煤礦井下膠帶輸送機的無人值守控制系統(tǒng)

崔峰

摘要：相比于鏈斗輸送機等一些輸送設備來說，膠帶輸送機在對物品進行輸送的過程中擁有極高的效率，更加的安全與可靠。在其運行過程中，也更易進行控制，運行期間的維護成本低，維修作業(yè)也相對方便。所以，膠帶輸送機在煤礦的井下運輸作業(yè)過程中得到廣泛的應用。不過，就現(xiàn)階段煤礦開采作業(yè)的模式來看，將所開采的煤炭資源由工作面位置經由相應的膠帶輸送機而輸送之井上方這一環(huán)節(jié)之中，所涉及的過程較為復雜。比如說，當工作面需出煤時，第一要做的便是電話通知井上方的主斜井司機。而在司機得到相應的通知以后，同時應當確認主井倉此刻允不允許開啟。若是無法開啟，須電話通知工作面作業(yè)人員。而若是可以開啟，則司機才可以開車，而且也許告知相應的膠帶機司機做好開車的準備工作。而在實際觀察的膠帶機已經運行以后，要立即進行開車作業(yè)，確保整個設備完全的運行，并且達到了工作面出煤時的相關要求。而若是進行停車時，同樣要通知司機，而且司機也應當在膠帶機上方沒有煤的存在才可以進行停車處理，而且過程會花費相對長的時間，如此便會非常不方便，導致整個開采作業(yè)的效率明顯下降，不利于煤礦開采的高效與高產。另外，在對設備檢修過程中，由于指揮中心無法直接對所出現(xiàn)的故障進行判斷，而一般故障的上報是由司機進行的，當故障上報之后，再由指揮中心委派維修人員進行相應的檢查與維修。不過，因為司機進行故障報告的過程中，由于自己對故障問題未能明確，加上上報與委派維修人員過程會造成大量的時間被浪費，極大地影響到了設備的故障維修效率，同時對于整個煤礦的生產效率也是存在很大的影響。第二，若想處理好膠帶輸送機使用過程中如此繁雜的問題，則應當通過采用集散型的控制系統(tǒng)，同時應用相應的電視監(jiān)控系統(tǒng)以及無線通訊技術，以構建出煤礦井下膠帶輸送機的無人值守控制系統(tǒng)，更好地對膠帶輸送機進行自動化的控制，以提高煤礦開采作業(yè)的效率。

關鍵詞：煤礦井下；膠帶輸送機；無人值守；控制系統(tǒng)

一、煤礦井下膠帶輸送機無人值守控制系統(tǒng)

在無人值守控制系統(tǒng)之中，集散型控制系統(tǒng)是最關鍵的。在位于井下方的輸送機，安裝上相應的集散型控制系統(tǒng)以后，便撤除之前的輸送機司機以及清潔工人，取而代之的是相應的傳感裝置，同時對其所擁有的通訊能力進一步的拓展，在礦井之下所有的控制操作都是通過位于地面之上的指揮中心實現(xiàn)的，如此便可以實現(xiàn)對井下皮帶輸送機的無人值守。而在輸送機的沿線上僅僅保留了相應的檢修作業(yè)人員。

應用工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)則對無人值守系統(tǒng)進行了完整的補充，使得無人值守系統(tǒng)更健全與完善，即使在井下沒有相應的值守人員，由于加設了監(jiān)視系統(tǒng)，在地面之上的指揮中心之中依然可以非常全面地掌握井下不同部位以及各個裝置的具體運行狀況。

而無線通訊技術的應用，則更好地確保了無人值守控制系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。利用無線通訊手段，檢修人員可以隨時聯(lián)系到指揮中心，當設備發(fā)生故障時，維修人員便能夠確保第一時間趕到現(xiàn)場，對故障設備進行檢修，確保設備可以盡快投入使用。

而人員監(jiān)測系統(tǒng)同樣也是對無人值守系統(tǒng)極為重要的一項補充，因為當采用無人值守控制系統(tǒng)以后，在井下就不會再安排人員進行值守，而一些外來人員的活動則在地上指揮中心里卻無法獲得相關信息，同時，外來人員會極大地影響到無人值守控制系統(tǒng)的運行。所以，當安裝上人員監(jiān)測系統(tǒng)之后，在地上指揮中心處便可以隨時掌握井下具體的人員分布以及活動狀況，以便指揮中心對外來人員發(fā)出一些警告、指引與提醒，防止由于外來人員干擾而影響到無人值守控制系統(tǒng)的正常運行。

二、井下膠帶輸送機無人值守控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)

1集散型控制系統(tǒng)

集散型控制系統(tǒng)包含有傳輸接口、工業(yè)控制設備、監(jiān)控主站以及分站等。在系統(tǒng)之中，工業(yè)控制設備則是經由相應的信號電纜對信號加以傳輸，能夠通過此設備而實現(xiàn)讓任何一個膠帶輸送機執(zhí)行開啟或者是停運的命令，同時也能夠實現(xiàn)和關聯(lián)裝置的閉鎖控制。若是其中一個分站中的保護傳感裝置發(fā)生動作，則不僅僅該分站會進行停機以及故障的上報，同時主站以及工業(yè)控制設備同時也會進行一樣的操作。監(jiān)控主站所充當?shù)慕巧珵楣I(yè)控制設備的下級控制層，其所擁有的相關控制功能幾乎與工業(yè)控制設備的功能一致。不過，該系統(tǒng)的顯示形式從CRT形式轉化成了模擬盤的形式。當系統(tǒng)運行之后，需要將之前的膠帶輸送機司機以及相應的清潔工人撤除。不過，在系統(tǒng)的運行過程中，依然會出現(xiàn)局部落落煤的問題，所以，應當對溜煤口進行精確的調節(jié)，加設上防堵以及防落煤所用的傳感裝置。同時，如果條件允許，也應當在膠帶機的相互搭接位置處加圍上護煤的帷帳，而在清掃裝置的下方設置一定的開槽，留有足夠的空間，對所清掃出來的煤暫時進行存儲，如此便可以更好地確保無人值守控制系統(tǒng)高效、順利地運行。

2、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)

此監(jiān)視系統(tǒng)之中最為重要的組成部分便是工控機以及攝像機。工控機在其中所發(fā)揮的作用是可以實現(xiàn)并聯(lián)網絡，從而對系統(tǒng)可以更加方便地進行控制。而攝像機則安裝在膠帶輸送機的頭部、尾部以及給煤位置等，這樣便可以確保通過監(jiān)視設備，而能夠清楚地了解到膠帶輸送機以及電動機等各個設備現(xiàn)場的運行狀況。不過，若是想盡可能的少安裝攝像機，能夠采用三可變鏡頭類型的攝像機，如此不僅可以更為經濟，同時設備運行期間也非常的可靠。通過應用監(jiān)視系統(tǒng)，可以讓地面的指揮中心能夠更為全面與直接的掌握井下一些設備的運行狀況，可以更好地對設備加以控制，并能更加及時、有效地處理井下設備所遇到的一些故障。

3、無線通訊技術

無線通訊技術的應用主要是指在井下一些檢修作業(yè)人員，可以通過無線通訊工具，及時和指揮中心進行溝通與聯(lián)系，更好地確保了無人值守控制系統(tǒng)的順利、高效的運行。

4、井下人員監(jiān)測系統(tǒng)

此系統(tǒng)之中最為關鍵的組成便是監(jiān)測分站，其能夠對井下人員所攜帶的相應信號源進行監(jiān)測，同時把所得到的數(shù)據(jù)信息經過處理之后，再輸送至指揮中心。而在指揮中心之中，經由工控設備，便能將井下的具體人員分布情況加以模擬與顯示，特別是在外來人員在近膠帶輸送機的控制范圍之內時，此時指揮中心便會對外來人員發(fā)出提醒或者是警告，以保障人員的人生安全不會受到威脅，從而更好地確保了井下生產安全性。

結束語

在應用無人值守控制系統(tǒng)時，通常在技術方面較為容易實現(xiàn)。不過，此系統(tǒng)相對來說較為龐大，所應用到的設備型號繁雜，而且產品也多樣化，除了需要指揮者以及檢修作業(yè)人員應當擁有相對高的技術素養(yǎng)外，同時在井下以及地面上均應當配備更為便捷與快速的交通工具，如此當出現(xiàn)事故或者問題時，才可以及時做出反應，也才能夠真正的發(fā)揮出無人值守控制系統(tǒng)的作用。所以，也要求煤礦企業(yè)應當加大資金投入，逐步實現(xiàn)對井下膠帶輸送設備的無人值守，提升煤礦開采過程中的自動化程度，確保煤礦開采過程中的安全性。

參考文獻：

[1]梁坤，司士軍，何世珍，等.基于井下無人值守水泵房的安全預警系統(tǒng)[J].煤礦機電，2017（01）：15-17.

[2]范明棟，張彬，宋波，等.淺談煤礦井下變電所無人值守的安全管理[J].能源技術與管理，2017（01）：179-180.

[3]程玉龍.井下移動壓風機站無人值守系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].礦山機械，2016（08）：9-13.

[4]王建國，劉俊波.煤礦井下膠帶輸送機的無人值守控制系統(tǒng)[J].煤礦自動化，2001（05）：20-22.

[5]劉彥波.煤礦用柴油機動力牽引單軌吊機車常見故障診斷[J].煤礦現(xiàn)代化，2013（04）：108-110.

[6]何晶.煤礦軌道車行走機構的設計[J].煤炭技術，2012（11）：17-18.