煤矿井下胶带机智能化精确控制研究

煤矿井下胶带机智能化精确控制研究

陈喜长

国家能源集团公司神东煤炭公司榆家梁煤矿  陕西榆林 719316

摘要：井下胶带机作为煤矿生产体系有机组成部分，是提升开采质效，增强运输能力的重要手段。为适应新时期，煤炭资源生产、运输需要，重构原有作业形态，文章从多个维度出发，依托现有技术手段，合理配置系列资源，探讨胶带机智能化精确控制体系实现路径，为后续相关技术实践提供参考借鉴。

关键词：煤矿 ；井下胶带机 ；智能化 ；精准控制 ；技术方案

前言

为保证开采效率，应对安全风险，煤矿开采企业逐步调整固有理念，加大技术投入力度，尝试通过新技术、新设备的整合应用，搭建煤矿井下作业平台。煤矿井下作业过程中，往往利用胶带机等设备，将原煤运输到制定区域。基于井下胶带机的功能定位，着眼其使用场景，越来越多的技术团队倾向于，通过智能化模组的嵌入，定向增强井下胶带机自我管控能力，实现对复杂作业环境的有效适应。

1.煤矿井下胶带机概述

系统梳理煤矿井下胶带机基本原理与模块组成，有助于技术人员形成正确的观念认知，厘清了性能升级核心要求，推动了相关技术活动稳步有序开展。

为适应大体量、高强的运输需求，煤矿井下胶带机在功能设置环节，需要配电系统、控制系统以及机械结构联动配合，以保证运输能力，顺利完成运输任务[1]。具体来看，井下胶带机主要由卸载滚筒、驱动滚筒、导向滚筒、拉紧装置、传输带、中间架等结构组成，各组件之间相互配合，顺利完成原煤装卸任务。主流的胶带机配备变频模块，通过变频技术的全方位参与，增强动力系统运转可靠性，同时灵活调整功能参数，将总体能耗控制在合理区间。考虑到到煤矿运输实际场景，实现运输流程总体可控，采取控制保护模块、控制通信模块等组件，加强井下胶带机运行状态的识别。例如在PLC等控制系统参与性，形成电机、减速器温度控制系统，一旦温度参数超过设定的上限，PLC系统将会驱动辅助冷却设备，完成降温处置，使得井下胶带机始终处于良性运转状态。

2.煤矿井下胶带机应用现状

煤矿井下胶带机应用现状的客观梳理，明确现阶段胶带机技术短板，消除思维盲区，保证了智能化精准控制体系设置的针对性与有效性。

煤矿井下胶带机结构组成较为简单，在很大程度上，满足原煤开采、装卸以及运输需求。从实际情况来看，井下胶带机实际运转过程中，暴露出系列短板问题。胶带机配备驱动模块，但技术优势发挥不明显，变频装置启动过程中，需要重复进行重载，无法完成设备数据记录，进而影响原煤运输流量的总体控制，对于后续电机运行参数调整产生了阻碍作用[2]。受到多种因素影响，胶带机故障发生率较高、老化速度较快，无形之中，推高了设备使用成本，降低了原煤生产效能。为应对这种情况，井下胶带机利用PLC控制系统，实时监控工况信息，推送设备运行参数与维修信息，辅助管理人员制定设备管护方案，保证井下胶带机运行效能。但是从实际情况来看，现有的PLC控制系统智能化水平较低，设备性能与预期之间存在差距，无法精准判定工况信息，对细小零部件的管控存在盲区，进而影响井下胶带机设备管理效能，妨碍设备维护管理工作正常开展。基于井下胶带机存在的技术漏洞，技术团队应当突出问题导向，采取有效举措，持续完善胶带机技术构成，丰富功能模块，确保胶带机控制能力、感知能力。

3.煤矿井下胶带机智能化精准控制实现路径

煤矿井下胶带机智能化精准控制方案的实现，要求技术团队以科学性原则、实用性原则为框架，坚持问题导向，坚持目标牵引，合理配置技术要素，优化技术构成，创建井下胶带机管控平台。

3.1构建井下胶带机控制系统

煤矿井下胶带机智能化精准控制性能提升过程中，为科学应对技术漏洞，弥补构成不足，技术团队需要持续做好控制系统创建工作，通过控制模块的优化、控制流程的完善，形成完整的控制逻辑闭环，确保胶带机运转效能。具体来看，技术人员需要做好控制功能集成，将设备自动启停、状态检测、仓位读取、原煤运输量评估等开展总体化处理，确保控制系统可以调控井下胶带机实时状态，实现生产效能与运输成本全面兼顾[3]。例如，技术团队将电机、变频设备进行串联，通过伺服变频器等装置的技术融入，增强井下胶带机运转状态的自我调控能力，实现井下胶带机智能化自动启停，并在传感器支持下，根据原煤运输量，科学调整电机运行状态以及转速，形成最优化运输方案。为了更好地配合伺服变频器进行工作，在智能化升级环节，技术团队充分利用现有的PLC技术模块，进行控制系统的延伸，将PLC系统与上位机、保护模块、传感器模块进行联动，搭建其操作检测层、装置控制层、数据感知层等功能分区，形成井下胶带机控制闭环。

3.2完善井下胶带机决策机制

煤矿井下胶带机决策机制创设环节，技术团队应当着重进行设备检修、管理体系搭建，实现图像监控、语音报警以及专家决策。通过多元化技术举措，形成信息反馈机制，实现井下胶带机科学化运转。以图像监控系统为例，技术团队可以在挂载点、给煤点、驱动位置安装高清监控设备，实时获取图像信息，并将图像信号传输到地面集控中心进行分析、存储，一旦发现突发情况，快速进行预警，实现井下胶带机运转状态精准化控制。

结语

煤矿井下作业环境较为复杂，为稳步增强媒体资源开采效能，压缩运输周期，节约成本投入。文章以井下胶带机作为研究对象，从设备智能化角度出发，依托现有技术手段，采取有效举措，重构运输流程，全面提升井下胶带机运行的智能化效能，实现设备运转状态调控的精准化与灵活化。

参考文献

[1]王海君，李峰光，单波.煤矿井下胶带机智能化精确控制的研究与应用[J].科技资讯，2019（7）：79-81.

[2]王国法，赵国瑞，任怀伟.智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J].煤炭学报，2019（10）：43-45.

[3]刘会云.煤矿井下胶带机智能化精确控制研究与应用[J].内蒙古煤炭经济，2020（8）：94-96.