某煤矿主运煤系统自动化改造探讨

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摘要：本文结合某煤矿实例，对该煤矿主运煤系统自动化改造设定了方案、改造目标，并分析了系统特点，通过运行分析了社会经济效益，具有较好的意义和价值，供同行借鉴参考。

关键词：煤矿；主运系统；自动化改造；实时监控

中图分类号： X752 文献标识码： A

某煤矿煤炭生产主运系统为三段钢缆机运输和一部转载胶带输送机接力运输,原有系统每个皮带输送机均独立控制开停,专人专岗进行操作,其控制系统仅能实现就地的简单操作,可靠性差,且大量的实时数据不能由调度人员及时监测和管理,系统运行状态以及出现故障时不能及时发现并处理,影响了运输系统的可靠运转。针对此情况,该煤矿实施了主运系统集中控制改造,采用工业以太网将皮带各PLC控制分站与井上集中控制中心进行联网并进行实时通讯,所有控制命令和设备运行状态及各种保护信号均通过工业以太网实现井上控制中心和皮带控制分站的信息交换,实现对现场皮带输送机实时数据的监测和控制。

1 改造方案

主运系统集中控制系统主要由地面控制中心站、皮带主站、皮带机控制分站、各种传感器及辅助设备等组成。

(1)地面控制中心站(集控室)为本系统主控点,其设备包括高性能的工控机两台(互为备用)、大屏幕显示器、PUS、打印机、PROFIBUS网络接口、控制台。在集控室,操作人员对井下皮带和给煤机等设备进行开停控制,显示井下皮带机和给煤机的各种数据及工作状态(包括各电动机电流、开停状态、各种保护信号等),并有故障报警。

(2)井下主站是整个系统的中枢,要完成各PLC分站监控信息的交换及地面集控室的信息交换,并显示有关信息。

(3)皮带分站与就地控制合为一体,是一整的输送机监控装置,它可脱离集控系统独立控制皮带和给煤机。

(4)集控系统采用工业以太网通讯控制方式,地面集控室、井下主站和皮带分站,通过矿用光缆连接。

(5)工业电视系统是皮带运煤自动化系统的一个子系统,可直观地监视(可视)整个皮带运煤系统中各重要环节和设备,如皮带给煤点、转载点等地的堆煤故障,可作为皮带运输保护系统的一种补充,实现无人值守,而且本工业电视系统能通过接口与其它系统进行有机结合(图1)。

2 改造目标

(1)在地面集控室由工控机显示各皮带的运行状态、显示各皮带的各种运行参数。设有各皮带的故障信号显示,并伴有声光报警,提示值班人员采取有关措施。

(2)地面集控室可实现集中自动控制、集中就地控制、远方试验控制三种方式。操作人员可在皮带控制分站对皮带和给煤机进行就地手动控制、就地试验控制两种方式。

(3)操作人员在地面监控室通过计算机控制各皮带及给煤机的顺序起、停。

(4)在各机头、机尾、给煤点安装工业电视,在地面集控室内配有相应的监视器,可监视井下现场情况。

(5)系统实现堆煤、沿线急停、超温、烟雾、防坠、低速、跑偏、高煤位保护。

(6)系统实现逆煤流启动,顺煤流停车,皮带停机,相应给煤机及给煤皮带立即停车。

图1 工业电视系统示意图

3 系统特点

(1)该控制系统由监控系统和工业电视监视系统组成,监控系统主要由井上控制中心和井下若干控制分站构成,控制中心主要由工控机及大屏幕显示器等构成,实现对现场皮带输送机实时数据的监测和控制。皮带控制分站主要由可编程控制器PLC(ASCS-3全数字钢缆皮带控制系统中的操作PLC)等构成,实现对现场皮带输送机的直接控制并对设备运行状态及各种保护信号进行采集与传输。采用工业以太网络将皮带各PLC控制分站与井上集中控制中心进行联网并进行实时通讯,所有控制命令和设备运行状态及各种保护信号均通过工业总线网络实现井上控制中心和皮带控制分站的信息交换。

(2)工业电视监视系统主要由15个工业电视探头和四台工业电视监视器组成,对井下各转载点、给煤点设备实施全方位监视,及时观察井下现场情况。

4 社会经济效益

(1)该煤矿主运系统改造后经过半年多的运行,工作正常,对主要技术参数、运行性能、系统保护监控功能、工作的可靠性进行了测试,均达到设计,系统控制程序设计合理,保护功能齐全、显示清晰,动作灵敏可靠。

(2)主运皮带系统电控及自动化改造后,减少皮带机司机及放眼工, 皮带机司机及放眼工共计18人,每人按月工资2600元计算,每年可减少工资支出56.16万元。

(3)主运系统自动监测主运系统运行参数,并将数据传送到地面监控室,进行实时监测及报警显示,操作人员及管理人员在地面即可掌握井下主运系统设备的运行数据及工作状态,又可根据自动化控制信息,实现井下设备的遥测、遥视、遥控,保护系统运行可靠,提高整个矿井生产效率和现代化管理水平。

参考文献：

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[4]陈鼎智.海洲煤矿主斜井运煤系统变频驱动技术的设计与应用[J]. 煤矿机电,2013(01)

[作者简介]邓洪印（1985-），男，安徽蒙城人，助理工程师，从事井下原煤运输及采区供电的设计和研究工作。