翟镇煤矿皮带区域自动化建设的 研究与应

翟镇煤矿皮带区域自动化建设的 研究与应

刘勋 1 刘帅 2

1. 新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿综掘一区 271200 2. 新汶矿业集团有限责任公司翟镇煤矿掘进副总 271200

摘要：我矿采掘皮带自动化控制系统的建设工作已完成，井下采掘运输皮带、主运皮带和给煤机全部实现了集中控制，其中原煤运输系统实现了“无人操作、无人清理、无人巡查”。现将主要情况陈述如下。

关键词：自动化；控制系统；集中控制

一、系统控制方式及功能。

1、皮带集控操作方式分为四种，根据现场情况进行选择。一是集中联控，适用于正常情况下运行，选择此方式，点击系统最末端设备起动后，以外的设备自动以物料监测为主、时间设定为辅的原则，以顺煤流方式依次启动；停止时，同样点击系统末端的设备停止按钮，以外的设备依次按照物料监测为主、时间设定为辅的原则，以顺煤流方式依次停车。二是集中单控，适用于检修或运行中出现带载停车时使用，选择此方式，在工控机操作界面上点击任一设备名称，可以对相应设备实行单独操作。三是就地控制，适用于井下现场设备检修是操作，由检修人员操作皮带按钮，就地控制设备运行。四是自动控制，集控操作人员只对系统运行状况进行监视，无需操作，系统根据物料传感器和仓位探测器自动启停。

2、系统功能。一是《煤矿安全规程》中规定的各类保护齐全，具有打滑、跑偏、堆煤、撕裂、温度、烟雾、自动沿洒水、沿线急停均实现报警停机功能；主运皮带采用多种传感器对电机三相绕组、前后轴承、各滚筒轴承温度及各减速机振幅进行实时测控，以无线传输、集成预埋方式，实现灭火洒水、跑偏、温度、煤位等传感器的无接触式；创新使用红外测温装置替代易燃合金棒，当驱动滚筒温度达到32度时报警、喷水、停机；各转动滚筒加设了强磁轴承测温装置，当轴承温度达到50度时系统报警；二是安装防爆红外线网络摄像仪，在照明灯不亮时自动启动红外功能，为操作人员提供可靠的视频监控。三是系统配套泄漏通讯装置，现场巡查人员能随时与操控人员语音通话，并具有打点、急停功能。四是沿途各转载点设有打点器，并具有常按3秒全线急停功能。五是系统自动生成各种报表，如运行日志、保护试验、故障记录等。

二、运行保障措施

（一）抓现场安装

1.安装标准。一是皮带机在安装前，由地测部门定出皮带中心线，安装单位以中心线为基准定位安装机头、机尾及吊挂，使整部皮带机一条直线，从根本上解决皮带不直问题。二是吊挂大绳距离底板高度控制在1.2m-1.3m之间，上皮带距顶板不小于0.5m，下皮带距底板不低于0.5m，巷道位置用吊挂大绳调整巷道变坡，使皮带在巷道中近似于平直、运行方能平稳。三是托辊扣件齐全、安装牢固；上托辊间距1.5m，下托辊间距3m，上托辊距离弓形架0.2 m，H架距离吊挂绳0.3 m，保证胶带在托辊上受力均匀。四是研究自制“矫正拐尺”用于锚扣接头的制作，制作皮带接头时，将接头穿过拐尺卡槽，利用拐尺直角定位胶带切除线，沿切除线切割出平直的接头，确保接头平直不跑偏，主运皮带接头全部硫化。五是采煤工作面转载机配套破碎机，主要煤仓上口配备滚齿式破碎机，彻底解决大块煤矸在转载点卡堵问题；同时，在原煤运输、掘进运输系统中安装永磁吸铁器20台，主运皮带配备电磁式吸铁器，清除煤溜中的铁器，矿制定管理规定，对各类杂物入系统现象严格落实考核。

2.转载点治理。一是对顺搭接、垂直搭接、锐角搭接进行统一要求，搭接高度不小于0.5m、不大于1.5 m，采用“正方形”定位法，即：卸载滚筒中心与转载上皮带高度A与卸载滚筒中心到转载皮带的中心线间距B相等，即A=B，保证落煤点落在搭接皮带的中心线上。二是根据现场实际情况，采用可调式挡煤板或漏斗式挡煤板，规范煤溜几何尺寸，合理调整挡煤板及挡煤皮子的高度，适应不同现场要求。三是各转载点和机尾架上安装有自制的缓冲床，减小冲击力，减少皮带跑偏因素。

3.清扫器治理。总结皮带清扫器多年的使用经验，规范了三种清扫器的制造、安装标准。“弹簧式”清扫器，使用70角钢、φ22螺纹锚杆加工成连接板，配装Y5×35×150弹簧固定在卸载滚筒下方，以45°角与滚筒密切接触，当皮带接头通过清扫器时，弹簧受力缓冲接头的冲击，有效清除煤粉，同时降低皮带接头的损伤；“组合式”清扫器，安装在驱动部前后，采用水冲方式清洗皮带上的煤粉，减少煤粉进入导向段造成皮带跑偏，同时减少巷道扬尘、改善环境；“一字型”清扫器，安装在机尾前或中间转载点以后，用于底皮带浮煤清理，加工长度要求为2倍带宽，保证与底皮带全断面接触，实现煤粉彻底清扫。三种清扫器作为皮带机的标配附件随机配备。

（二）抓维修保养

1.狠抓“动态点检、静态定检”工作。“动态点检”是设备在运行过程中、带负荷状态时对重点部位进行检查。通过传统的摸、看、听、测的方式来掌握设备在动态运行过程中的信息。动态点检制度要求设备巡查人员每班点检一次，维修人员每天点检一次，管理人员到岗必须进行动态点检，对点检出的隐患立即汇报值班人员，定时进行处理。

“静态定检”是设备在静止状态下对某个部位定期检查。根据设备所处的环境和设备使用的状态，按照日检、旬检、月检“日历化”周期对设备进行静态下检查检修，掌握设备信息，为“状态化”维修提供依据。

2. 实施设备“五精”化管理模式。即设备在地面维修、安装、操作、维护、撤除五个重要环节中，实施“五精”化管理。精研维修，对设备维修各环节进行分析，测量部件数据，掌握部件标准，研究设备原理、研究配件性能参数，抓好设备内检工作。精细安装，由技术装备部机运管理组织相关单位，对设备安装过程进行管控，督促安装单位能够按照标准及安装工艺施工。精心操作，通过培训提高员工操作能力，每个操作工要在熟知本设备性能的基础上精心操作，避免操作不规范造成设备的损坏。精准维护，以“动态点检、静态定检”检查，及时全面掌握设备运行信息，及早发现设备存在问题，实现精准维修和保养。精控撤除，提前对撤除的设备进行状态评价，掌握设备信息，使用单位与撤除单位进行交接验收，要求撤除单位要精心组织、完好撤除，避免撤除期间造成设备部件的损坏。

（三）人才保障。矿井自动化技术的广泛应用，需要一支素质高、执行力强的职工队伍作保障。我们认真落实科技兴企、人才强企战略，实施全员素质提升工程，通过建立“创客中心”，开展“学练提争”活动，评选金蓝领、首席技师等方式，打通职工成才通道，为自动化技术的研究、创新、应用奠定了人才基础。特别是激发大学生创新潜能，将区队大学生自动化班组的顶尖力量，专门研发自动化控制技术，获得了多项国家专利，被广泛应用到井下运输控制等领域。

三、系统还存在的问题

1.皮带保护不能远程试验

2.传感器性能不高，进一步调研高性能传感器，完善系统各种检测功能，提高系统智能化水平。

3.皮带托辊质量差，采用免维护托辊，降低托辊损坏量，减少维修人员工作量。

结语：通过以上措施，矿井自动化系统实现安全可靠运行，达到了减人提效的目的，井下采掘运输皮带和主运皮带、主运系统实现了“无人操作、无人清理、无人巡查，定期保养”。为了向智慧化矿山建设迈出了坚定的第一步。

参考文献：

[1]赵占区.煤矿皮带运输集控系统的设计[J].电子技术与软件工程,2017,(007):128.

[2]余双江.自动化在矿井皮带集控系统中的应用[J].大科技,2016, (30):198-199.

[3]杨鲁振.煤矿自动化控制技术在皮带运输中的应用[J].山东工业技术,2018,(15):71.