胶带输送机智能化方案设计与实现

胶带输送机智能化方案设计与实现

摘要：目前我国科技水平和经济水平的快速发展，胶带输送机由钢丝绳芯输

送带、皮带张紧装置、皮带系统输送机架、钢筒皮的托辊、驱动传动装置等构成，用于输送综掘、综采工作面开采出的原煤。由于胶带输送机具有运载连续性、自

动卸载功能、运输平稳、能量损耗低等优点，因此其在工业运输中得到广泛使用，特别是在矿井生产中得到重要运用。随着矿井智能化建设的不断推进，对胶带输

送机高效、连续、安全运行的要求越来越高。目前，矿井胶带输送机在远程操作、智能互联、人机交流三方面还存在不足，各煤矿企业、科研院所针对上述三个问

题展开一系列的研究，基于视频技术，动态监测胶带输送机负载变化，并将负载

数据以无线通信模式上传至远程操作平台，进而完成对胶带输送机带速的实时调节；利用ＰＬＣ控制器，设计的胶带输送机集中控制平台，使得通过人机交界面

及时掌握胶带输送机的运行状态；无线通信模式实现了胶带输送机的远程监控和

智能互联，使得胶带输送机通信系统并入矿井井下环网，实现于井上监控系统的

智能互联。

关键词：远程操控；智能互联；人机交互；智能化；胶带输送机

引言

煤矿开采期间，矿带式输送机是保证各项生产工作有序实施的前提条件。但

是由于生产环境恶劣，胶带机长时间高负荷运行等多种因素的影响和干扰，导致

胶带纵向撕裂的问题时有发生。针对该问题必须要采取针对性措施予以解决，以

便更好的优化输送机运行质量，胶带纵向撕裂保护系统的应用可以有效的保证输

送机高质量运行，降低维修费用，其具有较好的推广及应用价值。

1煤矿井下胶带输送机运行分析

煤矿井下作业开展时，工作人员会根据井下作业的实时进度来调整皮带数量

和胶带输送机位置，以便胶带输送机可以配合井下掘进工作，快速将挖掘出的物

料运输到指定位置。在使用传统的胶带输送机开展物料运送工作时，工作人员一

般应用一人一台胶带输送机的工作模式来运输矿料，但是，受到工作人员数量以

及胶带输送机长度的影响，胶带输送机出现故障后很难及时发现，后期维修也需

要较长时间，严重影响了煤矿掘进速度。同时，随着煤矿掘进工作不断深入，需

要的胶带输送机数量也随之增长，这就增加了胶带输送机管理人员消耗，煤矿井

下生产成本明显增加。随着新技术的出现和煤矿行业的发展，煤矿井下作业逐步

引入了电脑控制系统来控制胶带输送机运行，只需要由专门的工作人员操作电脑，即可实现对多台胶带输送机的实时控制，但是，在电脑运行出现故障后，其通信

系统稳定性有时并不能得到保证，胶带输送机的启停也会受到影响，煤矿井下作

业的安全性也随之降低。通过将智能控制技术和通信技术以及光电转换技术等组

合在一起，可以搭建新型远程控制系统，系统运行稳定性较以往明显提升，胶带

输送机质量也随之提高。

2胶带输送机智能化方案设计与实现措施

2.1远程操作

胶带输送机远程操作平台主要由操作按钮、指示灯以及触摸屏组成，操作按

钮即控制指令输入信号，完成对胶带输送机的控制。指示灯用来指示主要设备或

主要保护的状态，防止因触摸屏故障而无法开机的情况。触摸屏是操作者通过点

击显示屏上的图符或文字，就能实现对控制系统的寄存器修改或查询，从而大大

地提高了控制系统的可操作性。本系统中有两种触摸屏和三种通讯连接方式（以

太网连接、多点通讯连接，ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ连接）。监测显示皮带机实

时运行速度，跑偏开关等各种保护的状态，拉线急停开关的状态，皮带机的运行

工况，及各种故障的报警情况都可以在触摸屏上显示。触摸屏提供了每台设备与

操作者之间的对话平台，用于操作者就地修改本台设备的运行参数，查找更详细

的设备故障记录。以实时监测皮带，减少故障查找环节，提高工作效率。

2.2技术要求

（1）输送机机架中心线对输送机纵向中心重合度偏差不应超过3mm。（2）

滚筒轴线与水平面的平行度公差值不大于1/1000。（3）驱动滚筒轴线与减速器

低速轴中线的同轴度按GB1184中10级要求，两驱动滚筒轴线的平行度公差不大

于0.4mm。（4）储带仓道轨平面应在同一水平面内，每一段高底差不得超过1mm，道轨应成直线且平行于输送机机架中心线，在40m内直线度公差值，不应超过

5mm。（5）机头，储带张紧处应打上水泥平台，以供安装使用。（6）本机所有

零件非磨擦面，非加工面均喷涂橘黄色磁漆，各润滑点涂大红磁漆。其中除锈，

涂漆外观质量应符合GB10595—89之规定。（7）电气安装应按电气安装图和技

术要求进行。

2.3驱动电机故障的处理方法

通常的情况下，在驱动电机发生故障后胶带输送机能够自动断电并且停止运作。在此期间，相关从业者必须要采取以下几种方式，从而细致检查驱动电机：

①身体与驱动电机靠近，并且用鼻子闻，如果闻到有糊味，就必须要对电机内部

是否有烧毁问题产生做出详细检查。②对驱动电机的轴承予以检查，了解是否有

断裂轴承现象的产生。③采取木棒对电机外壳进行敲打，了解其是否有松动现象

的发生。如若发生烧毁电机问题，在维修方面往往存在较大的难度，因此，必须

要及时更换损坏的电机。在更换的过程中，必须要准确估算胶带输送机以及电机

输电线路实际的负载情况，从而对烧毁电机的原因逐个予以排查。若故障问题为

断裂轴承，则必须要先对使用电机轴承的年限进行检查，随后，再对端口形状予

以检查，及时更换全新的一个轴承。若电机内部故障问题的发生因素在于固定螺

丝松动，就必须要明确松动的部位，且做出相应的加固处理。

2.4充分发挥系统各项功能

工作人员在地上监控站计算机设备的帮助下，可以充分了解煤矿井下运输系

统的工作情况及各项设备的运行参数和启停时间等数据，并通过抽查等方式及时

了解胶带输送机运行过程中出现的运行不稳定问题和保护问题。在此基础上，分

析胶带输送机运行出现参数变化的原因并制定合理措施，可有效提高胶带输送机

运输的稳定性，推动煤矿井下运输系统管理工作向精细化方向发展。另一方面，

工作人员也可以在地面监控站计算机设备的帮助下了解煤矿井下掘进工作进度，

并实时掌握井下煤仓和煤位的变化情况，并根据煤矿井下掘进速度等，分析运行

过程中可能存在的安全隐患。在此基础上制定对应的防范措施，通过烟雾保护和

跑偏保护等方式提高井下作业远程控制效率，煤矿井下掘进工作安全性自然得到