KTC101主机控制系统论文

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1工作面现状及问题的提出

司马煤业公司1206工作面东、西部为未采区，南部为鲍村矸石砖厂保护煤柱，北部为二采区三条采区大巷，四邻情况对工作面的回采影响较小。1206工作面走向长度199．5m，倾斜长度1118．5m。工作面主要布置一条运巷、一条风巷、一条辅助进风巷、一条辅助回风巷。四条巷道均为全锚网支护，实体煤掘进。该工作面绝对瓦斯涌出量为20m3/min。随着采掘工作面不断延伸瓦斯也随之增大，矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯矿井，瓦斯管理成为公司及队组日常工作中的头等大事，1206工作面处于井下二采区里段，在回采过程中瓦斯浓度不断增加，虽然工作面采用双U型通风加风巷瓦斯抽采系统，但是由于瓦斯的赋存条件特性，在采煤机割煤、落煤、运输中还会产生大量的瓦斯，在管理上稍微疏忽就有可能造成瓦斯超限报警，直接影响工作面安全生产。如何能保证工作面高产高效生产，瓦斯不超限是摆在队组管理面前的一大难题，ktc101集中保护控制系统已在井下工作面控制中得到广泛应用，如何能将工作面回风隅角瓦斯浓度上传至KTC101主机，由KTC101主机控制采煤机采煤速度并根据设定值进行语音报警，从而减少工作面由于落煤过程中所释放的瓦斯，进而保证瓦斯浓度不超限，是本文研究的内容。

2针对上述问题的解决方案

2．1方案1利用现有的瓦斯监控系统，从瓦斯监控系统终端取出瓦斯实时数据，采用监控专用电缆反馈到KTC101主机，由KTC101主机控制采煤机采煤速度并根据设定值进行语音报警，从而达到用瓦斯数据控制采煤机的目的，本方案的特点是:控制采煤机的瓦斯数据与工作面风巷所采集的数据能实现同步，并且可以实现多路监控，控制采煤机瓦斯数据比较精确。弊端是:需要专用电缆数量较大，不经济实惠，另外由于电缆铺设过长又要与采煤机、前后刮板输送机等大型设备进行交叉铺设，大型设备在启动时电流较大，设备所产生的谐波可能会影响整个监控系统的稳定性。

2．2方案2在工作面机尾增设一个瓦斯传感器，由于综采工作面瓦斯最高区域在工作面回风隅角，所以增设的瓦斯传感器和工作面回风隅角的瓦斯传感器基本悬挂在同一位置，增设的瓦斯传感器采集的数据基本和回风隅角原有的传感器数据相同，将采集到的瓦斯数据输入到KTC101的下位机，利用工作面的KTC101专用数据电缆传输至KTC101主机，由KTC101主机控制采煤机采煤速度并根据设定值进行语音报警。此方案特点:工作面多增加一个瓦斯传感器，弊端是:传输的数据可能与上传的数据有所出入，但相差不大。增加了瓦斯调校时传感器的数量。鉴于经济性考虑选择第二套方案。

3方案的实施

瓦斯传感器选用和我公司所使用的传感器型号一致，上海永普自动化仪表有限公司GJC40(A)甲烷传感器，供电电源DC18V，输出信号为频率信号200～1000Hz，测量范围0～40%。KTC101下位机选用天津华宁配套下位机，型号为KJS101－4本安输入输出。将调校好的瓦斯传感器和KJS101－4本安输入输出相连接，瓦斯传感器电源来自下位机输出的+18V，瓦斯传感器输出的频率信号经天津华宁专用的T/T转换器(KTC1101－Z－11T/T)连接到下位机的第一个输入端，连接完成后对KTC101主机进行调整。先选择瓦斯传感器的测量范围，再选择瓦斯的报警值和断电值，选择报警值和断电值的输出点，把输出的报警点(长开)和采煤机的牵停按钮利用采煤机电缆的控制芯线进行并联，断电输出点(长闭)与采煤机的启停线串联，完成后进行试验，启动采煤机并牵引调试瓦斯传感器值(设定值为:报警值0．6%，断电值0．7%)，当传感器调整为大于0．6%时KTC101输出语音信号进行报警，报警输出点闭合，采煤机停止牵引，当瓦斯浓度为0．7%以上时采煤机断电。调试结束后，将传感器悬挂于回风隅角，整个系统投入运行。

4使用中出现的问题

在使用中发现KTC101输出的+18V由于传输距离远输出的电压偏低从而导致瓦斯传感器工作不正常，于是将瓦斯传感器的供电改接在工作面压力分站的不间断电源上解决了上述问题。

作者：夏委平单位：潞安集团司马煤业公司