1、超化煤礦膠帶運輸系統概況
超化煤礦現有的工作面巷道膠帶系統、主膠帶運輸系統及煤樓運輸系統，是該礦煤炭生產的三大關鍵系統，它們能否可靠高效工作，直接決定了整個礦井的產量。超化礦井下有15部膠帶輸送機，井底、東、西采區3個儲煤倉；井上有2部膠帶輸送機，1個儲煤倉。目前，超化礦的3個煤倉均未安裝料位計；井下膠帶輸送機已安裝跑偏、堆煤、溫度、煙霧、縱向撕裂傳感器和急停拉線開關，實現自動化系統不需要增加檢測傳感器；井上膠帶輸送機沒有安裝任何傳感器，實現自動化系統需要增加跑偏、堆煤、溫度、煙霧、縱向撕裂傳感器和急停拉線開關。超化礦的膠帶運輸系統仍采用傳統的人工手動操作運行方式，不能適應大規模現代化生產需要，成為制約生產的瓶頸。主要表現在：
(l)現有的膠帶機控制及保護仍采用原始的人工信號打點方式。由于中間環節多，致使每次開機啟動時間過長，制約著煤炭運輸能力的提高。
(2)膠帶機運輸線路長，膠帶司機無法掌握膠帶線上煤量的變化情況，常常出現膠帶機無煤空轉，造成電力浪費和設備磨損。
(3)由于每部膠帶機均為獨立運行，現有的膠帶機保護裝置（膠帶跑偏、煙霧、堆煤）很難真正發揮作用（單機停機易造成機頭涌煤）。
(4)由于煤倉沒有煤位監控裝置，需要人工觀察倉內存煤情況，工人勞動強度大，且易造成倉口涌煤。由于膠帶煤量大，人工控制也容易造成停機后膠帶機帶載啟動，啟動負荷過大，直接影響機電設備的使用壽命。
(5)部分膠帶機的保護可靠性差，不動作或誤動作頻繁，且故障排查困難，影響煤炭運輸效率。
(6)沒有地面監控和網上瀏覽功能，不利于礦生產部門及時準確地了解一線情況。
2、集中控制系統的技術改造
(1)更換井下膠帶輸送機驅動電動機磁力啟動器的保護器。將所有井下膠帶輸送機驅動電動機磁力啟動器的保護器更換成具有通信和邏輯控制功能的膠帶機專用磁力啟動器保護器；保護器的RS485通信接口就近接人電力監控系統傳輸通信分站的RS485通信接口上。
(2)改造通信設施。在井上煤樓安裝1臺傳輸通信分站；2部井上膠帶輸送機驅動電動機磁力啟動器的保護器更換成具有通信功能和邏輯控制功能的膠帶機專用磁力啟動器保護器；保護器的RS485通信接口接入煤樓傳輸通信分站的RS485通信接口上。井上通信分站通過百兆光纖接口接入電力監控系統百兆以太環網；膠帶運輸監控系統信號通過電力監控系統傳輸通道進行傳輸。
(3)安裝開關及傳感器。在每部井上膠帶機土安裝4個跑偏開關，4個拉線急停開關，1個堆煤開關，1個煙霧開關，1個縱向撕裂檢測開關，1個速度檢測傳感器和2個檢測驅動滾筒軸承溫度的溫度傳感器；井下膠帶機上已安裝有上述開關和傳感器。
(4)實現檢測信號的采集、上傳。每部膠帶輸送機跑偏、堆煤、煙霧、縱向撕裂、拉線急停開關和溫度傳感器、速度傳感器的檢測信號分別接入本機驅動電動機磁力啟動器保護器的開關量和模擬量接口，通過保護器控制膠帶機的運行，同時通過通信分站上傳到監控主機進行顯示，并作為整個膠帶運輸系統的自動控制信號。
(5)在每座煤倉安裝l臺料位計。料位計的信號接入膠帶機輸送線的起始和終端膠帶輸送機的驅動電動機磁力啟動器保護器。
(6)應急運行的控制信號采集。每部膠帶輸送機通過1條四芯電纜連接在運輸線中本機的上位膠帶機和下位膠帶機上。將本機開／停信號傳送給上、下位膠帶機的磁力啟動器保護器，同時將上、下位膠帶機的開／停信號輸入本機的磁力啟動器保護器，作為與系統通信中斷時膠帶機應急運行的控制信號。
(7)系統主機、備用機安裝在生產調度室。主機、備用機通過RJ45接口用網線連接電力監控系統通信接口；膠帶機專用保護器、系統主機、備用機通過電力監控系統傳輸通道組成膠帶運輸監控系統。保護器完成數據采集、處理、電力線路綜合保護和膠帶機運行基本邏輯控制工作；通信分站輪詢保護器獲得電力線路和各個傳感器的各種參數和運行狀態，上傳到系統主機；系統主機通過連接通信分站，獲得電力線路的各種數據，通過軟件處理，實現膠帶運輸系統的自動控制、遙測、遙信、遙控、遙視和數據統計及生產管理等功能。
(8)實現與其他網絡系統互聯。系統可以很方便地進行擴展，具有OPC軟件接口，采用TCP/IP通信協議，不需要增加任何附加設備，可以與其他網絡系統無縫連接。
3、集中控制系統的主要功能
(1)實現工作面、巷道膠帶、主運輸系統及煤樓運輸系統的整體集控，帶有多種方式，可實現聯鎖啟動、聯鎖自動停機、就地啟停、單臺啟停、沿線急停、電機點動等各種功能。
(2)有完善的膠帶機保護，并可方便地設定保護時間和保護方式。對傳感器的連線進行檢測，直接顯示故障原因和故障點，便于故障排查。
(3)有完善的地面監視系統。整個系統實現自動控制，在控制室有控制圖形監視，通過計算機屏幕和大屏幕可以直觀地看到井下各設備的工作狀態，并直接操作設備啟停，設備工作情況一目了然。
(4)將控制界面和監視界面直接連入礦局域網．礦領導通過網上瀏覽，可以實時了解到井下設備運行情況。
4、集中控制系統綜合保護裝置的優缺點
以ZJB-3S或KXJ2-3SA礦用帶式輸送機保護裝置（以下簡稱綜保）為主要集中控制的運輸方式，在超化礦21膠帶運輸下山、22膠帶運輸下山、23膠帶運輸下山等主要運輸巷得到了應用。
(1)優點。①該保護裝置的常用件結構緊湊，集控的各臺保護裝置均可在系統中顯示各自的位置，且每臺均可反映出系統的運行狀況。②可對雙機需延時的拖動系統分別進行控制。③通過聲光信號報警及聯絡，設備啟動、故障停機等均實現全線語音報警（同時對應的指示燈亮），通過故障顯示綜保臺數，即可實現故障臺的查找。④傳感技術采用無源傳感器，輸出開關信號，以方便安裝調試，各傳感器與主機直接相連，簡化了線路連接，同時，任一傳感器故障或不接入均不影響其他功能。⑤該綜保簡單改動接線方式后即可實現原煤運輸線順煤流啟動或逆煤流啟動，而無須改動外部接線或傳感器。⑥該裝置用于集控不大于9條膠帶的運輸系統，逆煤流啟動延時時間為7s，自保時間為20 s。⑦為了在故障情況下不影響生產，遠方操作按鈕QA不甩（將自保觸點拆除），出現故障時可用啟動按鈕強行開車，等待檢修。這樣能從根本上保證在綜保出現任何故障時均不影響生產，另外檢修膠帶時可方便地點動膠帶。⑧該保護不但能與給煤機、防突拍門配套使用，還可與300 A以上的啟動器配套使用。
(2)缺點。①輸送機隨機保護的跑偏傳感器存在設計缺陷。一方面該傳感器在使用中轉動軸輥易進雜物（尤其是水或煤塵），造成活動部位生銹不靈活，導致該傳感器不能靈敏可靠動作。另一方面由于只設計了上膠帶跑偏保護球頭碰桿，而下膠帶沒有設置保護裝置，不能有效實現對膠帶的全面跑偏保護。②延時時間短(3—7 s)。全線同時停車，不能有效提高原煤運輸效率。若停機晚，雖然保證再次啟動時為輕負載，但停機時間太長尤其是運輸設備較多時，節能效果差；若停機早（節能效果好），則設備再次啟動時因負載大易導致啟動困難。這種保護可以實現人工控制、集中控制、集中隨機控制。
5、結語
實踐證明，超化礦原煤運輸集中控制系統的應用，可以提高運輸系統的可靠性和T作效率，減少了操作和維護人員，并為生產和調度管理提供有力保障。同時也降低了電耗，減少了設備磨損，保證了安全生產的需要，具有較好的推廣應用價值：
