颜色”表示装备发生使用问题，并且装备发生运行问题的时候，操作界面也会显示对应的文字报告与图表提醒，并对问题错误内容和发生区域给予标明。

3.2 矿井内部可编程逻辑控制程序操控

皮带式矿用输送机的远距离和统一操控系统的矿井内部操控是根据PLC开发的，其主要部分有可編程逻辑控制控制模块、煤炭堆积侦测探头（对传送带上煤炭聚集程度进行探测）、温度传感器、便宜传感器、速度传感器、有毒气体传感器、应力传感器、保险装置等。可编程逻辑控制程序控制模块包含高清LCD触摸显示屏、可编程逻辑控制程序电路板和附件等电器元件。该模块的重要功能就是对各个传感器捕捉到的机器动态参数实施收集和计算解析，并由计算结果释放信号指令，操控各装备运转。主机所采用的可编程逻辑控制程序操控单元型号为MATIC-2200，具备结构合理、空间利用率高、功能多样性和造价低等很多优势。图1是矿用皮带式输送机远距离和统一操控系统示意图。

3.3 系统开采过程分析

（1）原地自动控制。该方案主要应用在皮带输送机前端对皮带输送机本体实施现场作业操控，施工时需要在开始的时候把系统操控模拟按钮拧到原地不动，然后操作皮带式输送机启动旋钮，达到皮带式输送机的一键启动功能。（2）远距离自动控制。把程序操控模式拧到远距离操控区域，之后操作者可以在远距离操作界面对皮带式输送机作业进行远距离控制。常规的开启方法含有下面两种：反向煤炭流开启。在皮带式输送机顶端运输煤炭流时，为防止正向煤炭流开启产生煤炭堆积现象，大多数情况采取反向煤炭流开启，即为首先开启底端传送带，之后再开动上部传送带。正向煤炭流开启。在皮带式输送机上没有煤炭流时，考虑到能耗等因素，一般考虑采用正向煤炭流开启，即为首先开启顶部传送带，之后再开启底端传送带。自动化。在工作界面选择“自动化”模式后，因此皮带式输送机将处于自动运行状态，此时皮带式输送机将在煤炭运输结束后自动关机，避免产生无意义的资源损耗，最大限度防范开采作业中的危险[5-6]。

4 经济价值分析

当前，这种皮带式运输机在工作的过程中有着非常好的通用性。就因为煤炭开采在输送过程中时常遭受很多外界原因的影响。因此，这种皮带式输送机可以在作业过程中展示出非常好的安全性。所以，便于操作者在作业和启动时也会变得非常便利。完成对皮带式矿用输送机的远距离和统一操控系统搭建后，矿井内部皮带式输送机生产效率得到大幅度上升，生产损耗也大幅度下降，在8个月的试验运行当中只产生为数不多的几次偏差状况。对比过去的正常操作，皮带式输送机运行问题排查效率与检修效率大范围提高，维修保养费用大幅度减少，生产综合效益明显上升，预计每年可为矿业集团节省各种成本投资近数十万元。

5 结束语

可编程逻辑控制程序联合操控程序，可以实现对程序的聚集操控，可编程逻辑控制程序在矿用皮带式输送机使用后，皮带式输送机的作业效率稳固提高。安装警示设备之后，只要产生事故，设备可以及时传达出警示信号，第一次报警时能侦测设备状态，第二次报警时则应该直接暂停作业，进而避免矿业集团在作业过程中面临的损耗。在作业的时候，关于产生意外的状况，侦测程序可以播出区域所在位置，操作者可以实时对错误做出检查。可编程逻辑控制程序中央控制程序的应该为矿业集团壮大提供非常多的便利，对促进矿业集团壮大规模具有里程碑式的意义。皮带式输送机成为煤炭企业作业高效率推行的重要保障，采用高科技解决方案，达到对皮带式矿用输送机的远距离和统一操控系统的远距离集中操控，对于提高皮带式输送机工作效率，减少问题产生次数，降低作业投资都有着明显作用，是促成矿业集团科技化建设的必由之路，对矿业集团长期稳定提高经济效益具有重大的战略意义。

参考文献：

[1]王波.基于PLC的矿用皮带运输机集控系统的开发与研究[D].太原：太原理工大学，2011.

[2]白恩杰.矿井原煤运输集控系统的研究与应用[D].西安：西安科技大学，2017.

[3]艾井石.锦界煤矿31111综采工作面集中控制系统的应用[J].陕西煤炭，2017，36（2）：65-68.

[4]田渝飞，逯明建.掘进工作面运输机集中控制系统设计与应用[J].科技创新导报，2019，16（2）：49.

[5]杨金强.煤矿胶带运输机的PLC集中控制[J].内蒙古煤炭经济，2010（5）：76-78.