主要运输巷道输送带张力下降保护装置改造.docx
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主要运输巷道输送带张力下降保护装置改造
小改创新强安全降本增效求发展
主运输巷皮带机张力下降保护改造及推广应用
设计人员:
胡宏亮徐俊义邹元
根据《煤矿安全规程》规定:
主要运输巷道必须装设输送带张
力下降保护装置。
肖家洼煤矿主斜井带式输送机,在张紧滚筒架前方设置行程开尖,并将行程开矢与机尾跑偏保护并联。
当张力下降,滚筒前移触碰行程开尖后,开矢动作同时将跑偏信号导通,皮带报跑偏保护停机,实现张力下降保护(如图1)。
(图1:
行程开尖并联跑偏保护实现张力下降保护)
主井机尾因在中央水仓附近,地势低,积水严重,地面潮湿,环境极差。
行程开尖使用过程中,触点易受潮生锈,灵敏度不高,误动作频繁,且张力下降时,皮带机头不能显示张力情况,无法准确分辨是否为张力下降保护动作导致停机。
2013年7月,我矿21采区下运皮带机,分别在皮带机
头・机尾各安装以太网交换机1台‘并沿皮带沿线铺设1800
余米光缆,将机尾张力信号通过以太网交换机及光纤传输至机头皮带主控制器,实现张力下降保护(如图2所示)。
该
工程除去安装费用以外,购买以太网交换机及光缆总计花费约12万元。
由于主井皮带机运输长度3500米,使用上述方法时,光缆敷
设距离长,需花费约15万元以上,敷设成本高,设备维护不便。
因此,主井皮带机张力下降保护始终通过行程幵尖并联跑偏保护的方式实现。
一・主运输系统张力下降保护改进:
为进一步强化安全,确保生产,降低生产成本。
经对华宁保护
研究发现,可利用华宁皮带保护工作原理对张力下降保护实施改进:
华宁保护主控制器内信号处理,主要通过主机内部
KTC101-乙02型检测模块(又称CS模块),和沿线系列扩音电话、智能输出输入、耦合器等设备通过七芯电缆相连,对沿线的状态进行查询,将结果(比如哪台电话按下闭锁、沿线在何处短路、智能输入输出的输入值、通过耦合器得到的下皮带状态等信息)上传给主控模块进行处理。
信号传输过程中,CS检测模块主要对下位机传输的数据流进行检测,传输至华宁保护主控制器,并在华宁保护显示屏显示。
主井机尾GAD2000-21T型张力传感器,输出4-20mA电流模拟信号。
利用V・I/F转换模块,将4-20mA的电流模拟信号转换为200-1000HZ频率信号,通过下位机板处理,转换成数据流,利用华宁保护7芯拉力电缆,通过数据通信总线6#、7#线将频率信号传送至机头主控制器处理(如图3-1,3-2),接入皮带保护主控制系统,并在操作面板上显示张力值。
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(图3・2:
张力下降保护改进原理图)
主井皮带机张力下降保护改进操作步骤:
(图4・1:
主井机尾张力传感器)
1.主井机尾张力下降保护采用
GAD2000-21T型张力传感
器5输出4-20mA电流模拟信号(如图4-1)°
2•在主井机尾35#闭锁扩音电话(KTK101-2(AI)内,安装
KTC-101-Z-12型V-I/F转换模块(如图4-2)
注:
(图4・2:
华宁保护下位机内部接线图)
(1)张力传感器输出4-20mA电流匸极接转换模块
端子“S2",信号极接转换模块端子“COM";
(2)将转换器输出端(三个金属插针)插入控制器接线板
的一个输入口。
3•连接好机尾传感器,进入华宁保护系统主控制界面,对张紧力参数进行设置。
(1)进入华宁保护参数设置主控制界面(如图5-1)
(图5-1:
华宁保护主控制界面图)
(2)进入模拟量设置(如图5-2)
(图5・2:
模拟量设置界面)
(3)选择张力设置(如图5-
(图5・3:
进入张力设
置)
(4)设置参数,保存数据(如图5-
4)
皮希保护
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(图5・4:
张力下降保护设置图)
(5)设置完成后,主井皮带机头华宁保护主控制界面
张力值(如图5・5)
(图5-5:
主井皮带机头张力皮带张力值显示)
二、项目推广:
我矿11采区下运带式输送机,采用尾部卸料,头部受
料。
输送机长度1310m,输送机高差-211m。
11采区下运皮带机尾设置井底煤仓,煤仓底部搭接主井皮带。
实际生产中,需根据煤仓情况调整11采区设备启停,满仓前需及时停机,防止冒仓,为准确监控仓位,现煤仓上口已安装物位仪,可准确显示仓位情况(如图6所示)。
(图6:
物位仪实物及内部接线图)
因物位仪信号无法传入机头控制箱,只能在机尾显示仓位情况。
即将满仓时,机尾岗位工需联系调度室及机头,停止皮带。
紧急状态下,通过机尾急停闭锁停止11采区下运
皮带。
生产中,11采区下运皮带机尾岗位工作用至矢重要,一但岗位工未及时发现异常,可能造成冒仓甚至损坏设备等情况。
为保证安全、保护设备,需将机尾仓位显示数据反馈至机头皮带保护主控制器,采集满仓信号并增设满仓保护,满仓前自动停,同时在机头操作台显示仓位情况,随时了解煤仓煤位。
利用与主井张力下降保护同样的原理,将料位仪连接与机尾闭
锁通过转换模块连接,通过机尾下位机及皮带保护7
芯电缆将频率信号传送至机头华宁主控制箱,实现满仓保护的同时在机头显示仓位情况(如图7)。
(图7:
华宁下位机内部接线图)
实施步骤:
1-煤仓物位仪原理如图8
11采区煤仓仓位保护时,物位仪输出的200-1000HZ频
率信号(也可利用1、2#端口输出4-20mA电流信号)。
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(图8物位仪原理图,也可使用1、2#端口输岀4-20mA)
(1)进入华宁保护主控制器(图9-1)o
(图9・1:
进入煤仓煤位设置界面)
(2)选择煤仓设置(图9・2)
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(图9・2:
选择煤仓设置)
(3)设置煤仓参数,保存数据(图9・3)
(图9・3:
设置参数,保存数据)
(4)皮带机头华宁保护主控制界面显示仓位(如图9-4)
岫曲1;溯3
(图9-4:
11采区下运皮带机头华宁保护显示)
改造中,转换模块成本约为800元,每台以太网交换机成本约5万元,光缆每米成本约15元。
在整个改造过程中,我们使用上述方法,对我矿11采区下运皮带满仓保护、张
力下降保护,主井皮带张力下降保护实施系统改造。
节约材料费37万余元,共计节约成本费用40余万元。
三、应用及推广:
利用上述方法,可将远离主控制器的各种传感器输出的信号(0・5V,4・20mA,200J000HZ),传输至主控制系统,进行自动保护。
在保证安全生产的同时,大大的降低了生产成本,减小了员
工劳动强度,补强了生产系统中的薄弱环节。
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