CN206358804U - 一种煤流均衡控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤流均衡控制装置，煤流均衡控制装置包括：第一输送机煤量采集系统；第二输送机煤量采集系统；第一综采工作面出煤量采集系统；第二综采工作面出煤量采集系统；工控机，所述工控机通过煤矿运输系统的井下以太网环网分别与第一输送机煤量采集系统、第二输送机煤量采集系统、第一综采工作面出煤量采集系统和第二综采工作面出煤量采集系统通信连接，所述工控机与煤矿运输系统的主井输送机配合连接；显示系统。本实用新型结构简单，操作方便，能够对输煤系统的煤量进行实时监测和提前预测煤量信息，能防止出现短时煤量过大的情况，并能控制煤量在一个相对稳定的范围内，同时，通过调节带式输送机的带速来达到节能环保的目的。

Description

一种煤流均衡控制装置

技术领域

本实用新型涉及煤流运输沿线设备的控制和保护，具体涉及一种煤流均衡控制装置。

背景技术

目前国内煤矿运输系统由多条皮带机搭接构成。由于出煤量不可控以及某条皮带因前期设计余量不足或设备容量问题，会遇到短时间煤量过大引起该皮带过载停车、或重载启不了车的现象，导致整个运输系统瘫痪。这种现象在主井皮带上表现尤为突出，严重影响煤矿的正常生产，且这种现象很多煤矿普遍存在。

下面以同忻煤矿为例说明，同忻煤矿井下目前包括两个综采盘区。刮板机将采煤机采的煤(前刮板机)和放顶煤(后刮板机)运输到转载机，然后转载机将煤运输到顺槽带式输送机，再经过盘区带式输送机到主井带式输送机，从而实现整个煤流的运输过程。如图1所示。

目前，当一、二盘区同时出煤时，会经常性引起主井瞬时煤量过大，加大主井带式输送机不均载系数取值，从而导致带式输送机整体运载能力不能达到设定的生产能力，并产生局部区域溢煤、洒料等现象。若单位时间运煤量连续保持在峰值，还会在主井带式输送机紧急停车后，引起重载启动困难，需要人工卸煤。该问题频繁发生，会有以下几方面的影响：一是短时煤量大，引起重载启动困难，需要人工卸煤，二是造成输煤系统出煤时间短，影响出煤量。频繁的启、停输煤系统沿线设备，会造成设备故障增多、耗电量增多。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，从而提供一种煤流均衡控制装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种煤流均衡控制装置，所述煤流均衡控制装置包括：

第一输送机煤量采集系统，所述第一输送机煤量采集系统与一盘区输送机配合连接；

第二输送机煤量采集系统，所述第二输送机煤量采集系统与二盘区输送机配合连接；

第一综采工作面出煤量采集系统，所述第一综采工作面出煤量采集系统与综采一区顺槽输送机配合连接；

第二综采工作面出煤量采集系统，所述第二综采工作面出煤量采集系统与综采二区顺槽输送机配合连接；

工控机，所述工控机通过煤矿运输系统的井下以太网环网分别与第一输送机煤量采集系统、第二输送机煤量采集系统、第一综采工作面出煤量采集系统和第二综采工作面出煤量采集系统通信连接，所述工控机与煤矿运输系统的主井输送机配合连接；

显示系统，所述显示系统设置在矿井下，所述显示系统与工控机连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一输送机煤量采集系统包括第一皮带秤、第一防爆控制分站箱和第一保护控制器，所述第一皮带秤设置在一盘区输送机的机头上，所述第一防爆控制分站箱分别与一盘区输送机、第一皮带秤和工控机连接，所述第一保护控制器与第一防爆控制分站箱连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第二输送机煤量采集系统包括第二皮带秤、第二防爆控制分站箱和第二保护控制器，所述第二皮带秤设置在二盘区输送机的机头上，所述第二防爆控制分站箱分别与二盘区输送机、第二皮带秤和工控机连接，所述第二保护控制器与第二防爆控制分站箱连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一综采工作面出煤量采集系统包括第三皮带秤、第三防爆控制分站箱和第三保护控制器，所述第三皮带秤设置在综采一区顺槽输送机的机头上，所述第三防爆控制分站箱分别与第三皮带秤、综采一区顺槽输送机和工控机连接，所述第三保护控制器与第三防爆控制分站箱连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第二综采工作面出煤量采集系统包括第四皮带秤、第四防爆控制分站箱和第四保护控制器，所述第四皮带秤设置在综采二区顺槽输送机的机头上，所述第四防爆控制分站箱分别与第四皮带秤、综采二区顺槽输送机和工控机连接，所述第四保护控制器与第四防爆控制分站箱连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述显示系统包括第一防爆电脑和第二防爆电脑，所述第一防爆电脑和第二防爆电脑设置在矿井下，所述第一防爆电脑连接有第五防爆控制分站箱，所述第二防爆电脑上连接有第六防爆控制分站箱，所述第五防爆控制分站箱和第六防爆控制分站箱分别与工控机连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第五防爆控制分站箱上连接有第一声光报警装置，所述第六防爆控制分站箱上连接有第二声光报警装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第五防爆控制分站箱上连接有第五保护控制器，所述第六防爆控制分站箱上连接有第六保护控制器。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述煤流均衡控制装置还包括一备用工控机，所述备用工控机通过煤矿运输系统的井下以太网环网分别与第一输送机煤量采集系统、第二输送机煤量采集系统、第一综采工作面出煤量采集系统和第二综采工作面出煤量采集系统通信连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，操作方便，能够对输煤系统的煤量进行实时监测和提前预测煤量信息，能防止出现短时煤量过大的情况，并能控制煤量在一个相对稳定的范围内，同时，通过调节带式输送机的带速来达到节能环保的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有输煤系统的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为第一综采工作面的工作流程图；

图4为第二综采工作面的工作流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图2，本实用新型提供的煤流均衡控制装置，其包括第一输送机煤量采集系统100、第二输送机煤量采集系统200、第一综采工作面出煤量采集系统300、第二综采工作面出煤量采集系统400、工控机500和显示系统。

第一输送机煤量采集系统100，其具体与一盘区输送机配合连接，其是用于采集一盘区输送机上的煤量、一盘区输送机的电流和运行速度，并将所采集到的信息发送给工控机500。

第一输送机煤量采集系统100包括第一皮带秤110、第一防爆控制分站箱120和第一保护控制器130。

第一皮带秤110，其设置在一盘区输送机的机头上，其是用于检测一盘区输送机上的煤量，并将检测到的煤量信息发送给第一防爆控制分站箱120。

第一防爆控制分站箱120，其其分别与一盘区输送机、第一皮带秤110和工控机500连接，其可接受第一皮带秤110发送来的煤量信息，并将煤量信息发送给工控机500。

另外，第一防爆控制分站箱120还可检测一盘区输送机的电流和运行速度，并将检测到信息发送给工控机500。

第一保护控制器130，其与第一防爆控制分站箱120连接。

第一保护控制器130，其主要实现一盘区输送机沿线保护和实现一盘区输送机的起停控制，其与第一防爆控制分站箱120连接，采集一盘区输送机的起停运行状况和电流信号。

第二输送机煤量采集系统200，其具体与二盘区输送机配合连接，其是用于采集二盘区输送机上的煤量、二盘区输送机的电流和运行速度，并将所采集到的信息发送给工控机500。

第二输送机煤量采集系统200包括第二皮带秤210、第二防爆控制分站箱220和第二保护控制器230。

第二皮带秤210，其设置在二盘区输送机的机头上，其是用于检测二盘区输送机上的煤量，并将检测到的煤量信息发送给第二防爆控制分站箱220。

第二防爆控制分站箱220，其分别与二盘区输送机、第二皮带秤210和工控机500连接，其可接受第二皮带秤210发送来的煤量信息，并将煤量信息发送给工控机500。

另外，第二防爆控制分站箱220还可检测二盘区输送机的电流和运行速度，并将检测到信息发送给工控机500。

第二保护控制器230，其与第二防爆控制分站箱220连接。

第二保护控制器230，其主要实现二盘区输送机沿线保护和实现二盘区输送机的起停控制，其与第二防爆控制分站箱220连接，采集二盘区输送机的起停运行状况和电流信号。

第一综采工作面出煤量采集系统300，其与综采一区顺槽输送机配合连接，其是用于采集综采一区顺槽输送机的出煤量和采集综采一区顺槽输送机的电流和运行速度，并将采集到的信息发送给工控机500。

第一综采工作面出煤量采集系统300包括第三皮带秤310、第三防爆控制分站箱320和第三保护控制器330。

第三皮带秤310，其设置在综采一区顺槽输送机的机头，其是用于检测综采一区顺槽输送机上的出煤量，并将检测到的出煤量信息发送给第三防爆控制分站箱320。

第三防爆控制分站箱320，其分别与第三皮带秤310、综采一区顺槽输送机和工控机500连接。

第三防爆控制分站箱320可接受第三皮带秤310发送来的出煤量信息，并将接受到的出煤量信息发送给工控机500。

第三防爆控制分站箱320还可检测综采一区顺槽输送机的电流和运行速度，并将检测到的信息发送给工控机500。

第三保护控制器330，其与第三防爆控制分站箱320连接。

第三保护控制器330，其主要实现综采一区顺槽输送机沿线保护和实现综采一区顺槽输送机的起停控制，其与第三防爆控制分站箱320连接，采集综采一区顺槽输送机的起停运行状况和电流信号。

第二综采工作面出煤量采集系统400，其与综采二区顺槽输送机配合连接，其是用于采集综采二区顺槽输送机的出煤量和采集综采二区顺槽输送机的电流和运行速度，并将采集到的信息发送给工控机500。

第二综采工作面出煤量采集系统400包括第四皮带秤410、第四防爆控制分站箱420和第四保护控制器430。

第四皮带秤410，其设置在综采二区顺槽输送机的机头，其是用于检测综采二区顺槽输送机上的出煤量，并将检测到的出煤量信息发送给第四防爆控制分站箱420。

第四防爆控制分站箱420，其分别与第四皮带秤410、综采二区顺槽输送机和工控机500连接。

第四防爆控制分站箱420可接受第四皮带秤410发送来的出煤量信息，并将接受到的出煤量信息发送给工控机500。

第四防爆控制分站箱420还可检测综采二区顺槽输送机的电流和运行速度，并将检测到的信息发送给工控机500。

第四保护控制器430，其与第四防爆控制分站箱420连接。

第四保护控制器430，其主要实现综采二区顺槽输送机沿线保护和实现综采二区顺槽输送机的起停控制，其与第四防爆控制分站箱420连接，采集综采二区顺槽输送机的起停运行状况和电流信号。

工控机500，其具体采用研华工控机610L，其分别与第一输送机煤量采集系统100、第二输送机煤量采集系统200、第一综采工作面出煤量采集系统300、第二综采工作面出煤量采集系统400连接，其可分别接受第一输送机煤量采集系统100、第二输送机煤量采集系统200、第一综采工作面出煤量采集系统300、第二综采工作面出煤量采集系统400发送来的信息，并将这些信息进行分析对比，从而能够对输煤系统的煤量进行实时监测和提前预测煤量信息。

工控机500与第一输送机煤量采集系统100、第二输送机煤量采集系统200、第一综采工作面出煤量采集系统300、第二综采工作面出煤量采集系统400之间具体通过煤矿运输系统的井下以太网环网600进行通信连接，传输非常方便。

工控机500还与煤矿运输系统的主井输送机700配合连接，当工控机500 通过第一输送机煤量采集系统100、第二输送机煤量采集系统200、第一综采工作面出煤量采集系统300、第二综采工作面出煤量采集系统400发送来的信息分析到第一综采区或第二采区中的煤量过大时，可关闭煤矿运输系统综采工作面的刮板机，从而使得第一综采区或第二采区的运输机停止工作，便于及时调整煤量。

显示系统，其具体设置在矿井下，其与工控机500连接，其是用于显示工控机500分析对比后的数据，便于矿井下的工作人员及时了解观察和操作。

显示系统具体包括第一防爆电脑810和第二防爆电脑820，第一防爆电脑810和第二防爆电脑820分别设置在矿井下。

第一防爆电脑810，其是用于显示第一综采区的信息，其连接有第五防爆控制分站箱811，第五防爆控制分站箱811与工控机500通信连接，第一防爆电脑810通过第五防爆控制分站箱811与工控机500之间实现信息传输，工控机500将第一综采区的信息发送给第一防爆电脑810，通过第一防爆电脑810显示出来。

第二防爆电脑820，其是用于显示第二综采区的信息，其连接有第六防爆控制分站箱821，第六防爆控制分站箱821与工控机500通信连接，第二防爆电脑820通过第六防爆控制分站箱821与工控机500之间实现信息传输，工控机500将第二综采区的信息发送给第二防爆电脑820，通过第二防爆电脑820显示出来。

另外，在第五防爆控制分站箱811上连接有第一声光报警装置910，在第六防爆控制分站箱821上连接有第二声光报警装置920。

第一声光报警装置910和第二声光报警装置920主要用于煤矿井下含有爆炸性气体的场所，为运输巷道入口、出口或三叉口等处打点或声光报警，也可作主井提升的声光报警用。除具有打点及打点灯光指示的功能外，还具有语言提示功能，该装置有三种状态，一是正常状态；二是报警状态；三是过载状态。正常时绿灯常亮，报警时绿灯亮同时扬声器发出语音信号“煤量过大，请注意”。过载时红灯闪烁，扬声器发出“煤量过大，已停车”。

另外，当工控机500所对比的信息不符合规定时，也可通过第一声光报警装置910或第二声光报警装置920进行报警，便于工作人员及时了解。

在第五防爆控制分站箱811上连接有第五保护控制器831，在第六防爆控制分站箱821上连接有第六保护控制器832。

第五保护控制器831，其主要实现综采一区转载机和刮板机的沿线保护和起停控制，其与第五防爆控制分站箱811连接，采集综采一区转载机和刮板机的起停运行状况和电流信号。

第六保护控制器832，其主要实现综采二区转载机和刮板机的沿线保护和起停控制，其与第六防爆控制分站箱821连接，采集综采二区转载机和刮板机的起停运行状况和电流信号。

另外，本申请还包括一备用工控机510，备用工控机510通过煤矿运输系统的井下以太网环网600分别与第一输送机煤量采集系统100、第二输送机煤量采集系统200、第一综采工作面出煤量采集系统300和第二综采工作面出煤量采集系统400通信连接，请可作为工控机500的替换设备，放置工控机500损坏后，使得本申请不好正常工作，从而影响工作效率。

下面是本申请的具体工作步骤：

(1)第一输送机煤量采集系统100对一盘区输送机上的煤量和一盘区输送机的电流、速度进行采集，并将采集的信息发送给工控机500；

(2)第二输送机煤量采集系统200对二盘区输送机上的煤量和二盘区输送机的电流、速度进行采集，并将采集的信息发送给工控机500；

(3)第一综采工作面出煤量采集系统300对综采一区顺槽输送机的出煤量、综采一区顺槽输送机的电流、速度进行采集，并将采集的信息发送给工控机500；

(4)第二综采工作面出煤量采集系统400对综采二区顺槽输送机的出煤量、综采二区顺槽输送机的电流、速度进行采集，并将采集的信息发送给工控机500；

(5)工控机500根据第一输送机煤量采集系统100、第二输送机煤量采集系统200、第一综采工作面出煤量采集系统300和第二综采工作面出煤量采集系统400发送来的信息进行对比，从而能够准确的监测到实时煤量并能预测未来煤量变化，根据判断来分别调节沿线一盘区输送机、二盘区输送机、综采一区顺槽输送机以及综采二区顺槽输送机的皮带速度，或者停掉刮板机，从而达到煤流均衡；

(6)工控机500将分析对比后的信息发送给显示系统，便于矿井下的工作人员及时连接，并且当检测到煤量过大时可通过第一声光报警装置910和第二声光报警装置920进行报警。

下面是本申请采用上述技术方案的一个具体实施例：

输煤系统沿线运转设备参数如下：

采样的数据以主井皮带机运转一周的时间920秒为基准计算，根据输送的煤量不变，综采转载机耗时920秒时间运的煤会在一定时间后平铺在主井皮带机上，从而综采转载机920秒运煤就等于此时主井皮带机运的煤。

由于第一综采区到主井皮带机的距离远，要大约22分钟；第二综采区到主井皮带机的距离近，要大约17分钟。所以实际情况是将采集第一综采区的数据比第二综采区的数据提前了5分钟。这个对于整个系统数据的准确性很重要，这样就可以计算出两个综采工作面同时达到主井带式输送机的煤量，所以一旦出现综采工作面落煤点到主井皮带机的距离出现变化时，系统会做相应的修改。

参见图3和图4，由于第一综采区远，第二综采区近，这样把第一综采区设为一个定值2800吨/时，超过就报警，比较的是一个定值，用第二综采区来调节总煤量，当综采总煤量小的时候，可以增加煤量，当综采总煤量大的时候，减少煤量，比较的是总煤量。

当综采煤量和大于4500吨/时，第二综采区就报过载报警，此时声光报警器920由绿色变成黄色，并播报语音“煤量过大，请注意”，这时第二综采区司机就要注意减少卸煤量，停掉前刮板或者后刮板；

当系统检测到煤量降低到过载报警值以下时，声光报警器920由黄色变成绿色，并停止播报语音，这时第二综采区司机就可以增加卸煤量了，启动停止的刮板机；

当第二综采区报过载报警，第二综采区司机继续增加卸煤量，当系统检测到，综采煤量和大于5200吨/时，第二综采区就报过载故障，此时声光报警器920由黄色变成红色，并播报语音“煤量过载，已停车”，这时系统会发出信号停综采的贝克控制器，后刮板机就停下来，不再往顺槽上卸煤，系统检测到综采煤量开始减少；

当减少到小于5200吨/时，第二综采区的声光报警器920由红色变成黄色，语音报警变为“煤量过大，请注意”，然后综采做功继续减少，减少到小于4500吨/时，第二综采区声光报警器920指示灯由黄色变成绿色，语音报警停止。当总煤量小于4500吨/时并且大于3500吨/时，二盘区输送机以4m/s速度运行；当总煤量小于3500吨/时，二盘区输送机以3m/s速度运行。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述煤流均衡控制装置包括：

第一输送机煤量采集系统，所述第一输送机煤量采集系统与一盘区输送机配合连接；

第二输送机煤量采集系统，所述第二输送机煤量采集系统与二盘区输送机配合连接；

第一综采工作面出煤量采集系统，所述第一综采工作面出煤量采集系统与综采一区顺槽输送机配合连接；

第二综采工作面出煤量采集系统，所述第二综采工作面出煤量采集系统与综采二区顺槽输送机配合连接；

工控机，所述工控机通过煤矿运输系统的井下以太网环网分别与第一输送机煤量采集系统、第二输送机煤量采集系统、第一综采工作面出煤量采集系统和第二综采工作面出煤量采集系统通信连接，所述工控机与煤矿运输系统的主井输送机配合连接；

显示系统，所述显示系统设置在矿井下，所述显示系统与工控机连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述第一输送机煤量采集系统包括第一皮带秤、第一防爆控制分站箱和第一保护控制器，所述第一皮带秤设置在一盘区输送机的机头上，所述第一防爆控制分站箱分别与一盘区输送机、第一皮带秤和工控机连接，所述第一保护控制器与第一防爆控制分站箱连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述第二输送机煤量采集系统包括第二皮带秤、第二防爆控制分站箱和第二保护控制器，所述第二皮带秤设置在二盘区输送机的机头上，所述第二防爆控制分站箱分别与二盘区输送机、第二皮带秤和工控机连接，所述第二保护控制器与第二防爆控制分站箱连接。

4.根据权利要求1所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述第一综采工作面出煤量采集系统包括第三皮带秤、第三防爆控制分站箱和第三保护控制器，所述第三皮带秤设置在综采一区顺槽输送机的机头上，所述第三防爆控制分站箱分别与第三皮带秤、综采一区顺槽输送机和工控机连接，所述第三保护控制器与第三防爆控制分站箱连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述第二综采工作面出煤量采集系统包括第四皮带秤、第四防爆控制分站箱和第四保护控制器，所述第四皮带秤设置在综采二区顺槽输送机的机头上，所述第四防爆控制分站箱分别与第四皮带秤、综采二区顺槽输送机和工控机连接，所述第四保护控制器与第四防爆控制分站箱连接。

6.根据权利要求1所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述显示系统包括第一防爆电脑和第二防爆电脑，所述第一防爆电脑和第二防爆电脑设置在矿井下，所述第一防爆电脑连接有第五防爆控制分站箱，所述第二防爆电脑上连接有第六防爆控制分站箱，所述第五防爆控制分站箱和第六防爆控制分站箱分别与工控机连接。

7.根据权利要求6所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述第五防爆控制分站箱上连接有第一声光报警装置，所述第六防爆控制分站箱上连接有第二声光报警装置。

8.根据权利要求6所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述第五防爆控制分站箱上连接有第五保护控制器，所述第六防爆控制分站箱上连接有第六保护控制器。

9.根据权利要求1所述的一种煤流均衡控制装置，其特征在于，所述煤流均衡控制装置还包括一备用工控机，所述备用工控机通过煤矿运输系统的井下以太网环网分别与第一输送机煤量采集系统、第二输送机煤量采集系统、第一综采工作面出煤量采集系统和第二综采工作面出煤量采集系统通信连接。