自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用
马志滨
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马志滨,. 自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用[J]. 传感器研究,2022.9. DOI:10.12721/ccn.2022.157086.
摘要:
现阶段由于煤矿井下皮带运输是煤矿开采方面的重要流程部分,决定了煤矿的生产效率,所以提高其运输效率和稳定性则是保证煤矿生产稳定的关键因素,为保证企业的稳定发展提供条件。因此,还需要最大程度上降低能源的消耗,减少成本的投入,进而能够获得更高的经济效益。针对煤矿井下皮带运输系统进行不断的完善,并融合自动化控制系统,利用信息技术的方式来进一步提高其运输效率,并实现信息化生产。本文主要阐述了采用煤矿井下皮带运输自动化控制系统的必要性以及井下皮带运输自动化控制系统的特点,并分析自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用。
关键词: 煤矿自动化控制皮带运输系统
DOI:10.12721/ccn.2022.157086
基金资助:

煤矿的井下皮带运输系统在整个煤矿生产当中是极为重要的一个消耗能源的环节,和整个煤矿生产的效益以及企业都有着极为重要的关系,如果想要尽量缓解能量的消耗,降低支出的成本,那么就必须要优化煤矿的井下皮带运输系统,将自动化与其结合,通过更加现代的信息技术,让煤矿的井下皮带自动化能够顺利实施,让生产效益更多。

一.采用煤矿井下皮带运输自动化控制系统的必要性

我国煤炭行业如今已经遇到了发展瓶颈,煤炭企业的经营状况惨淡,前景令人堪忧。从世界上其他先进采煤国以及我国神东矿区的发展经验来看,只有采用高新技术才能够保持传统煤炭工业的生产动力,以此来提升生产效率,为煤矿企业获得更大的利润空间,而皮带传输装置就是煤矿生产过程中一个不可缺少的设备,也是帮助煤炭企业走出当前困境的重要因素。

传统的井下皮带运输设备尽管被广泛应用于煤矿生产中,但是这种设备启动时电流较大、传动效率低,并且易老化,这给煤炭企业带来的不仅是增加运营成本,还将威胁到安全生产。由此可见,传统的井下皮带运输设备难以满足煤矿企业的发展需求。所以,需要采取自动化控制技术来改造井下皮带运输设备,使皮带运输设备实现动态化、智能化控制,促进煤矿开采作业整体效能的提升。

二.井下皮带运输自动化控制系统的特点

1.利用计算机和多种传感器

使用计算机以及多种传感器所组成的工况监测或者是控制系统。其能够实施连续的监控,使设备各方面的工况参数都能够符合相关的标准,而且所有的参数在使用的时候都可以使用控件来显示[1]

2.运作成本不高

煤矿井下皮带控制系统利用远程分布模式,能够降低机组布线数量,以此来减少其运作成本,并不影响运作效率。皮带自动化控制系统的稳定性较高,并且还能够进行软件系统的调整,实现功能性的转换,降低重新设计繁琐的流程。同时,皮带自动化控制系统还具备一定的故障自检性能,能够有效降低系统出现故障的概率,降低后期维修及维护的成本,并在发生故障后能够及时检测故障,为之后的故障维修提供便利。由于该系统还具有一定的系统拓展性,节点增设也不会被时间因素所影响,中控室程序也能够进行调整,进而简化维护工作流程,提高整体便利性。

3. 人性化操作

皮带运输自动化控制系统设置了合理的控制界面,操作上也更趋于人性化,显示出的画面也很生动、形象,并且便于操作人员识别,进而使系统得到控制。系统的功能设置齐全,会及时显示和报告当前的运行情况,比如,运行工况、故障等。

4.保护环节非常完善

煤矿的相关安全规章制度所规定,一些传感器和装置在接入皮带保护分站的时候,要采集皮带机的一些运行消息,同时对于一些故障量设定语音提示以及报警信号,尽可能提前发掘一些有可能存在的安全隐患。

三.自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用

1.控制运输过程

对于煤矿井下皮带运输控制来说,自动化的控制系统主要是使用手动和自动两种方式结合而行。自动化控制系统能够让井下的皮带运输设备受到保护,可以说井下的环境很容易影响到一些距离比较长的运输皮带。特别是有一些皮带,也许会在运输的过程当中出现故障。因为自动化的控制系统不单是设置了传感器,同时也会有一些保护开关,如果说在运送的过程当中出现了一些故障,那么就可以合理地使用科学的方法来判断故障的发生地址,可以手动或是自动地识别锁定。来进行一定的保护开关动作,而一些相同的信息也会通过传感器传到自动控制系统当中去,控制器获得这些信息并进行科学的分析之后就会发出指令,设备因此就会停止转动,并且会将一些信息反馈到控制中心当中去,控制中心一旦接收到故障信息就可以按照一些数据来针对性地进行处理。当故障被排除之后,控制器可以进行指令的发出,比如说运转指令让设备进行运转,这样就可以有效地防止有可能出现的安全事故。在皮带运输的过程当中,温度问题也是极为重要的,运输机长时间的运载很容易会产生热量,这就会让电机温度升高,一旦高于标准临界值,那么工作状态很容易会受到不良的影响,因此在自动控制系统当中就会安装热电阻在电机的内部,借助这个热电阻就可以让电流信号变成温度信号,对温度也进行实时监控,如果说电机温度高于了标准温度,那么控制中心也会叫停机器,尽量让电机不会受到损害,以此来降低企业的损失[2]

2.远程操作控制

煤矿井下皮带自动化运输系统能够实现远程操控,在设备运行之前都要安排好准备工作。做好准备工作以及其他相关事宜可以确保开车的稳定运作以及生产的顺利进行。针对相关机组或设备,工作人员需要进行全面性检查,确保系统保持良好的状态,方可投入运行。在设备检查工作结束后,还需要进行运作和系统控制人员之间的信息传递。皮带自动化控制系统的运作模式基本可以划分为以下三种:第一,分运行模式。分运行模式指的是非统一化运作系统主站以及主站不控制分站等设定,每个分站都有着固定但相对独立的运作状态;第二,全运行模式。全运行模式指的是系统主站及分站一起启动的运作模式;第三,应急运行模式。这种模式是当系统运作时出现各种事故或紧急情况时需要紧急停运或是开启时采用的一种运作模式,不过在启动或停运方面需要根据煤流的状况来进行,利用主机来掌控分站机,保证皮带自动化控制系统的稳定运作。

3.皮带输送机故障维修控制

在皮带输送机运行过程中,不可避免地会发生各种故障。为了减少皮带输送机的故障,需要对皮带输送机进行日常维护。根据维护的目标,可以分为设备和系统两个层面的维护。设备层面的维护是对现有皮带输送机的硬件设施进行全面的检查,而系统层面的维护则是对现有皮带输送机的软件功能进行全面的测试。在进行维修与维护时,为了能够进一步提高维护效果,需要根据系统故障以及状态,结合人工检测的方式来开展。在维护或维修工作完成后,还需要根据系统要求进行调整,尽量排除所有故障隐患[3]

结束语:

总而言之,在采矿工程当中应用现代化的采矿技术工艺,具有非常良好的应用作用,能够有效提升开采工作的可靠性与安全性,提升矿产开采的成效与质量,促进矿产行业的可持续发展。现阶段,由于我国煤炭行业规模的拓展,针对煤矿井下运作的要求也越来越严苛。所以,需要针对井下皮带运输系统进行改进与优化,而自动化控制技术的应用则能够很好地满足这些要求,在保证煤矿稳定生产的基础上,又能够提高生产和运输的效率。

参考文献:

[1]张树萍.现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].科技资讯,2019,17(14):74+77.

[2]李明宇.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].冶金与材料,2019,39(01):53-54.

[3]孟建伟.自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用探究[J].当代化工研究,2020(4):66-67.

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