靈露煤礦主斜井輸送設(shè)備

【摘要】靈露煤礦主斜井輸送設(shè)備運距長、能力大，為較典型的大型輸送機(jī)。本文重點介紹了主要部件的結(jié)構(gòu)特征及電氣控制系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】膠帶輸送機(jī)；電控系統(tǒng)

靈露煤礦是內(nèi)蒙古扎賚諾爾煤業(yè)有限責(zé)任公司下屬煤礦之一，靈泉露天煤礦于1960年開始建設(shè)，1966年5月投產(chǎn)，設(shè)計能力為年產(chǎn)0.60 Mt/a的中型露天煤礦。1974年進(jìn)行改擴(kuò)建，生產(chǎn)能力擴(kuò)大到年產(chǎn)1.80 Mt/a，于2007年生產(chǎn)能力核定為2.00Mt/a。隨著開采深度的加大，剝采比逐漸增大，采用露天開采方式繼續(xù)進(jìn)行本井田深部儲量的開采，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上已經(jīng)極不合理，因此，扎賚諾爾煤業(yè)有限責(zé)任公司決定對靈泉露天煤礦深部儲量采用井工方式開采。本井田內(nèi)構(gòu)造簡單，地質(zhì)構(gòu)造主要以斷裂為主，但基本分布在淺部，移交采區(qū)基本不受斷層影響，煤層走向局部有小的褶曲，對開采無影響。由于本井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，適合規(guī)劃大型采區(qū)和高產(chǎn)高效工作面。靈露煤礦采用走向長壁采煤法，綜采放頂煤采煤工藝。綜采放頂煤裝備已在本礦區(qū)成功運用，通過生產(chǎn)實踐證明綜采放頂煤裝備完全可以滿足本井的生產(chǎn)要求。

主斜井輸送機(jī)擔(dān)負(fù)全礦井的煤量運輸，設(shè)計選用1.2m寬鋼絲繩芯膠帶輸送機(jī)，小時能力960t，以滿足礦井的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。由于此設(shè)備是井下運輸?shù)年P(guān)鍵，本膠帶輸送機(jī)由寧夏天地西北煤機(jī)公司整機(jī)供貨，膠帶由銀河德普膠帶有限公司生產(chǎn)。

依據(jù)輸送設(shè)備的技術(shù)規(guī)格要求寧夏天地西北煤機(jī)公司公司進(jìn)行了整機(jī)設(shè)計及相關(guān)部分的外協(xié)。主要技術(shù)特征：

輸送能力 960 t/h

機(jī)長 1247 m

傾 角 13°47’

輸送帶運行速度 4.0m/s

電機(jī)功率 4×500kW

膠帶 ST4000

1、膠帶輸送機(jī)

驅(qū)動裝置布置在機(jī)頭處，布置形式為2：2形式，電機(jī)為防爆型YBPT450-4電機(jī)，采用撓性聯(lián)軸節(jié)與可調(diào)試液力耦合器相連，耦合器填充液為阻燃性磷酸鹽酯液體。硬齒面平行軸減速箱為弗蘭德公司提供，具有風(fēng)冷性能。其二級傳動軸裝有逆止器。驅(qū)動滾筒直徑1600mm，傳動滾筒表面采用鑄膠菱字型膠面，改向滾筒采用平膠面。所有鑄膠、平膠均采用阻燃材料，傳動滾筒、改向滾筒表面膠層的形成方式為硫化橡膠覆面。輪轂與輪軸之間采用脹套方式聯(lián)接，驅(qū)動裝置為焊接整體底座，進(jìn)行消除應(yīng)力處理，確保整體強(qiáng)度和安裝質(zhì)量。

輸送機(jī)運行速度為4m/s，在此運行情況下進(jìn)行檢查、驗帶確有困難，若停車查驗距離過長，則延誤生產(chǎn)，故增設(shè)一套驗帶裝置，以0.5m/s速度運行，采用離合器操作。制動機(jī)構(gòu)設(shè)于兩套驅(qū)動裝置上為液壓控制雙襯盤墊卡鉗閘盤制動。帶式輸送機(jī)拉緊裝置拉緊距離DYL-01-8/300，液壓泵站驅(qū)動電機(jī)。機(jī)尾部分根據(jù)設(shè)計帶面高度1000mm，尾部滾筒直徑1000mm，故須將尾部機(jī)架抬高，上帶面呈傾斜狀。托輥、中間架、支腿均相應(yīng)架設(shè)。

2、電控系統(tǒng)

由于提升機(jī)采用交-交變頻驅(qū)動技術(shù)更趨平穩(wěn)，國內(nèi)外使用技術(shù)都較為成熟。綜合成本和價格都趨于下降，特別是交-交變頻驅(qū)動在四象限運行方式、動態(tài)特性等性能與直流驅(qū)動相當(dāng)，且具有電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)、慣性矩小、加速電流小、效率高等諸多優(yōu)勢，故電控系統(tǒng)采用交-交變頻供電的交流驅(qū)動系統(tǒng)。

主斜井膠帶輸送機(jī)由四臺660V 500kW交流鼠籠電動機(jī)驅(qū)動，采用較先進(jìn)、節(jié)能的RHVC-高壓電機(jī)變頻調(diào)速裝置，可實現(xiàn)帶式輸送機(jī)的起動和停車。設(shè)膠帶輸送機(jī)跑偏、縱撕、打滑、機(jī)頭溜槽堵塞、急停、驅(qū)動滾筒溫度保護(hù)、煙霧、灑水等保護(hù)裝置以及膠帶輸送機(jī)沿線信號裝置。

主斜井皮帶機(jī)房設(shè)高、低壓配電室及控制室，篩選車間主廠房與主斜井皮帶機(jī)房聯(lián)合布置。高壓開關(guān)柜選用KYN28Z-7.2型戶內(nèi)鎧裝型移開式交流金屬封閉高壓開關(guān)柜；低壓開關(guān)柜選用交流低壓配電柜；高壓6.3kV母線、低壓380V母線均采用單母線分段系統(tǒng)。

高壓開關(guān)柜為主斜井膠帶輸送機(jī)電動機(jī)配電，低壓配電柜為主斜井井口房內(nèi)膠帶輸送機(jī)附屬設(shè)備、控制系統(tǒng)設(shè)備等380/220V低壓負(fù)荷配電。

（1）膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與可調(diào)式液力耦合器及膠帶運輸機(jī)保護(hù)裝置相配合，和全礦井監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行，組成一個完善的煤流控制系統(tǒng)。

功能：

1）多種控制方式可供選擇，設(shè)有遠(yuǎn)程聯(lián)動，本機(jī)集控、單機(jī)控制、就地檢修（調(diào)試）四種工作方式。2）在工控機(jī)上可集中控制膠帶機(jī)、給煤機(jī)等設(shè)備的開停，逆煤流方向聯(lián)鎖起動、順煤流方向聯(lián)鎖停止?？刂撇糠州斔蜋C(jī)的聯(lián)鎖起動、停止；按膠帶機(jī)所需的起動、運行、停止特性實現(xiàn)自動張緊、軟起動、功率平衡、可控制動和下運制動等功能。3）檢測保護(hù)功能齊全，設(shè)有急停閉鎖、打滑（超速）、跑偏、斷帶、縱撕、堆煤（堵塞）、滿倉、超溫、灑水、煙霧、張力下限等多項保護(hù)。4）配置視頻圖象監(jiān)視裝置，可實現(xiàn)監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)。5）配置通信信號裝置，可實現(xiàn)膠帶輸送機(jī)沿線起動預(yù)告、打點信號聯(lián)絡(luò)和語音通信。6）控制機(jī)采用14”大屏幕TFT彩色液晶顯示器，可以動畫、圖形，漢字等方式直觀顯示工藝設(shè)備的運行狀態(tài)、生產(chǎn)工況參數(shù)、設(shè)備故障狀態(tài)等。7）具有菜單式操作界面，所有的保護(hù)值可通過光標(biāo)、鍵盤設(shè)置、用戶還可以根據(jù)現(xiàn)場情況屏蔽不需要的保護(hù)功能。8）出現(xiàn)停機(jī)保護(hù)時，自動彈出故障診斷畫面，顯示故障性質(zhì)、地點?？煽焖俣ㄎ还收?，及時維護(hù)處理。9）具有歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線查詢，顯示統(tǒng)計功能。10）接口類型豐富，配置有以太網(wǎng)、CAN、RS485及RS232接口，易與全礦井自動化系統(tǒng)、其它子系統(tǒng)和智能設(shè)備連接。11）連續(xù)空載啟動及平滑地建立啟動及正常停機(jī)力矩，即加減速度及啟動時間的可調(diào)節(jié)性。12）對主驅(qū)動電機(jī)間實現(xiàn)功率平衡，膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對每一個驅(qū)動裝置的電流、電壓等進(jìn)行采樣，通過比較各電機(jī)電流與基準(zhǔn)值相比來控制液力耦合器的充液量的多少，使得各電機(jī)間功率不平衡率小于5%，大于基準(zhǔn)電流的減少充液量，以減少輸出力矩，反之增加充液量。13）拉緊裝置根據(jù)膠帶負(fù)荷情況自動調(diào)整張力，并將張力、行程情況送至PLC監(jiān)視器。

帶式輸送機(jī)具有較完整的保護(hù)功能：

1）60-23P型速度開關(guān)可提供速度檢測及膠帶打滑保護(hù)，動作于信號報警，嚴(yán)重時（超速15%）動作于停機(jī)。2）ROS-2D型防跑偏開關(guān)可提供二級跑偏保護(hù)，一級跑偏動作于報警，二級跑偏延時停機(jī)，延時時間根據(jù)需要設(shè)定。3）縱向撕裂保護(hù)，在每個裝料點設(shè)有防撕裂傳感器，信號瞬時動作于停機(jī)。4）電機(jī)、減速器、軸承、驅(qū)動滾筒于膠帶之間、液壓油、潤滑油溫等的超溫保護(hù)，動作于信號，嚴(yán)重時動作于停機(jī)。設(shè)定值根據(jù)各設(shè)備對溫度的不同要求分別設(shè)定。5）設(shè)有電機(jī)短路、過載、斷相、漏電、欠壓等保護(hù)并動作于信號及停機(jī)。6）液壓系統(tǒng)油位、油壓超限保護(hù)，動作于信號，嚴(yán)重時動作于停機(jī)。7）設(shè)有煤倉煤位檢測，用于自動控制膠帶輸送機(jī)的啟停。8）設(shè)有閘瓦磨損保護(hù)開關(guān)，動作于信號。

PLC監(jiān)控系統(tǒng)可自動識別鼓掌類型及地點，并即使發(fā)出報警型號，同時啟動停機(jī)程序，并在LCD監(jiān)視屏上顯示故障地點及類型，便于維修人員的維護(hù)于檢修。

作者簡介

張曉冬（1980- ），男，工程師，就職于哈爾濱煤炭設(shè)計研究院，2004年畢業(yè)于哈爾濱理工大學(xué)。