智慧矿山胶带机无人值守管理机制探讨

智慧矿山胶带机无人值守管理机制探讨

魏召凯

永煤集团股份有限公司城郊煤矿 河南 永城 476600

摘要：我国煤矿企业正在积极推行“机械化换人、自动化减人”，加快实施煤矿智能化建设，矿山无人化将是未来智慧矿山发展的根本目的。本文对智慧矿山胶带机无人值守管理机制进行分析，以供参考。

关键词：智慧矿山；胶带机；无人值守管理

引言

煤矿作为重要的能源，给全球的经济增长和社会的发展做出了很大贡献。从最开始手工矿井下挖煤，到简单的使用机械，再到现在各种自动化机械和电气设备的应用，使得煤矿井下的挖煤作业效率越来越高，也变得越来越安全。这些都受益于科学技术发展的结果。近些年来，我国的煤矿机械装配在电气化和自动化方面也取得了很大进步，但是与国外较为发达先进的国家相比，仍然存在着系统的运行稳定性不足、工作效率低下、零部件使用寿命短、维护成本高等问题，尤其是与智能化相结合的程度仍有很大的上升空间。

1 5G技术智慧矿山

矿业是传统工业的血液，更是我国经济发展的基石。面对国际市场波动和国内经济发展压力，早期的粗放式生产、运行和管理模式导致总体成本偏高、效率较低、污染较大，且长期存在安全风险隐患，已不适应新时期的发展需求。目前，矿产行业正处于由人力劳动、机械化向信息化、自动化、智能化升级转型的关键时期。5G技术将发挥其网络优势，赋能矿区生产管理新范式，加速绿色、高效、安全的智慧矿山建设。新技术、新器件、新芯片是5G网络性能显著提升的基石，在5G初期应用中将给网络建设带来一定的成本压力，新技术的稳定性和可靠性也需要广泛部署商用的检验。但伴随5G技术在垂直行业的普及和成本逐步降低，无疑将进一步拓展在智慧矿山中的应用前景。

2无人值守控制系统应具备的硬件条件

由于无人值守系统牵涉的面比较广，不仅需要各种软件系统，还需要强大的硬件系统来支持。除此以外，控制中心的工作人员和煤矿井下的作业维修人员也都必须要具备良好的技术能力，同时，为了方便在出现异常情况下维护人员能及时到达第一现场，需要提供安全、便捷的交通工具，而煤矿井下又不同于地面上的交通运输，环境比较复杂，需要综合考虑各种因素。比如，有些煤矿的矿井是多水平，需要对交通工具车进行水平的配置，以免多条线上同时发生故障时而交通工具车不够用的情况出现。维修人员也要根据实际情况来分布，比如某条线出现故障的概率一直比较高，就需要多配备一些工作人员，可以考虑两条线工作时间不同来公用维护人员，减少人员的布置，提高企业济效益。不过，如有必要，也需要对维护人员进行水平的布置。为了提高系统维护和故障排除的响应性，一般维修工具和一些零部件的备品都会直接保管在井下设备的附近。因此，需要设置专门的工具室存放这些工具。对于工具室的管理，做到保存有序，标识和工具要一一对应，便于维护人员拿取。另外，要做成工具清单管理，定期对工具进行盘点，确保工具有足够的备品。各影像监视处，为了提高摄像的清晰度，要增加相应的照明，并且，摄像头要定期去除表面灰层。

3智能化带式输送机保护装置系统

3.1打滑检测

针对输送机打滑，为输送带安装打滑检测器，检测带式输送机在运行中出现的胶带与主动滚筒之间打滑，防止因胶带打滑所造成的恶性重大生产安全事故及财产损失。在启动过程中，采用双继电器输出(轻、重打滑均有输出)、4～20MA模拟量输出，可实时远程监控输送带速度，自带地址功能及ＲS485通信功能，可接入综合保护仪，实现总线通讯。打滑检测器安装数量为每条输送带安装一台打滑检测器。

3.2撕裂检测

输送带的撕裂检测具有拦锁撕裂检测和落料撕裂检测，双重撕裂检测功能增加了皮带撕裂检测的准确性:当有铁钎、角钢、槽钢等尖利杂物由料仓下落时直接穿透输送带并卡在带体上时，随着皮带的向前运行，尖利杂物会触碰到拦锁杆，推动拦锁杆发生位置偏移，与拦锁杆相连接的检测开关被触发，使控制电路构成回路，控制装置发出报警停机信号，这时采用拦锁撕裂检测方式。当有时尖利杂物由料仓落下，直接落在机头下面的托辊组上并卡在上面，不随皮带移动而移动，直接划开皮带工作面，造成皮带撕裂物料撒落。当撒落的物料落到皮带下方的称重传感器上，称重传感器受到重力下压，使控制电路构成回路，控制装置发出报警停机信号，这时采用落料撕裂检测方式。

4胶带机无人值守运行方式

胶带机运行，矿井生产过程中，胶带机开机操作必须由调度指挥人员在上位机完成，调度指挥人员在到达矿井开机生产时间节点时对全矿井人员下达开机生产命令，然后做开机检查设备工作，确认系统通讯正常、胶带机保护系统可靠、胶带机全线无人作业、现场环境一切正常后，方能开机生产。胶带机运行过程中，调度指挥人员要随时注意胶带机视频监控画面、胶带机各项运行数据和上位机报警信息，出现异常状况立即停机，然后协调组织胶带机巡视人员立即对现场故障处理，待恢复正常后继续开机。编制胶带机无人值守的操作规程，辨识出胶带机无人值守运行过程中的全部危险源，各操作人员与巡视人员要熟悉熟知各项规程和危险源预控措施，经考试合格后上岗作业。

5胶带机无人值守管理机制

5.1组织机构设置

要实现矿井胶带机无人值守管理机制的可行性与效力保证，首先要完善管理组织机构，所以成立矿井胶带机无人值守运行管理领导小组，设立组长、副组长、组员3个层级，使整个组长负主要管理责任，副组长负责业务管理与组织管理，组员负责掘进工作面胶带机自动化提升。根据矿井日常生产管理岗位，将业务人员划分到组织机构的不同层级，组长为机电矿长，副组长为机电副总工程师和机电科主任，组员为矿井胶带机运行主管、信息组、材料组、机电队、运转队等职能部门的管理人员。

5.2奖惩制度

合理的奖惩制度是提高员工工作积极性和工作效率，建立健全管理制度的最佳途径。因此，设立胶带机无人值守奖励与处罚规定，确保相关人员履行职责与义务的规范性，保证胶带机无人值守运行系统的顺利实施，提升胶带机无人值守运行模式下的安全生产能力。通过定量的统计胶带机无人值守运行过程中的安全运行时间，对各层级人员设置合理的奖励标准，提高工作积极性；定周期统计胶带机无人值守运行过程中的故障时间以及故障次数，定性的分析事故发生的内在原因，对各层级人员设置定量的合理的处罚制度，确保相关人员对胶带机无人值守运行承担相应责任。

结束语

随着生产技术的不断发展和装备自动化水平的不断提高，酒钢各厂矿现场对胶带机运输距离长、运输能力强、运输的安全性和可靠性等有很高的要求，为此对旧的胶带系统的改造势在必行。带式输送机的无人值守系统改造方案的实施可以实现对带式输送机工作时常见的故障进行实时保护，也可以提高带式输送机生产的自动化水平，做到在节省人力物力的基础上高效率的完成输送机的运输任务。改造后的带式输送机自动化无人值守系统，可以对皮带实时全面、可靠的保护，对提高生产效率，降低事故率、确保人员的安全方面以及提高皮带系统安全性、可靠性方面具有重要的意义。

参考文献

[1]吴涛,何周柱.活鸡兔井22煤集运胶带机无人值守自动化技术[J].内蒙古煤炭经济,2019(19):10-12.

[2]原伟伟.岳城煤矿井上下胶带输送机集控自动化系统研究[J].能源与节能,2019(02):113-115.

[3]梁建俊.综采工作面带式输送机无人值守系统分析[J].机械管理开发,2018,33(10):254-255.

[4]周建军.煤矿井下胶带输送机的无人值守控制系统[J].机电工程技术,2017,46(09):101-102+134.

[5]任富强,杨庆华,史怀利.煤矿井下采区胶带运输无人值守自动化系统的设计与应用[C].2017:80-82.