榆树井煤矿主通风机在线监测设计与实践

榆树井煤矿主通风机在线监测设计与实践

倪圣功1，吴绍辉

2

（1、上海庙矿业公司榆树井煤矿机电科，内蒙古鄂托克前旗016215；

（2、山东能源集团公司调度指挥中心，山东济南250014）

摘

要

文章以榆树井煤矿为例，介绍了煤矿主通风机在线监测系统的设计与实践，运行显示，系统安全可靠、数据准确度高，对通风系统安全运行起到重要作用，有效提高了煤矿通风的自动化管理水平。关键词

主通风机

监控系统

PLC

性能中图分类号TD63+5

文献标识码

B

*收稿日期：2012－06－26

作者简介：倪圣功（1974－），

1996年毕业于中国矿业大学自动化系，2010年在山东科技大学函授自动化本科，机电工程师，现任榆树井煤矿机电科科长。

榆树井矿是临矿集团上海庙矿业公司的新建矿井，主通风机选用了FBCDZ No．28/2200型对选轴流通风机，并实现了自动监测与控制，文章对主通风机在线监测系统的设计与实践进行阐述，以期对其它矿井主通风机监测与控制提供借鉴。1

系统PLC 控制方式及硬件功能

可编程控制器PLC 是目前工业控制系统应用较多的控制装置，带有数字或模拟输入/输出接口，能够完成逻辑，顺序，定时，记数和算术运算等功能，主通风机在线监测系统PLC 控制方式硬件结构如图1所示

。

图1PLC 控制方式硬件结构图系统选用西门子公司S7－300系列PLC 作为硬件支持，通过AI 模块完成对模拟量信号的采集，主要模拟量信号有：风机轴承温度、电机轴承温度、定子温度、风压、风量、轴承震动、电流、电压、功率等，其中选用PT100铂热电阻温度传感器作为测温元件，选用振动传感器测量轴承在径向和轴向的振动，通过高压开关柜中的电量测量元件取得电量信号；选用微差压变送器测量风机负压。所有模拟量采集元件采集的信号都

转化为4 20mA 直流电流或0 5V 直流电压信号，输入PLC 模块进行数据转化。

通过DI 模块完成电机运行状态、风门开关状态、风门限位开关信号、就地/遥控状态等运行状态信号的采集，所有状态信号都取常开无源信号。

通过DO 模块输出水平和垂直风门开关、风机启停、风机正反转等控制量信号。控制量信号经DO 模

块输出后，进入控制机柜的中间继电器，并通过中间继电器连接至控制现场的控制装置。

通信模块完成与上位机或其它PLC 的通信，通信方式可为OPC 通信或以太网通信。选用工业PC 机作为上位机，应用STEP7编程软件和WINCC 组态软件进行软件设计。2

监测系统主要性能参数测量和控制功能实现基于主通风机安全、高效运行的需要，完成了主通风机主要性能参数的测量和自动控制功能的实现。

（1）实现风机基本性能参数的采集，包括风机运行状态、负压、流量、风门状态、故障状态、轴承振动、轴承温度等。

（2）实现电机基本性能参数的采集：包括定子温

度、电压、电流、功率、效率、电机运行状态等。（3）实现上位计算机的自动控制功能：包括水平与垂直风门控制及风机起动、停止，倒机及故障处理控制。

（4）实现主要性能参数的上位机存贮、显示、查询、报警、统计和打印及相关参数的上传。3

系统上位机软件设计

软件设计中将系统分为不同的功能块，各功能块具有独立的功能，相互间的运行和处理不受影响，如图2所示。

采集信号预处理功能块实现对硬件的组态，完成工况信号到PLC 软件连接的变量定义、通道的连接和调试等功能。实时数据处理是软件设计的重点，完成主要参数的运算和显示，负责逻辑变量的管理，同时通

图2

软件系统主要功能块

过曲线将负压、流量、功率、效率、温度和振动等信息形象的描绘出来。历史数据处理功能块提供了报表的生成、打印和查询功能，适时的对系统工作情况进行记录、存储。报警机制功能块负责完成系统的报警功能，对轴承和定子温度、轴承振动等重要指标进行监测，实施报警，并保存报警现场的数据信息，提供查询和打印功能。另外，系统还引入了安全机制、用户登陆等功能，避免了由于现场误操作所引发的故障或事故。

4应用情况

自2010年6月1日投运以来，系统运行安全可

靠、数据准确度高，真实反映通风机的工作状况，为通风管理部门和机电维护部门进行通风管理和机电设备管理提供了丰富的数据，

对通风系统安全运行起到重要作用，

同时具备数据远传与信息共享功能，提升了煤矿通风管理的数字化、网络化水平。

综放面旋转开采提高资源回采率的技术研究

杜显峰，曹士喜，袁汝安

（山东能源枣庄矿业集团柴里煤矿，山东滕州277519）

摘

要综放工作面煤炭回收率低，不仅是对煤炭资源的浪费，而且对矿井的安全生产带来一系列不利因素。因此，提高综放工作面煤炭资源

回采率对增加工作面产量、降低煤炭自燃发火条件、保护煤炭资源有着重要的意义。

关键词

综放面旋转回采率中图分类号TD823．89

文献标识码

B

*收稿日期：2012－03－26

作者简介：杜显峰（1981－），男，毕业于中国矿业大学采矿工程专业，现任山东能源枣矿集团柴里煤矿回收工区主管技术员，助理工程师。

柴里煤矿23下602综放工作面受23603采空区和DSF 2断层的影响，如果布置正规综放面将会使约10万t 的资源块段变成呆滞煤量。为提高资源利用率，采取工作面切眼与运输顺槽成140ʎ夹角布置，生产初期必须对工作面机尾实行大幅度调采，调采机尾推进度达145m 。1

旋转开采工艺介绍

23下602综放工作面面长变化为174 187 175m ，工作面初采要以运输巷侧端头为中心进行扇形旋转开采，旋转区段推进长度约145m ，正常区段推进长度655m 。

在扇形旋转开采的同时，工作面面长逐渐加大，面

长由174m 逐渐加大为187m 。“备用”的3组支架在补

轨外加入（见图1和图2）。工作面机尾推进145m 后，调正与两巷垂直，进入正常生产状态。此时支架全部

布置在切眼和机尾正巷内，根据支架布置长度进行带

采煤柱

。

图1工作面旋转开采示意图

1．1

工作面设备安装及调试

（1）预先将皮带运输机紧贴运输巷外帮布置，为端头支架外置与正巷放顶煤创造条件。转载机机尾内错运输顺槽中心线30ʎ布置，转载机中间为50m 长的弧形弯曲，前部运输机相对于支架在机头处多安装一节溜槽，解决运输机和转载机的搭接问题。见图3。

（2）随着工作面扇形旋转开采，运输机机尾与带

采煤柱区的距离越来越小，

工作面调正后按照设计要求组织煤柱带采。

（3）在工作面推进过程中，端头支架和运输机机