大平煤矿16大倾角强力胶带输送机全长408 m，倾角230，胶带宽800 mm，胶带速度2 m/s，电压660V，开机工作制为300 d/a，每天工作18 h，电机功率为2 x160 kW，有调速型液力耦合器2台。强力胶带机电气控制系统是2000年购进的ZBK型带式输送机综合保护控制装置，使用已有11a。由于使用年限较长，且井下潮湿，电控设备内部某些元器件氧化锈蚀，线缆老化，绝缘值下降，故障难以判断，且故障率高，在运行中经常失控，给人身、设备带来极大威胁。此外，电控系统不具备故障智能对位显示，造成电气维修工劳动强度增大，维护繁琐，严重制约着矿井安全生产。鉴于以上原因，对电控系统改造势在必行。结合现场实际，经过分析论证，大平煤矿与焦作市明珠自动化工程有限公司合作研发了KZ型电控系统，用于大倾角强力胶带输送机的综合保护与控制。
该装置保护功能齐全，操作方便，线路（传感器线路）集中，故障（运行）显示直观且能智能对位显示，同时具有语音报警功能，能实现电动机、启动器联锁监控。
1、综控装置基本配置
KZ型电控系统由以下几部分构成：KXJ-220矿用隔爆兼本质安全型控制箱l台，KXB-10/660矿用隔爆型电控箱、TH-12 (6)矿用本质安全型主控台、电动液力推杆制动器2套，其他各类传感器23件（套）。
2、综控装置控制及保护功能
系统核心控制部分由可编程控制器和进口变频调速装置组成，运用现代控制技术，完成胶带机所需的逻辑控制及保护功能，使系统安全、可靠，完全满足矿井工艺过程要求。①选用FX2N型PLC。②主控PLC应用软件能完成胶带机手动、自动、检修等运行方式的控制要求。③完成胶带机运行工艺要求的控制功能。④实现对调速系统按速度给定的控制。⑤实现完善的保护功能，保护功能按下列设置：速度检测传感器（1件）；物料探测传感器（1件）；烟雾检测器（1件）；纵撕传感器（1件）；跑偏开关（每100 m设I件）；温度传感器（2件）；堆煤传感器(7件)；自动洒水装置（1件）；急停传感器（5件）。⑥可在线或离线修改用户程序。⑦留有与矿井生产管理系统联网的RS485接口。⑧单双机可分开使用，也可一体化使用。⑨冷却系统为自然冷却。
3、综控装置主要技术参数
(1)工作电流≤750 mA( DC12 V)，控制器输入信号为24路开关量；等级电压为三相660 V；频率50 Hz；防爆等级为隔爆型；100%连续工作。
(2)具有完善的软、硬件保护功能，如过热电流，短路、接地、过压欠压、过载、过热、电动机过载、外部报警、电涌保护、主器件自保护等。
(3)具有近于l的功率因数和大于95%的能量转换效率。
4、综控装置工作过程
主控台送上电源后，显示器上有相应的状态显示，且“安全条件具备灯”亮，按下安全回路启动按钮，“安全继电器”灯亮，但此时装置不能运行，处于待机状态。再按下“运行”按钮，推杆制动器打开，此时电机建立初始力矩，根据预设的上升速度由低速向预定速度运行。
5、各类传感器安装应用
5.1急停闭锁保护
该保护主要用于异常情况紧急停车，沿强力胶带输送机机身全线敷设闭锁手动拉线（拉线安装在巷道行人侧），每隔75m为l组，安装1只闭锁开关（同时作为其他传感器的接线装置）。其主要工作原理是当人员拉动拉绳时，拉绳牵动闭锁装置内的行程开关，由行程开关向综保装置主控回路输入1对开关量信号（或常开或常闭），使综控装置主控回路停机闭锁。同时，在装置显示面板上显示“闭锁”故障（对应的发光二极管闪烁显示），蜂鸣器鸣响报警。闭锁装置动作后，必须排除故障并将闭锁开关上的指示板扳到正常位置，才能重新启动电动机：当有故障时，语音报警“中途停车”并停车。
5.2 跑偏保护
该保护为无源开关量保护，具有二级保护（传动连杆转动250时报警，40。时停机），一般情况下具有停机闭锁功能。运行中发生胶带跑偏故障时，胶带立即停机闭锁，显示面板上对应的发光二极管闪烁显示，同时有蜂鸣器鸣响报警。如重新开机必须先清除故障并复位才能正常开机。根据实际需要将该传感器安装在机头处（距机头导向滚筒约10 m处）、机尾（距机尾配重约15 m处），其他地点如各受煤点、胶带机中间段也可安装，当有故障时，语音报警“跑偏了”并停车。
5.3堆煤保护
该保护传感器为有源电极式保护，需要安装DC12 V电源，且其必须可靠接地，输出为一组开关量信号。当发生堆煤故障时，胶带机实现可靠停机并闭锁。同时显示面板上对应的发光二极管闪烁显示，蜂鸣器鸣响报警；重新开机时，必须在排除故障后由人工开机。该装置主要吊挂在机头煤仓处。由于受煤点、机尾及其他地点滤煤器处也是堆煤事故的多发地点，需要加装该保护装置，以防堆煤过多造成杂物卷入机尾滚筒中。当有故障时，语音报警“堆煤了”并停车。
5.4速度保护
该保护为有源光电速度传感器。胶带机运行时，该装置对外输出频率信号(频率为O—1 000 Hz)。控制箱对频率信号进行检测，如低于额定带速85%（即1.7 m/s）时为打滑故障，低于额定带速30%（即0.6 m/s）时为断带故障。为确保速度保护传感器可靠工作，需要将其安装在无淋水（煤）的干燥处；此外，必须保证速度测试转轮与胶带面可靠接合，否则在运行过程中易出现误动作。该保护动作后停机闭锁并显示故障．重启程序同上，当有故障时，语音报警“打滑了”并停车。
5.5烟雾保护
该保护为有源气敏电阻式保护，输出为一组开关量信号。当巷道风流中的氧气浓度低于一定限值时（必须安装在风速不大于5 m/s的地方），烟雾保护中的继电器便动作。该保护动作后停机闭锁并显示故障，重新启动程序同上。此保护传感器安装在机头下风口处，当有故障时，语音报警“冒烟了”并停车。
5.6纵向撕裂保护
该保护为有源压阻式保护，当传感器在124 mm×124 mm面积上接受400 g的物料时，电阻小于2kΩ，输出l组开关量；无故障时，输出电阻大于lMΩ。该保护传感器安装在受煤点挡煤板上方约5m处，以保证胶带机在纵向撕裂后能够可靠动作，并尽可能减少胶带纵向撕裂长度，当有故障时，语音报警“撕带了”并停车。
5.7超温保护
该保护用于电动机超温故障检测，将温度设定在65℃，如电动机温度超过设定值时传感器便输出l组开关量信号。温度传感器安装在1#、2#电动机的散热片内，当有故障时，语音报警“冒烟了”并停车。
6、技术改进
在机尾跑道上安装胶带机机尾限位控制装置，装置应保证胶带机正常的窜量(±80 mm)，若超过限定值(±l00 mm)时，必须保证胶带机可靠停机闭锁。为此，在机尾部分设计加装了2套行程开关，用于机尾装置窜量监测及控制，并将行程开关的常闭触点安装在综控装置的主控回路中，当机尾窜量异常时，常闭触点变为常开，综控装置主回路断开，从而实现停机闭锁。
7、应用效果及经济效益
KZ型电控系统在大平煤矿16大倾角强力胶带机上投入使用以来，设备事故率大幅下降，16051、16042、16091工作面新增产值达30万元，新增利税6万元；平均每月减少胶带、托辊等损耗7 000多元；降低了工人劳动强度，每月减少了设备维护人工费2 800元，取得了良好的经济和社会效益。
8、结语
KZ型电控系统在16大倾角强力胶带机上投入运行以来，使强力胶带机综合保护控制系统更加完善。胶带输送机具备了堆煤保护、跑偏保护、烟雾保护、温度保护、速度保护、语音报警功能、纵向撕裂保护、超温自动洒水系统等综合保护功能，且在机尾设计加工限位保护，较好地解决了设备故障状态下的停机闭锁问题，保证了胶带机出现故障时能及时发现、及时停机，有效避免了设备事故的发生及范围的扩大。该综控装置以其性能稳定、动作可靠、运行状况良好、故障智能对位并有语音报警、操作简单快捷等特点，深受职工的欢迎，为职工创造了良好的安全生产环境。
相关输送机产品：
1、皮带输送机
2、刮板输送机
3、斗式提升机
相关输送机产品：
1、皮带输送机
2、刮板输送机
3、斗式提升机
