浅析煤矿接力运行强力皮带集中联动控制方式

陈其晖

(福建省永安煤业有限责任公司仙亭煤矿，福建 大田 366102）

仙亭煤矿现有1号强力皮带机、2号强力皮带机两条运煤皮带，井下二水平生产的原煤由2号皮带机运送至一水平，通过转载系统转载后，由1号皮带机运送至地面。1号皮带机机头及控制室设置在地面主皮带机房，2号皮带机设置在井下，设置独立电控硐室。两条皮带机每班各设1名司机，通过电话、信号铃联系，存在效率低、皮带空转时间长、故障时容易造成堵仓等问题。遂对两条皮带进行联动改造，达到皮带联动、减人提效、节约能耗的目的。

1 煤矿强力皮带机控制系统组成

煤矿强力皮带机控制系统，主要由集中控制操作台，就地综保控制箱，远程分站箱，温度监测、烟雾监测、自动洒水、防打滑、跑偏、堆煤、撕裂保护等保护装置，电流电压监测装置，软启动器组成。其中集中控制操作台主机集成了PLC、变送器、耦合器、通讯装置等，就地控制台安装了各类仪表、显示屏、继电器、就地启停按钮等。1号皮带机控制主机采用欧姆龙CPM2AE-60CDR-A处理器，无通讯装置；2号皮带机主机采用汇川H2U-2416MR处理器，有RS485通讯接口。

2 主皮带机运行现状

二水平的煤经过2号皮带机转运至1号皮带机后提出地面。在正常运行情况下，由于转载煤仓容积只有30m3，1号皮带机未运行时，2号皮带机不得运行。1号皮带机运行后，发出2号皮带机运行信号，2号皮带机方能运行，同时转载给煤机开启运行。停机时，2号皮带机先行停机，发出信号后，1号皮带机、转载给煤机方能停机。为了改善两条皮带机运行效率，同时保证强力皮带机安全运行，在1号皮带机头设置上位集中控制操作台，内置PLC，与2号皮带机通信，读取2号皮带机相关运行参数，通过继电器与1号皮带机形成互锁。

3 主皮带机联动运行控制原理

在1号机头安装联动集中控制操作台，带有汇川H2U-2416MR主机，与2号皮带机就地综保控制箱通过光纤进行通信，并通过RS485通信方式读取1号皮带机运行参数，实现2条强力皮带机联动控制。联动控制示意图如图1所示。设置1号、2号皮带机启停控制、预警、故障报警、洒水、张紧控制等输出继电器接点，带有手动、自动、就地、检修、集控、闭锁切换功能，带有各类状态、仪表、故障指示，手动模式时，接收开停、洒水、给煤机开停等手动控制信号。该集中控制操作台可以手动顺序开停1号皮带机、2号皮带机，也可通过自动模式，在井底煤仓发出信号后，一键实现1号皮带、2号皮带、2号皮带给煤机、转载给煤机自动顺序运行。在发生皮带机故障、1号皮带头、转载煤仓堵仓时，自动顺序停机，实现1号机、2号机联动控制。集中控制箱面板布置如图2所示。

图1 接力皮带联动控制示意图

图2 集中控制箱面板布置图

4 联动运行顺序及时间设置

两条强力皮带机的开停，应该按照一定的顺序操作，否则会造成堵仓、空转时间长等问题。正常开机、停机顺序如下：

开机：1号皮带机开启→2号皮带机开启→2号皮带机给煤机开启→转载给煤机开启。

停机：2号皮带给煤机停机→2号皮带机停机→转载给煤机停机→1号皮带机停机。

但是以上开机顺序，会导致1号皮带机有大量的空转时间。因此设置好两条强力皮带机的开停时间，可以减少堵仓、空转时间长等问题的发生，长期运行可节约大量电能，因此应不断优化开机、停机时间。

开机时间，主要考虑减少1号皮带机的空转时间，因此设置待2号皮带机原煤即将到转载煤仓时，才分别开启转载给煤机、1号皮带机。开机设置如下：

开机：2号皮带机开启→2号皮带机给煤机开启→0.9个2号皮带机周期后，1号皮带机开启→1个2号皮带机周期后，转载给煤机开启。

停机主要考虑减少1号皮带机、2号皮带机给煤机、2号皮带机的空转，转载给煤机需比2号皮带机多运行10min，为下一次运煤腾出储煤空间。设置如下：

2号皮带给煤机停机→1个2号皮带机周期后，2号皮带机停机→10min后，转载给煤机停机→1个1号皮带机运行周期后，1号皮带机停机。

开机顺序、开机时间的设置在PLC程序中通过相应的递增计数器实现，停机清零。开机顺序、开机时间可在集中控制箱人机交换界面进行调整，如图3所示。

图3 人机界面示意图

5 其他注意事项

转载煤仓处，除了满仓保护传感器外，还应该装设高清摄像头，在仓位异常时，及时停止2号皮带给煤机给煤。

设备发生故障时，应该排除故障后开机，程序里应做故障闭锁。

6 结语

联动控制系统改造完成后，实现了较好的安全、经济效益。一是通过优化1号皮带、2号皮带、转载给煤机、2号皮带给煤机开停顺序，减少了设备空转时间，提高了系统运行效率，长期运行可节约大量电能；二是1号皮带、2号皮带远程联动集中控制运行，2号皮带机实现无人值守，可减少配备人员3人，降低运行成本；三是两条皮带机的故障信息传递至集中控制操作台，两条皮带机实现故障互锁，任何一条皮带机故障未解除，2条皮带机均无法运行，提升了系统运行的安全性、可靠性。