煤矿机电运输系统技术创新与应用研究

煤矿机电运输系统技术创新与应用研究

运伟东

中煤集团西北能源鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任 公司， 内蒙古鄂尔多斯市 017300

摘要：煤矿机电运输系统自动化技术全面应用了传感测试技术、接口技术、机械技术、编程技术、信息技术等，其特点是能耗低、稳定性高等，在煤矿生产中应用该技术，不但使煤矿生产的信息化与数字化水平提升，而且便于企业管理自动化的实现。本文主要对于煤矿机电运输系统技术创新与应用进行了研究，从而保障煤矿机电运输的稳步发展。
关键词：煤矿；机电运输系统；措施
　　

1、煤矿机电运输系统的特点
　　1.1 多变且复杂
　　煤矿机电运输系统包括的范围非常的广泛，与此同时煤矿运输系统包含许多井下设备，并且彼此之间相互影响，非常的复杂，除此之外煤矿运输系统的工作环境非常的恶劣，容易受到多种因素的影响，并且还容易发生一些不可预知的变化，随着科技的不断发展，运输设备正在朝着大型化的方向发展，并且各个大的运输系统之间还存在着自己的子系统，各个系统之间相互联系，相互影响，形成了一个比较复杂的层次。一般来说主网络是由掘进、回采、运输和提升四个环节组成，煤矿还可以分为很多采区，各个采区之间的排水、通风、运输、供电系统都有很多个子系统构成，不同的系统之间相互影响，相互作用，从而形成了一个复杂的网络系统^[1]。
　　1.2 大量的安全隐患
　　煤矿的开采环境比较复杂，尤其是具有大型机电设备的时候，大型机电设备本身的使用就具有一定的危险性，更何况是在煤矿井下这么复杂的环境中。在进行煤矿采掘的时候，如果煤尘与瓦斯的含量到达某一个值的时候，电气设备就会受到影响发生电火花，对于工作人员的人身健康安全构成了极大的威胁，除此之外，在巷道内的湿度比较高的时候，机电设备极其容易受到腐蚀，从而降低了机电设备的绝缘性，再加上井下的环境比较恶劣，空间狭窄，因此在进行设备的调试、搬运、安装的时候非常容易发生触电的事件。
　　1.3 对于人员的要求比较高
　　机电运输的主体并不是机电设备，最主要的还是机电设备的操作人员，煤矿井下的机电运输工作在现阶段还未实现完全的自动化，因此大部分操作仍然需要相关的工作人员通过手动的方式来进行，因此相关工作人员的操作意识与操作水平都会对运输的结果造成一定的影响。为了保证工作的高效进行，这些设备通常需要长期持续的工作，因此相关的工作人员也必须一致保持紧张的工作状态，以此来提高工作的质量。并且对于一些特殊岗位的工作人员来说，对于技术的要求就更高了，所以在实践中这些职位的工作人员通常情况下是不能进行随意地调动与调换的。

2、皮带机集中控制系统组成与工作原理
　　2.1 皮带机集中控制系统组成
　　皮带机控制系统主要由操作台、皮带机保护装置、各类传感器组成，它是集各级煤炭运输，故障监测与控制，各级设备保护于一身的控制系统。皮带机控制系统主要是对皮带运输煤炭过程中的环境参数、电压电流参数、运行状况、设备状况、设备的运作方式等进行实时监控，它既可以单独运行，也可以与综合系统链接。本系统达到了采集数据快捷，传输信息高效的效果，保障各层次之间的通信稳定、可靠。
　　2.2 皮带机集中控制系统工作原理
　　皮带机控制系统以现在科学技术为基础，对整个皮带传送系统设备进行保护。传感器将收集到的数据与系统的运行时工作状况的相关参数（如温度、堆煤、速度等）通过工业控制的总线通信技术，反馈给工控机进行数据处理。接下来，PLC 就利用工业综合系统将处理好的信息以图像或者表格的形式展现出来到上位机，最后以简洁明了的人机画面提供给工作人员，从而工作人员再根据反映的运输系统情况，进行具体操作与控制。当接收到下达的指令后，程序又逆顺序执行，即上位机发送命令—PLC程序传送信息—实地设备的执行的先后顺序，执行对设备的动作，从而达到了系统的时刻监测反应信息与集中控制的自动功能。

3、皮带机采取的改造措施
　　3.1 皮带机头改造
　　为了减少影响安全生产实践，经过分析研究决定对皮带机头进行改造，对皮带机头的另一侧额外增加一个减速器和电机，这样如果一端的减速器或电机出现故障而无法生产的话，可以把一端的减速器联轴器拆除安装到另一端，从而减少影响生产实践。
　　安装步骤：
　　①首先将备用底盘、减速箱、电机、联轴器、控制开关、电缆、按钮等其他安装材料运输到施工现场。
　　②首先将底盘固定在皮带机头的另一端固定牢固，然后把减速箱、电机安装到底盘上，在进行安装控制开关，安装完毕后由技术负责人负责检查，合格后切换备用装置试运转2小时，试运转合格后此项工作结束。
　　改造皮带机头以后，在今后的工作中皮带机头出现故障可以快速恢复正常工作，减少维修时影响安全生产实践，给运输生产方面提供了良好的工作环境，对检修人员检修时缓解压力，减少运煤损失，提高了安全生产，煤矿皮带机头改造圆满完成，为矿井安全生产提供了有力保障

^[2]。
　　3.2 改革皮带机防护罩
　　改革目的：主要解决了大量的煤尘、灰尘造成巷道内尘土飞扬，给员工的工作环境带来的不安全隐患，减少员工因呼吸大量煤尘、灰尘而得煤肺病的几率，给员工创造一个干净、安全的工作环境。
　　3.3 效果评价
　　现场使用情况：皮带机防护罩使用之后，皮带机运输原煤通过通风口处，原煤不受风速忌惮得飞扬地飞扬的飞扬，减少了巷道内煤尘、灰尘的飞扬，大大降低了员工呼吸大量煤尘、灰尘的概率，保证了员工的身体健康。员工在进行设备操作时，可以有效避免造成安全事故，提高了工作的安全系数^[3]。
4、皮带机的八大保护

4.1 防滑保护：对于滚靴滑保装置将其提起或者开始其与皮带表面脱离，皮带运输机应能自动停机；

4.2 堆煤保护：皮带机运转时，人为地推动保护传路器的触头，皮带机应能自动停机；

4.3 防跑偏保护：皮带输送机正常运行时，人为地推动跑偏传感器的滚动导杆，使限位开关动作，能自动停机为正常；

4.4 温度保护：温度超过60度，皮带机自动停机；

4.5 烟雾保护：每天检查一次，传感器每月定期更换；

4.6 自动洒水装置：电磁阀式自动洒水装置通过按动试验按钮使电磁阀打开，易熔棒式自动洒水装置人为松动拉紧绳，酒水装置喷头均能喷水为正常；

4.7 张紧力下降保护：行程开关式涨紧力下降保护装置，人为触动开关，故障指示灯亮为正常；

4.8 防撕裂保护：人为拉开安装在上皮带下方的连接传感器的钢丝绳，皮带机自动停机为正常。

5、皮带机司机必须经专业培训考试合格，取得操作统格证，持证上岗

5.1 必须熟悉所用皮带式输送机的结构、性能、工作原理、各种保护及检查方法，会维护保护设备，会正确使用消防器材，遵守煤矿安全规程有关规定，能正确处理一般性故障；

5.2 输送机电机及开关附近20m以内，风流中瓦斯浓度达到1.5%，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理；

5.3 严禁皮带式输送机运送设备和笨重物料，严禁人员乘坐皮带式输送机；

5.4 输送机运转时禁止清理机头、机尾以及附近的浮煤，更不许拉动输送带清扫器；

5.5 发现运转输送机皮带上有锚杆、地线钉等铁制尖锐物品时，应停机取走异物，严禁手、脚及身体的其他部位直接接触输送带；

5.6 在输送机检修、处理故障或做其他工作时，必须闭锁输送机控制开关、挂上“有人工作，不许合闸”停电牌，除处理故障外，不许开倒车运转。
结束语
　　综上所述，机电运输所产生的安全影响重大，运输机电系统的创新与研究工作的前提也应该是安全。现阶段一些机电运输系统已经不能满足煤矿开采的需要，制约了煤矿运输工作的发展，因此更应该将强对于机电运输系统的研究与创新工作，在保证安全的同时提高机电运输系统的效率。
　　

参考文献：
[1]韩福军.煤矿机电运输系统技术创新与应用[J].江西化工，2019，（5）：166-168.

[2]黄为.煤矿机电运输设备维护与维修创新的思考[J].内蒙古煤炭经济,2021(09):179-180.DOI:10.13487/j.cnki.imce.020091.

[3]徐智峰.煤矿机电运输安全管理及隐患预防[J].内蒙古煤炭经济,2020(23):126-127.DOI:10.13487/j.cnki.imce.018961.