膠帶輸送機保護裝置改造增益

王安斌

摘要：近年來，很多礦井原煤產(chǎn)量呈加速增長的態(tài)勢，產(chǎn)量的增長對主出煤系統(tǒng)的運輸能力提出了更高的要求，主出煤系統(tǒng)的瓶頸制約日益突顯。在運輸能力已達極限的情況下，如何縮短事故影響時間，延長膠帶機運轉(zhuǎn)時間，確保礦井穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，是需要面對和迫切解決的問題。該文以某礦為例，介紹了鋼絲繩牽引帶存在的問題，并對其保護裝置提出了改造方案，總結(jié)了方案實施后的效果。

關(guān)鍵詞：膠帶輸送機鋼絲繩牽引監(jiān)控保護裝置

1暗主井鋼纜膠帶機拖動和控制、保護裝置

1.1某礦暗主井鋼纜膠帶機投產(chǎn)于1989年，主機型號為GDS－1000，為直流雙機拖動，功率為2x400 kW，采用調(diào)壓器進行調(diào)速。

1.2膠帶機保護主要有溫度(保護主電動機)、卡眼、掉道和斷帶等。電源部分主要有無壓失放保護和過電流保護。該膠帶無運行管理及監(jiān)控裝置，只有部分儀表及指示燈起到指示和監(jiān)控作用。

1.3井身通信通過各喂煤點安裝的調(diào)度電話及點鈴信號進行聯(lián)絡。

2存在的問題

2.1該礦在用鋼纜膠帶沒有采用速度檢測和速度反饋裝置，打滑故障無法識別和檢測，不具備過速保護。

2.2無防跑偏裝置。鋼纜膠帶在外因作用下(比如放水炭等)或因維護原因，導致鋼纜膠帶的繩槽和大繩相分離，膠帶跑偏。而且鋼纜膠帶機無防跑偏裝置，膠帶機離槽事故進一步擴大，當事故擴大至幾十米至上百米膠帶均離槽時，膠帶在煤的重力作用下從鋼絲繩上被壓下，導致上下膠帶機親嘴，事故進一步發(fā)展就導致膠帶重疊、斷帶。

2.3掉道保護裝置結(jié)構(gòu)繁雜，誤動作頻繁。原來使用的掉道保護裝置主要通過水銀開關(guān)(PZ-21型)的常閉接點，通過細鐵絲拉接在膠帶的下面，當大面積膠帶離槽時，膠帶在的重力作用下，壓向下膠帶，膠帶下的鐵絲拉開水銀開關(guān)，發(fā)出掉道信號。

但因機架抖動及水銀本身易產(chǎn)生氧化使掉道傳感器水銀開關(guān)經(jīng)常誤動作，導致無故障停車。

2.4無液壓閘啟動反饋裝置。原所用鋼纜膠帶制動采用兩對電力液壓制動器，在停車時液壓閘電動機失電，液壓閘在液壓油的作用下，抱住閘輪實現(xiàn)制動。在開車前，要先啟動液壓閘電動機，打開液壓閘，主電動機方可帶電啟動。但若因維護原因有一個或幾個液壓閘電動機沒有啟動打開液壓閘，因無閘啟動反饋裝置，此時一臺電動機運轉(zhuǎn)，另一臺主電動機被堵轉(zhuǎn)或啟動不起來，或者兩臺電動機均啟動，但因有半邊閘未打開，此時兩根大繩的繩速不一致，最終導致掉道、斷膠帶、斷大繩或燒電動機。

2.5事故狀態(tài)下通信聯(lián)絡不方便，延長了事故處理時間，增加了工人的勞動強度。

3改造方案

針對上述問題，實施了如下改造方案：完善保護裝置，選用ZBK－Ⅱ型可編程控制器(下文簡稱PLC)，它可實現(xiàn)裝置的信號檢測、設(shè)備控制及膠帶輸送機的運行狀態(tài)和各種保護狀態(tài)的顯示，并能實現(xiàn)保護停車(該裝置安裝于操作室)。增設(shè)KTT3C擴播電話，方便井身通信。

3.1增設(shè)保護裝置，完善膠帶機保護功能

3.1.1在暗主井井身安裝了25個沿線急停裝置(KG9001A-C2型)，一方面作為沿線急停車保護裝置，另一方面作為一個控制分站，控制井身擴播電話、跑偏開關(guān)、水銀開關(guān)等，并能向PLC發(fā)出位置號。該部膠帶機長為1000m，每40m安裝1個急停裝置，每個急停帶5個水銀開關(guān)，共25個位置號。

3.1.2跑偏保護(KG1007A-2型)，共分兩級：一級報警(傳感器和垂直方向成10°夾角)，二級停車(和垂直方向成12°夾角)。當膠帶在外力作用下離開鋼絲繩時，就會碰到跑偏傳感器，防跑偏裝置發(fā)出報警信號(一級)，若跑偏幅度再大一點，就發(fā)出停車信號。同時，此處的急停開關(guān)給PLC發(fā)出一個故障信號及位置編碼。

3.1.3速度及鋼絲繩打滑保護。兩驅(qū)動輪聯(lián)軸器上各安裝了一只速度檢測傳感器(KG5007型)，能夠?qū)β?lián)軸器的速度進行實時檢測，并能將檢測到的速度發(fā)送給PLC，由PLC對兩速度值進行顯示、對比，當速度差值達到0.02m/s時，PLC就認為發(fā)生了打滑故障，而發(fā)出停車指令，實現(xiàn)保護停車。通過速度檢測裝置，同時能夠?qū)崿F(xiàn)對電動機的過速保護。

3.1.4閘返回保護。在啟動主電動機之前，制動閘電動機首先啟動，打開液壓閘，當液壓閘完全打開時，液壓閘行程開關(guān)給PLC一個返回信號(開關(guān)量)，主電動機正常啟動：若液壓閘沒有完全打開，則PLC認為啟動失敗，拒絕啟動主電動機，并發(fā)出故障性質(zhì)及報警信號。

3.2保護功能的擴展即把鋼纜膠帶機原來使用的掉道、斷帶傳感器—水銀開關(guān)(開關(guān)量)串入沿線的急停開關(guān)，通過其通信接口給主機PLC發(fā)出信號，實現(xiàn)故障顯示及保護停車，并通過PLC裝置延時2～3s來克服水銀開關(guān)誤動作現(xiàn)象。把原來暗主井井身7段保護分別接入沿線25個急停開關(guān)內(nèi)，每段40m(原來每段約150m)易查找，縮小了故障范圍，給故障的查找和排除帶來了極大的方便。通過這一改造，原來保護裝置繁雜的發(fā)射和接收裝置及驅(qū)動繼電器回路就可以拆除不用，減少故障點，方便了維護，節(jié)約了材料成本。

3.3提供強大的井身通信功能KTT3C擴播電話裝置能夠完成起車前的自動預告，沿線打點聯(lián)絡。井身增設(shè)了12部擴播電話，對著任何一部電話喊話，從操作室至膠帶機機尾繩道的整個沿線均能聽見，給通話聯(lián)絡帶來了極大的便利。

4結(jié)語

從近年來所發(fā)生的重大惡性事故來看，保護裝置不完善，是導致事故的一個重要原因，預防惡性事故的發(fā)生，就能為煤礦減少百萬元以上的經(jīng)濟損失。

通過保護裝置的功能擴展，及PLC對故障性質(zhì)及故障位置準確及時的顯示，大大地縮短了故障查找及排除時間，更加有利于安全生產(chǎn)。