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带式输送机的集中控制与保护

一、概述
  煤矿采区运输工作中,广泛采用输送机,包括带式输送机和链板输送机。由于工作面到采区煤仓距离较长,有时输送机达10台之多,称其为采区运输系统。整个运输系统中的各台输送机,可单独控制(即人工就地分台控制),也可集中控制(即由一名司机控制整个运输系统)。
  人工就地分台控制就是每台输送机的控制均由一名司机就地操作,是一种最原始的控制方式。这种控制方式是直接操作输送机的控制开关,操作最简单,未增加任何控制元器件,维护工作量较少,但需人员多,并因每个司机的思想素质和技术素质不等常有意外事故发生,影响生产正常进行。除运输距离很短或有特殊要求外,一般不宜采用此控制方式。
  集中控制方式,在我国是20世纪60年代发展起来的,也是目前国有大多数煤矿普遍采用的一种控制方式。它是在整个运输线上新增一套集中控制装置,在大巷道装载点集中操纵机构,由一名司机在装载点操纵全部输送机。它不但可节省大量司机人员,也为及时发现故障,缩短停产时间和综合生产自动化创造了条件。
  输送机线的集中控制系统具备下列基本功能要求:
  (1)逆运煤方向依次延时起动各台输送机,防止同时起动造成电网的过载,同时还能防止起动过程中因故不能起动的输送机被煤压住。
  (2)能在任一台输送机处停止该台输送机,同时使向该台输送机供煤的所有输送机自动停止。
  (3)能方便地将集中控制方式转换成单独控制方式,便于输送机检修后单独试运转。
  (4)在输送机线沿线设置多个停车开关,便于在紧急事故时停车。
  (5)输送机线起动前有电铃(或电笛)发出起动预告信号,以便于人员远离输送机。
  (6)运行中如果因故停车,能自动发出警报音响信号,使维修人员及时排除故障。
  (7)有灯光(或数码管)组成的监视信号,监视各台输送机的工作情况是否良好。
  (8)有音响联系信号或通讯装置,以便首台输送机和末台输送机之间,以及司机和维修人员之间的相互联系。
  (9)有可靠的保护环节,当输送机故障或不正常运行时,可自动立即停车,并发出故障信号。
  (10)对滚筒驱动带式输送机,必须装设有驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏保护装置,并装设有温度保护、烟雾保护和自动洒水装置,一旦出现故障,应能立即停车,并在故障时发出故障报警信号。
二、皮带输送机集控保护装置
  随着现代科学技术的发展,经科研单位和生产厂家的不懈努力,已经开发生产出了几代煤矿井下带式输送机集中控制保护产品。这些产品功能齐全,操作方便,结构简单,牢固安全,其先进性、可靠性日臻完善,在矿井生产中得到了普遍应用,对带式输送机的安全运行起到了重要作用。
  1、特点
  (1)选用中大规模集成电路,系统功能强,控制更具灵活性。
  (2)采用音频传输技术,系统状态对位显示直观,通讯联络声音清晰、洪亮。
  (3)语言报警既能报出故障性质,又能报出发生故障的带式输送机号,并有灯光故障指示。
  (4)具有集中控制、手动控制、综合保护及通讯功能。
  (5)结构合理,功能板之间连线少,接线故障率低。
  (6)配接物控传感器,可以实现单台控制时,有煤开车、无煤停车的随机控制功能。
  2、主要技术性能
  1)保护功能
  (1)速度保护。当超载、皮带张力不足、皮带断裂、皮带打滑或电动机烧毁、机械传动部分损坏等原因出现皮带机低速运行或根本不动时,安装在输送机被动机件上的速度传感器检测到带式输送机速度低于额定速度$%&以下时,按反时限特性经一定延时,速度保护电路起作用,停止电动机运行,实现低速打滑保护。
  (2)堆煤保护。如某台输送机发生事故不能运转或煤矸石阻塞,或因煤仓已满而停车等原因使机头下堆煤,安装在相应位置的煤位传感器与煤接触,堆煤保护电路立即动作,使后一台输送机立即停车。
  (3)跑偏保护。跑偏传感器用支架安装在胶带常易出现跑偏的地段,当出现胶带输送机的胶带跑偏时,胶带推动跑偏传感器的导杆偏离中心线15℃,经过10-20s的延时,保护装置自动切断胶带输送机电源,实现跑偏保护。
  (4)温度保护。通过配接的开关型温度传感器,对带式输送机的滚筒及轴承或环境温度进行监控。当监视点温度高于整定值时,温度保护电路动作自动切断带式输送机电源,实现超温保护。超温保护整定误差值小于5℃。在温度保护的同时,温度保护继电器控制超温自动洒水装置动作,实现超温自动洒水。
  (5)烟雾保护。悬挂在巷道内的烟雾传感器,对带式输送机的皮带因摩擦等原因引起的火灾及周围环境气体状况进行监控,在冒烟和着火情况下,烟雾保护电路动作,立即停机,实现烟雾保护。
  (6)煤仓煤位保护。煤仓中设高低两个煤位电极。当煤仓由于无空车不能放煤时,煤位将逐步升高,当煤位上升到高位电极时,煤位保护动作,从首台输送机开始各台输送机因机尾堆煤依次停车。当煤仓中煤位下降到低于低位电极时,煤仓保护作用解除,从首台开始依次解除煤位信号,自动开车,全线进入正常状态。设高低两个电极的目的是为了相对延长一些因煤位保护而使输送机停运的时间,避免频繁开停现象。
  (7)中途任意点停车保护。如在沿输送机的任一点需要停车,则将相应位置的开关拨到中停位置,输送机将立即停车。需要再开车时,首先将开关复位,再按下信号开关发信号即可。
  2)显示功能
  为了便于现场分析控制电路的工作状态,给处理问题提供方便,综合保护装置上均设有工作情况灯光显示指示,根据发光位置可对正常运转系统状态、故障状态等工作状态一目了然。
  3)控制功能
  皮带输送机集中控制综合保护装置具有集中控制和单台操作功能,可通过“控制方式”转换开关来实现转换。集中控制时具有联锁保护功能,即某一台停车时,向其供煤的带式输送机联锁停机;具有逆煤流延时顺序起车功能,延时时间为10s左右。集中控制时所设置台数一般不超过8台。
  (1)集中控制。
  ①正常起车。当多台装置联机并置于集中控制工作方式时,首台(或前台,设定为手动方式)可以控制下一台延时起车,延时时间10s左右,延时期间具有预警功能;同时全线的台号显示对各装置的起停状态做对位显示。
  ②正常停车。当多台装置联机并置于集控方式工作时,首台(或前台)停车,下一台联锁停车,停车无延时,同时全线各装置的起停状态做对位显示。
  ③故障停车。任意一台出现故障停车时,向其供煤的下一台被联锁停车。同时,故障停车的那一台向全线发出故障停车信号;全线的系统状态指示对各台的起停情况做对位显示。故障停车的装置处于故障自锁状态。重新起动时需转换一次本台的控制方式按钮,让其处于单台状态下,再按一次停车按钮解除自锁状态后,故障停车的带式输送机才可再接受起车信号并重新起车。
  (2)单台使用,将集控综保装置置于手动控制方式,其起车和停车受本台面板上的起车和停车按钮控制而不受上一台的控制。可集中控制下一台的起车和停车(下一台设置为集中控制方式)。
  集中控制或单台使用时,具有完全相同的故障保护、报警及对位显示功能。

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