同忻煤礦設計年產量1000萬t，主斜井輸送機原設計方案采用兩臺輸送機搭接，由于系統復雜，洞室開拓及支護困難，總投資增大，膠帶壽命降低，帶載停機時由于兩條輸送機停車時間不同易造成轉載點堵煤，輸送機管理難度大。如采用一臺輸送機，采用頭部集中四驅動，輸送機的單邊最大張力將達到2100 kN，輸送機的帶強達到ST8000，驅動單元也較為龐大達到4x2 800kW，造成輸送機的投資大幅度增加；如采用轉載式中間驅動布置形式，則可以降低帶強，又能解決轉載點堵煤，方便輸送機的管理。經專家會議商討，最后一致同意采用帶轉載式中間驅動一條布置形式。
由煤炭科學研究總院上海分院設計制造的同煤國電同忻煤礦主斜井帶式輸送機運輸距離4 658 m．提升高度365 m，運量為4 800 t/h，裝機總功率3×1800 +3×1800 kW，采用中間驅動技術、長距離變頻驅動技術，是目前國內設計制造的長距離、大運量、具有高度自動化集成、采用當前最先進的驅動和監控技術，裝機總功率最大的大型帶式輸送機。
2、驅動方式確定
目前能滿足大功率驅動的要求的軟啟動裝置有三種：巴杜公司的CST系統，VOITH公司的調速型液力偶合器及變頻器，前二種能滿足防爆要求，后一種不防爆。以下為三種軟啟動方式的比較：
(1) CST軟啟動
優點：
1)主電機可實現分時空載起動，對電網沖擊小；
2)可以實現多臺驅動電機之間的功率平衡；
3)完全可調節起動速率斜率，軟起動、軟制動性能良好；
4)起動完成后，在正常運行帶速時，滑差消耗較小，效率較高；
5)可實現可控停車；
6)體積小，占地少，不存在防爆問題，大功率傳動國內使用較多。
缺點：
1)存在滑差損耗，須配套可靠的熱交換設備；
2)在功率平衡時要求主驅動與從驅動間具有差轉的區別；
3)采用中間驅動時，頭部驅動站與中間驅動站之間難實現功率平衡；
4)低速運行發熱量大，難實現長時間慢速驗帶；
5)使用維護較復雜，運行成本較高。
(2)變頻軟啟動
優點：
1)可以實現多臺驅動電機之間的功率平衡；
2)可調節起動速度斜率，軟啟動、軟制動性能良好。采用矢量控制能實現1.5倍的重載起動，限制起動電流<10；
3)電機+減速器+驅動滾筒的驅動方式，占地少；
4)無運行功率損耗，節能效果明顯；
5)響應速度快，調速性能好，可以40%~100%的任何速度長期帶載運行，能實現長時間慢速驗帶；
6)采用十二脈波整流，三電平輸出技術可以使諧波影響滿足國家標準要求。
缺點：
1)無法實現多臺電機的分時空載啟動，主電機以額定電流同時起動；
2)不同類型的變頻器的諧波影響程度不同；
3)受防爆外殼的限制，井下使用防爆變頻器的容量一般在630 kW/1 140 V以下。
(3) VOITH調速型偶合器軟啟動
優點：
1)主電機可實現分時空載起動，對電網沖擊小；
2)可以實現多臺驅動電機之間的功率平衡；
3)可調節起動速率斜率，軟起動性能良好，啟動時間能夠控制到幾分鐘；
4)運行維護簡單。
缺點：
1)驅動單元體積較大；
2)存在滑差損耗，功率平衡精度低，總體效率較低，運行及長時間慢速驗帶時須配套可靠的熱交換設備。
通過比較，變頻器以功率因數高、啟動轉矩大、調速范圍寬、使用方便等優點已成為帶式輸送機的一種非常具有競爭力的驅動方案。但是由于變頻器內部含有大量非線性電路元件，使得輸出電壓波形不是正弦波，該波形中含有大量諧波成分，通過連接變頻器和電動機的動力電纜會產生高次諧波電流。因此一般類型的變頻器輸出側到電動機距離通常限制在50 m~100 m內。
由于在論證時未聞防爆型1800 kW變頻器實際應用實例，導致中間驅動的變頻器方案成為主要難點。西門子羅賓康完美無諧波系列高壓變頻器采用單元串聯多電平移相式PWM技術，可以使輸出電壓非常接近正弦波，在海上石油鉆井平臺實現了變頻器輸出長線傳輸驅動方案，但在煤炭行業以及大功率驅動中迄今未聞有同類應用實例，后經走訪天津渤海石油公司求證長線傳輸驅動可行性和應用情況，最終選用西門子羅賓康高壓變頻器，將變頻器安裝在井口機房，通過長線傳輸到中間驅動電機。
3、西門子羅賓康高壓變頻器特點
(1)性能優異，輸入和輸出諧波極少（36脈沖整流、13電平逆變）。36脈沖整流輸入符合并優于IEEE519—1992及GB/T14519—93標準對電壓失真和電流失真最嚴格的要求。內部變壓器為干式，絕緣等級為H級，可靠性高，維護簡單。
(2)適應電網波動要求，電網電壓可下降至55%，變頻器仍能繼續工作而不跳機。
(3)在20%一100%的負載變化情況內達到或超過0. 95的功率因數而無需功率因補償裝置。
(4)無需濾波器，變頻器就可輸出正弦電流和電壓波形，對電機沒有特殊的要求，可以使用普通異步電機，電機不必降額使用。具有軟起動功能，沒有電機啟動沖擊引起的電網電壓下跌。變頻裝置輸出波形不會引起電機的諧振，轉矩脈動小于0.1%。變頻器有共振點頻率跳躍功能。
(5)變頻裝置對輸出電纜長度及型號無任何要求，電機不會受到共模電壓和dv/dt的影響。
(6)變頻器可在輸出不帶電機的情況下進行空載調試，也可在沒有6 kV高壓情況下用低壓電進行空載調試。
(7)控制采用無速度傳感器矢量控制，起動轉矩可達帶式輸送機額定轉矩的150%。
(8)調速范圍0%一100%連續可調，輸出頻率0~50 Hz（根據電機情況可設定）。加／減速時間0.1—3 600 s（根據負載情況可設定）。
(9)高一高結構，直接輸出6kV高壓，給6 kV電機供電。變頻器對電網電壓波動有極強的適應能力，電壓下降45%仍可降額運行。
(10)變頻器本體效率高于98.5%，整體諧波小于2%。
4、系統的控制功能
系統的控制是基于PLC邏輯控制系統來實現的，主要完成以下功能：
(1)帶式輸送機機故障檢測及保護：系統具有完善的故障保護功能，可對帶式輸送機處的堆料、跑偏、驅動滾筒打滑、溫度過高、縱撕等情況進行保護，同時也可對機頭煙霧狀態進行檢測。
(2)變頻器故障檢測：變頻器具有單元過電壓、過電流、欠電壓、缺相、過熱、變頻器過載、電機過載、輸出接地、輸出短路保護以及對隔離變壓器各種保護等功能。正常情況下，當上述故障發生時，變頻器會自動根據故障級別給出報警或者保護停機，為了增強系統的可靠性，系統又將這些故障信號引入PLC系統，經其判斷綜合后，使系統發出信息或保護停機。
(3)電動機的速度給定控制：給定控制根據用戶要求，可以采用兩種方式：①變頻器分級給定，②PLC無級調速給定。
(4)組建上位機系統，增強系統的自動化程度，降低勞動量。系統配置的工業計算機系統能完成如下功能：①監測變頻裝置運行狀態；②電動機速度顯示；③電動機電流監測；④顯示帶式輸送機輸送過程；⑤運輸統計、管理；⑥故障現實列表和故障歷史查詢；⑦故障報表輸出；⑧建立故障排除系統，用戶在電腦系統的指引下可逐步排除故障。
5、電控系統的控制功能
(1)控制器與變頻器通訊，完成帶式輸送機開、停控制，并檢測變頻器運行參數。
(2)控制盤形閘油泵的開、停，檢測盤形閘裝置工作狀態，防止高速抱閘。
(3)控制張緊裝置的開、停，檢測張緊裝置工作狀態。
(4)檢測主電機電氣參數（速度、電流、溫度等），減速器參數（溫度）等。
(5)高、低配電柜狀態參數檢測（合閘、分閘、故障）。
(6)實現與帶式輸送機保護系統連接，完成輸送帶保護功能，同時控制系統具有與前后輸送機相互閉鎖的功能。
(7)具有集控、就地及檢修等多種工作方式。
(8)單機控制系統可與自動化調度網聯網，實現在礦調度室對帶式輸送機的監控，并可實現產量監測、設備監測、環境監測等系統接口。
(9)考慮制動抱閘與變頻軟制動的時間配合，考慮事故停車時，制動器與控制系統的配合。
(10)在某一個變頻器的某相的單元變頻器發生故障時，整個系統仍可以保證功平衡及速度同步。
(11)控制系統具有在線檢測變頻器輸入電壓、電流、輸入有功功率、無功功率、輸入功率因素、累計用電量、輸出電壓、電流、功率、頻率、電機轉速等，并顯示。
6、主斜井帶式輸送機的創新點
(1)該主斜井帶式輸送機是目前國內裝機功率最大的帶式輸送機。
(2)大功率的中間驅動技術。
(3)大功率長距離變頻驅動技術。
同忻煤礦主斜井帶式輸送機于2009年10月投入試運行，2010年3月開始滿負荷運行至今基本正常，滿足各項技術指標要求，目前每月輸送原煤在100～110萬t，達到設計要求。
