摘 要：随着生产技术的提高和煤炭需求量的持续增高，煤炭企业井下输送效率提出了更高的要求，胶带运输机的使用不仅提高了运输的机械化，同时也提高了运输的安全性。但在实际的煤炭运输过程中，环节多、流量大，使得运输过程中很容易出现停顿现象，影响煤炭的正常生产。本文通过集中阐述煤炭企业胶带运输机比较常见的故障及原因分析，进一步分析煤炭企业胶带运输系统中的集中控制研究。

关键词：煤炭企业；胶带机；集中控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.065

胶带运输机又称胶带输送机，是一种以摩擦力驱动以连续方式运输物料的机械，它主要由机架、输送带、托辊、滚筒等装置组成。胶带运输机能够将物料从最初的供料点输送到最终的卸料点，既能够输送散碎的物料也能够输送成品物件，它与企业企业工艺流程配合形成了有节奏、高效率的流水作业线。随着生产技术的提高和煤炭需求量的持续增高，煤炭企业井下输送效率提出了更高的要求，胶带运输机的使用不仅提高了运输的机械化，同时也提高了运输的安全性。但在实际的煤炭运输过程中，环节多、流量大，使得运输过程中很容易出现停顿现象，影响煤炭的正常生产。为了提高生产效益，必须改进运输机的一些装置，努力实现不间断运输。

1 胶带运输机概述

胶带运输机是一种以摩擦驱动的连续运输物料的机械，它能够输送粉状、粒状、块状的物料，如煤、碎石、砂、水泥等，它能够在恶劣的环境下运行。胶带运输机的主要类型有转弯皮带机、爬坡皮带机、直行皮带机等。胶带运输机能够水平运输或倾斜运输，十分方便，目前大多数工业企业中都在使用，既可以单台运输，也可以多台组合成输送系统。胶带运输机又许多技术优势：一方面，它运行稳定。在很多需要连续运输的企业，如煤炭厂、水泥厂等均使用了胶带运输机，它保证了运输的连续性；另一方面，对货物的磨损小，生产成本低，磨损小；同时，它的运输线路灵活，能够依据运输线路的长短架设，可以架设在地面或上空。因此，胶带运输机的设计需要考虑以下几个问题：第一、工作环境。工作环境是胶带运输机架设的基础，需要考虑每天的运转时间、工作效率、给料和卸料的方法等，同时，也必须考虑其运行的自然环境，如温度、露天或室内等。第二，运输线路。要根据生产的需要制定胶带的倾斜角、长度、连接尺寸等，还要考虑传输带的安全系数、摩擦系数等。第三，运输物料的性质。包括物料的密度、粒度、湿度、磨损度等。

2 煤炭企业胶带运输机的常见故障及原因

2.1 胶带跑偏

胶带跑偏是一种常见的胶带运输机的常见故障，它主要是由于胶带所承受的外力在宽度上不为零造成的。造成胶带跑偏的原因有多种：第一，头尾部传动滚筒与运输机中心线不垂直。在安装时，由于机头或机尾与胶带的中心线不垂直，使得机头和机尾的中心线没有在一条直线上，这时要注意调整机头和机尾，将它们的中心线摆动到一条直线上。第二，滚筒表面不平滑。当煤炭的湿度较大时，容易粘附在滚筒上，导致滚筒直径发生了变化，即哪里有粘附物哪里的直径就到，胶带就会往哪边偏。第三，张紧装置的紧张李不够。紧张装置使保持胶带紧张力的装置，只有较强的紧张力才能够保证胶带的稳定，减少外力的干扰，当胶带无载荷或者载荷较小时都能够导致胶带跑偏。第四，托辊轴线与运输机的中心线不垂直，如果垂直的误差较大，可能导致胶带在承载段一则跑偏。第五，胶带本身由于使用期限长、老化变形、磨损等也能够导致胶带跑偏。

2.2 胶带运输机撒料

胶带运输机撒料主要有一下几个原因：第一，转载点出撒料。当溜槽挡料橡胶裙板损坏或运输机严重过载时，容易导致橡胶板损坏，导致物料冲出导料槽。第二，凹段皮带悬空时散料。凹段皮带区间率小时会使皮带悬空，物料容易撒出。第三，皮带跑偏也能够导致皮带一高一低，从而使物料从低边撒出。

2.3 胶带打滑

胶带打滑不仅降低了运输力，影响了生产，而且还可能因摩擦生热导致胶带着火，酿成生产事故。

3 煤炭企业胶带运输系统中的集中控制

3.1 集中控制概述

胶带运输机集中控制以保留原有的操作功能为基础实现对运输机起停的控制，以地面控制为主、井下控制为辅。在集中监控方面实现全线的运行状况、设备状况的监控，通过监视器反应给监视者。集中控制系统包括分站、监控显示器、操作台、计算机等，设备数量较多、类别繁多、设备运行环境恶劣，导致系统的逻辑关系复杂。因此，将可变控制器引入其中，将逻辑关系转换成了梯形图式的计算机语言，将地面监控中心和井下监控中心联合构成了集中控制系统。地面的设备有工程计算机、电源、连接器和显示器，井下控制中心主要有控制站、网络通信系统等组成。地上和井下集控系统是一个完整的监控、操作系统，能够遥控整个煤炭企业的运输胶带，从而降低了事故发生率，提高了生产效益，同时也能够减少故障处理时间，提高了系统的恢复速度。目前，随着信息技术水平的提高，集控软件的精确度也得到了企业的证实，使得集控系统发生了技术性的变革。因此，在集控系统中安装一个开放式的、可供编程的软件对于使用者来说有巨大的收益。

3.2 集中控制的组成

第一，控制通信网络。运输现场和控制中心又一定的距离，为了提高控制的及时性必须保证通信网络的畅通。应采用开放的总线，在距离较长的地段设置中继器，在胶带机头设置设备分站，以及时采集和收集现场的信号，及时作出传输、处理和显示发回的信息，配合监视器监控现场，保证井下工作人员和设备的安全。

第二，操作员工作站和工程师站。不同级别的操作员有不同使用权限和职责。操作站一般为全中文的操作平台，能够直观地、动态地显示运行数据和参数。一旦发生事故或传感器发生故障，信息就会传输到操作台报警，同时也能够将报警数据存储，以便在事后分析事故。工程师站不仅要有操作员工作站的所有功能，同时还要有一下几个功能：能够根据生产的需要在线调整控制器的程序，以适应成产的需要；准确转换和分析有关数据，及时存储到信息管理系统中；当某一子系统发生故障后能够获取该系统的操操作权限进行操作。

第三，胶带运输监控系统。胶带运输系统由给煤机、胶带运输机等设备组成，通过控制设备、打滑、超温、跑偏等问题的保护能够实现对胶带机的保护。通过不同规模的网络连接能够实现一下几个功能：通过对胶带运输机系统的监控，实现对设备状态的记录，将重要信息记录；及时转换集控自动、集控手动和就地控制三种方式，提高了故障反应效率，降低了事故损失；在启动前30秒发出信号，如胶带运输机满足启动条件，则按顺序逐一启动，同时，在现场也能够通过按钮启动或停止；将胶带运输机的跑偏、低速等非正常状况纳入集控系统，通过设备的紧急停车系统进行控制。

3.3 集中控制系统的功能

胶带运输机均装有就地操作控制箱，能够转换工作方式和启动、停止；在给煤点设有堆煤保护和纵向撕裂保护，能够防止胶带事故的恶化；胶带机每隔一定的距离装置有跑偏控制，能够报警或停车；在胶带机头设置速度传感器，检测胶带的速度，防止超速或打滑事故的发生；设置烟雾和温度传感器，检测胶带巷道内烟雾的浓度和温度，同时配备有自动洒水装置，一旦烟雾过浓或温度过高能够实现自动洒水对主筒进行降温；每隔一段距离设置报警装置，设备启动和停止时要发出警报，提醒有关人员远离设备；集中控制台能显示胶带机的工作状态、故障类型、故障发生点等信息；在故障自检方面，能够检测传输网络、传感器故障、报警器故障等；在历史查询中，能够查询到历史故障中的电机温度、电机电流、带速等。

胶带运输机的集中控制系统是基于胶带机常见的问题而设计，具有较强的针对性。但集中控制系统的相关研究还设计到煤炭企业的生产环境，但其目的是明确的，即提高生产的安全性和生产效率。 然而，在实际生产的过程中，影响胶带运输机运行的因素还很多，需要在生产过程中不断总结经验。因此，在集控系统的设计和运行中，要将非硬件设备的影响纳入到系统的设计中，例如员工素质、生产环境。总之，胶带机运输的集中控制关乎到煤炭企业的安全生产和员工的生命，因此，集中控制的设计要注意每个方面的问题，努力实现集中控制的有效性。

参考文献：

[1]李光布.胶带机设计和研究的现状与展望[J].矿山机械，1992（02）.

[2]张生刚.煤矿胶带运输系统风险辨识及发展方向[J].山东煤炭科技，2013（03）.

[3]廖文恺.浅论煤矿胶带运输系统[J].科技资讯，2012（34）.

作者简介：杨文庚（1986-），男，内蒙古赤峰人，本科，研究方向：煤矿胶带机运输集中控制研究。