煤礦提升機電氣制動探討

摘要：隨著我國煤礦資源采掘項目的發(fā)展，各類型工藝技術(shù)也在不斷升級。煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的運作是在較為先進的智能化“主控系統(tǒng)”、“調(diào)速系統(tǒng)”等傳統(tǒng)平臺的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的綜合制動系統(tǒng)，其效能較以往有了質(zhì)的飛躍。文章就煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)進行了剖析，并探究了整套系統(tǒng)在未來實際產(chǎn)業(yè)項目中的技術(shù)改造發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：煤礦資源；提升機；電氣制動系統(tǒng)；主控系統(tǒng)；調(diào)速系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD63 文章編號：1009-2374（2015）23-0169-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.085

在現(xiàn)代社會環(huán)境中，對于煤礦企業(yè)管理而言，在整個行業(yè)范圍內(nèi)所應(yīng)用的開采技術(shù)的升級則意味著產(chǎn)業(yè)效益的提升，與此同時，煤礦企業(yè)管理成效也會有所加強。煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的完善，增強了以往煤礦工作面的運作效能。因此，有必要針對煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的基本機構(gòu)及其運作機理進行深入探究。

1 煤礦提升機電氣制動

1.1 煤礦提升機設(shè)備

1.1.1 煤礦提升機設(shè)備的核心技術(shù)。煤礦提升機是礦山井上與井下運輸?shù)年P(guān)鍵機械設(shè)備，該設(shè)備的負載能力較強，承擔(dān)著煤礦作業(yè)環(huán)節(jié)中運輸煤礦的重要作用。在提升機設(shè)備的運行過程中，PLC技術(shù)為該類型機械設(shè)備的運作提供了支撐。PLC技術(shù)屬于電氣智能技術(shù)體系當中的核心內(nèi)容，是現(xiàn)代化科技型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流方向。在以往的煤礦作業(yè)環(huán)節(jié)中，煤礦提升機在啟動或是停止階段，傳統(tǒng)的機械制動模式與電氣制動的配合不完全協(xié)調(diào)一致，往往就會產(chǎn)生提升機操作異常狀況，不利于正常有序的產(chǎn)業(yè)運作。實際上，經(jīng)過了PLC技術(shù)升級以后的煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)，能夠滿足提升機設(shè)備的平穩(wěn)運作要求，從而為煤礦資源運輸帶來了很大幫助。

1.1.2 煤礦提升機設(shè)備電氣制動系統(tǒng)。煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)是在數(shù)字計算電子操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上升級而來的一種現(xiàn)代化技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦提升機設(shè)備的機械生產(chǎn)過程的有效控制。煤礦提升機電氣控制系統(tǒng)的運行是保證煤礦項目有序進行的基礎(chǔ)，該系統(tǒng)凌駕于PLC控制技術(shù)，并且該類型技術(shù)已經(jīng)在煤礦產(chǎn)業(yè)運作項目中得以驗證，其核心圍繞著“主控制系統(tǒng)”而展開。

1.2 煤礦提升機電氣控制系統(tǒng)的核心組成部分

煤礦的大多數(shù)提升機電氣控制系統(tǒng)是由“主控制系統(tǒng)”、“調(diào)速系統(tǒng)”與“上位機監(jiān)控系統(tǒng)”等核心系統(tǒng)構(gòu)成。其中，“主控制系統(tǒng)”的職能作用便是控制煤礦提升機的啟動環(huán)節(jié)，同時還能夠有效控制礦車的加速或減速行進模式等，并實時監(jiān)控提升機運行過程中的電流情況以及行進狀況，“主控制系統(tǒng)”的綜合控制能力十分強大，相當于對煤礦提升機及其作業(yè)面進行統(tǒng)籌監(jiān)控管理。相對而言，“調(diào)速系統(tǒng)”則扮演的是綜合系統(tǒng)控制平臺當中的“執(zhí)行者”的角色，當該系統(tǒng)接收到來自核心的指令以后，開始執(zhí)行對提升機的主電動機動作控制的任務(wù)，直至完成任務(wù)。煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的大致運行情況如圖1所示：

從圖1中可以看到，煤礦提升機電氣控制系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)是緊密聯(lián)系的，在變頻器裝置的運作下，提升機的負載量才得以提升上來。簡單來說，提升機負載是較為典型的摩擦性負載，在當煤礦礦車上行的過程中，提升機的電氣制動核心部位——電機的電磁轉(zhuǎn)矩則要壓制住負載阻力轉(zhuǎn)矩，而且要克服上行挪移時的靜摩擦力矩，此時的電機則處于電動工作的狀態(tài)。當煤礦礦車減速運行時，提升機的電氣制動系統(tǒng)同樣需要實施制動操控。

2 煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的機理及其效能

煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的機理較為簡單，因其核心便是“主控制系統(tǒng)”以及“變頻器”裝置等，在各個智能化模塊的共同運作下，保證了煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的穩(wěn)定特性，為實體產(chǎn)業(yè)項目提供有力的技術(shù)平臺支撐。

2.1 煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)運行過程中的技術(shù)阻礙及其突破

煤礦工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的提升機設(shè)備在執(zhí)行任務(wù)時，經(jīng)常會出現(xiàn)設(shè)備運行不穩(wěn)定的現(xiàn)象，究其原因在于電源電流的變化對于PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響較大。而在一般情況下，電源對PLC控制系統(tǒng)的干擾情況有很多，這便給煤礦資源運輸過程帶來一定的影響。

實質(zhì)上，電氣控制系統(tǒng)中的“主控制系統(tǒng)”操作起來較為復(fù)雜，其原因在于，系統(tǒng)內(nèi)部控制元件以及電氣接觸點較多，在運行時滿足各個參數(shù)的設(shè)置要求是不現(xiàn)實的，只能通過較為先進的“變頻器”設(shè)備來強化系統(tǒng)的效能。以我國北方某煤礦企業(yè)的實際作業(yè)情況來看，項目中所應(yīng)用的高壓變頻器采用的是IGBT三相全橋可控整流，因此便有100%功率的能量回饋能力。在煤礦提升機進行減速制動時，能夠?qū)⒛芰炕仞佒岭娋W(wǎng)，為其他設(shè)備的運作注入能量，從而降低煤礦作業(yè)過程中的耗能，提升煤礦項目運作的效益。

2.2 煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)的實際效能

對于煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言，在實際生產(chǎn)的過程中，往往存在諸多的風(fēng)險點，不僅給煤礦企業(yè)的正向生產(chǎn)效益的實現(xiàn)帶來了很多不確定性因素，而且還會對一線作業(yè)工人的生命安全帶來威脅。通過實地考察和研究可知，對于采煤工作而言，合理的技術(shù)應(yīng)用能夠明顯提升生產(chǎn)效率、降低工人的勞動強度，而煤礦提升機電氣制動系統(tǒng)運作的優(yōu)勢正在于此。

3 結(jié)語

總而言之，對于我國煤礦資源開發(fā)項目而言，利用綜合機械化生產(chǎn)設(shè)備以及開采技術(shù)能夠解決工作中的很多難題，從而降低煤礦資源開采、運送過程的難度，減輕現(xiàn)場作業(yè)面工人的工作量，提高煤礦企業(yè)的總體工作效率及生產(chǎn)效益。

參考文獻

[1] 黃文嘉，李伏立，錢文珺.關(guān)于PLC礦井提升機電氣控制系統(tǒng)改造探討與研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，11（22）.

[2] 馬懷清，鄭宏孝.煤礦提升機電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)改造[J].技術(shù)與市場，2014，12（12）.

[3] 劉科斌.礦井提升機電控系統(tǒng)升級的安全技術(shù)研究及應(yīng)用[J].價值工程，2014，11（11）.

[4] 付海軍.PLC技術(shù)應(yīng)用于煤礦提升機電控系統(tǒng)中的具體實施探析[J].硅谷，2014，11（11）.

[5] 李玉林.新型礦井提升機控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].煤礦機械，2009，（3）.

[6] 閆桂生，王濤，李振新.煤礦提升機電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)改造[J].煤礦安全，2000.（10）.

[7] 陳德航.煤礦提升機電氣控制系統(tǒng)的技術(shù)改造[J].煤炭技術(shù)，2013，（7）.

作者簡介：董未來（1982-），男，貴州大方人，貴州煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心工程師，中級職稱，研究方向：礦山機電。

（責(zé)任編輯：王 波）endprint