煤矿井下胶带输送机远程集中控制系统的应用

翟渊辉

（陕西能源凉水井矿业有限责任公司，陕西 榆林 719319）

煤矿井下作业过程中需要胶带输送机高速运行，将矿料运输到井下指定位置，这样才能保障矿料的运输速度，避免矿料过度堆积而影响开采进度，同时，也能保障煤矿的发展效益。而通过在胶带输送机上安装远程集中控制系统，可以提高管理人员对胶带输送机工作情况的把控力度，继而在短时间内同时操纵多台胶带输送机，井下矿料运输效率自然随之提高。

1 煤矿井下胶带输送机运行分析

煤矿井下作业开展时，工作人员会根据井下作业的实时进度来调整皮带数量和胶带输送机位置，以便胶带输送机可以配合井下掘进工作，快速将挖掘出的物料运输到指定位置。在使用传统的胶带输送机开展物料运送工作时，工作人员一般应用一人一台胶带输送机的工作模式来运输矿料，但是，受到工作人员数量以及胶带输送机长度的影响，胶带输送机出现故障后很难及时发现，后期维修也需要较长时间，严重影响了煤矿掘进速度。同时，随着煤矿掘进工作不断深入，需要的胶带输送机数量也随之增长，这就增加了胶带输送机管理人员消耗，煤矿井下生产成本明显增加。随着新技术的出现和煤矿行业的发展，煤矿井下作业逐步引入了电脑控制系统来控制胶带输送机运行，只需要由专门的工作人员操作电脑，即可实现对多台胶带输送机的实时控制，但是，在电脑运行出现故障后，其通信系统稳定性有时并不能得到保证，胶带输送机的启停也会受到影响，煤矿井下作业的安全性也随之降低。通过将智能控制技术和通信技术以及光电转换技术等组合在一起，可以搭建新型远程控制系统，系统运行稳定性较以往明显提升，胶带输送机质量也随之提高。

2 煤矿井下胶带输送机远程集中控制系统应用组成

2.1 远程集中控制系统设计规划

为保障远程集中控制系统使用效率，可以从系统运行稳定性角度出发，结合煤矿井下作业实际要求，在现场选择合适位置搭建远程集中控制中心，工作人员的工作监控站也应当设置在此，可以实现监控站和地面生产系统之间的有效连接，同时，工作人员也可以在控制系统的帮助下使用CAN总线来实时控制正在作业的胶带输送机。工作人员工作过程中使用的远程集中控制系统终端设备一般为嵌入式计算机，可以在该设备可视技术的帮助下诊断胶带输送机运行过程中出现的问题，并在胶带输送机上设置对应的功能检测系统和控制系统及运行保护系统，胶带输送机工作效率明显提高。

2.2 远程集中控制系统构成

远程集中控制系统主要包括图像监视系统和集中控制系统两部分。一方面，通过地面监控站的胶带运行动态模拟显示装置和计算机可以实时监控胶带输送机的运行状态，并在综合信息网络的帮助下，及时获取输送机运行过程中的各类信息。另一方面，通过主控计算机来收集信号传感器传来的信息，并通过相应的传输接口来控制胶带输送机的运行，可有效提高其控制精确性。

3 煤矿井下胶带输送机远程集中控制系统功能

利用煤矿井下胶带输送机远程集中控制系统可以实现胶带输送机运行的动态观察，并在地面集中控制系统的帮助下，及时处理传感器传来的信息，同时，将胶带输送机运行过程中的各类数据以报表的形式显示出来，工作人员对控制系统和胶带输送机的运行情况可以有更加全面的认识。另一方面，在引入该系统后，可以丰富煤矿井下自动化作业功能，使其在已有功能的基础上增加煤仓显示和拉线急停等新型控制功能，只需要地面操作人员进行集中操作即可实现胶带输送机的运停和科学检修，煤矿井下作业的人工成本明显下降。最后，在引入控制系统后，井上人员可以与井下人员实时沟通，并利用胶带输送机系统中的通信扩音电话来保障通信及时性。地面监控站在检测到胶带输送机运行过程中出现故障之后，可以根据故障特点及时联络附近的工作人员进行集中处理，既能保护井下作业人员的生命安全，也能够引导井下工作人员根据通信指挥来完成胶带输送机的配套检修工作，继而快速胶胶带输送机调整至正常运行状态，将胶带输送机故障造成的井下开采损失降到最低。

4 煤矿井下胶带输送机远程集中控制系统应用分析

4.1 规范技术操作，保障井下作业安全

在引入集中控制系统后，管理人员必须加强对远程集中控制系统技术路径的重视，结合其运行过程中展现出来的特点，及时调整技术应用方案，这样才能保障矿井作业安全。实际应用过程中，工作人员可以使用光电转化技术将远程控制系统和光电转化结合起来，以光电信号转化的方式完成胶带控制器以及通信系统和主控计算机设备这间的信息转化，可有效拉长光信号的传播距离，计算机可以实时收取煤矿井下作业传来的信息，并根据胶带输送机尾端的辅助设备来判断胶带输送机的运行情况，发现问题时及时做出反应，提高了胶带输送机的通信同步效率，井下作业安全自然得到保障。

4.2 利用环网监控技术实时监控

工作人员在工作过程中，也可以借助环网监控技术实时监控井下胶带输送机的运行状态，并记录胶带输送机在不同时间节点的运行表现，也可提高胶带输送机的运行安全性。在该过程中，工作人员应当充分考虑环网监控技术的特点以及胶带输送机的运行特征，在控制交换机数量的前提下，及时解决其中控制系统运行过程中出现的控制功能不灵活等问题，可有效提高系统监控的机动性，计算机自然能够发挥实时监控井下胶带输送机运行的作用。

4.3 重视电池箱防爆问题

井下胶带输送机集中控制系统运行过程中，其地下设备受到周边环境及运行强度等方面的影响，电池箱运行稳定性不能得到保证，部分电池箱甚至在运行过程中出现爆炸等问题，将严重威胁煤矿井下作业安全。为此，工作人员必须结合实际情况，及时改进远程控制系统运行方案，重点关注地下设备运行过程中出现的问题，及时明确胶带输送机系统运行过程中使用的皮带数量，根据皮带数量调整光缆敷设方案，并及时完善皮带控制功能。在此基础上，以控制器为媒介实现光电转换的目的，煤矿井下电信号的传输稳定性明显提高。最后，工作人员也要在工作过程中加强对光电转换模块运行功能的监控，在发现超温洒水电池箱运行温度变化幅度较大时，应当及时通过暂停工作、外界降温等方式使其恢复到规范运行温度，这样才能强化电池箱的防爆性能，保障胶带输送机正常工作。

4.4 充分发挥系统各项功能

工作人员在地上监控站计算机设备的帮助下，可以充分了解煤矿井下运输系统的工作情况及各项设备的运行参数和启停时间等数据，并通过抽查等方式及时了解胶带输送机运行过程中出现的运行不稳定问题和保护问题。在此基础上，分析胶带输送机运行出现参数变化的原因并制定合理措施，可有效提高胶带输送机运输的稳定性，推动煤矿井下运输系统管理工作向精细化方向发展。另一方面，工作人员也可以在地面监控站计算机设备的帮助下了解煤矿井下掘进工作进度，并实时掌握井下煤仓和煤位的变化情况，并根据煤矿井下掘进速度等，分析运行过程中可能存在的安全隐患。在此基础上制定对应的防范措施，通过烟雾保护和跑偏保护等方式提高井下作业远程控制效率，煤矿井下掘进工作安全性自然得到保证。最后，工作人员在工作过程中也应当加强对远程控制系统自动警报等智能化功能的重视，结合井下掘进工作的常见问题及表现，通过在集中控制系统中增设相应的程序，使得系统可以在运行过程中根据收集来的信息展开分析并自主决策，可以在发现井下运行安全隐患后，及时向管理人员发出警报，管理人员根据警报出现的位置展开维护工作，可以将故障带来的影响控制在初期阶段，避免问题扩大化，有效保障煤矿井下作业安全。

5 结语

井下胶带输送机远程集中控制系统是现代化技术和传统胶带输送机控制系统结合的产物，工作人员在搭建这一系统时，引入了通信技术和计算机工业技术以及光电转换技术等多项新技术，既而使得系统具备了综合性和系统性特征，煤矿井下掘进速度和胶带输送机运行出现的问题明显减少，可有效保障煤矿井下运输系统运行稳定性，是新时期煤矿可持续发展的重要保障之一。