АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Автоматизация процесса конвейерного транспорта

Читайте также:
  1. I. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР И БЕЗОПАСНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
  2. II звено эпидемического процесса – механизм передачи возбудителей.
  3. II. Принципы процесса
  4. II. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
  5. II. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
  6. II. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
  7. II. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
  8. II. УКАЗАНИЯ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
  9. II.1.2. Сравнительный анализ гуманистической и рационалистической моделей педагогического процесса
  10. II.1.4. Роль психологической службы в гуманизации педагогического процесса
  11. III. Расчет процесса в проточной части ЦВД после камеры смешения.
  12. IV. Участники коррекционно- образовательного процесса

Тема 2

Рекомендуемая литература:

1. Правила безпеки у вугільних шахтах. ДНОАП 1.1.30-1.01-00-К., 2001.- 484 с.

2. Информационный сборник нормативных документов по безопасной эксплуатации ленточных конвейеров в угольных шахтах: Информационное издание/ Ю.Ф. Бутт, В.Б.Грядущий, В.Е.Зданевич, А.Н. Коваль, А.Л. Фурман, Е.М. Чаплюк, В.М. Щука// Под общ. ред. проф. Б.А.Грядущего. – Изд. 3-е перераб. и доп. – Донецк, НИИГМ им. М.М. Федорова, 2007. – 63с.

3. Справочник по автоматизации шахтного конвейерного транспорта / Стадник Н.И., Ильюшенко В.Г., Егоров С.И. и др. - К.: Техника, 1992. - 438с.

 

1 Конвейерный транспорт шахты как объект автоматизации. Требования к системе автоматизации конвейерными установками

 

Процесс конвейерного транспорта шахты – это технологический процесс перемещения горной массы, материалов, а в некоторых случаях и людей с помощью конвейеров по горным выработкам. Преимущества конвейерного транспорта: высокая производительность, обусловленная непрерывностью процесса транспортирования; надежность (коэффициент готовности достигает для ленточных конвейеров 0,999, для пластинчатых – 0,987); технологическая приспособленность к работе с системой автоматизированного управления и вследствие этого низкая трудоемкость обслуживания (1-4 чел./смену в сутки на один конвейер); способность транспортирования груза как по горизонтальным, так и по наклонным горным выработкам; простота и удобство сопряжения с оборудованием очистных и подготовительных забоев.

На шахтах для конвейерного транспорта в основном применяются ленточные конвейера (ленточный конвейер — транспортирующее устройство непрерывного действия с объединённым грузонесущим и тяговым органом в виде замкнутой гибкой ленты. Лента приводится в движение силой трения между ней и приводным барабаном; опирается по всей длине на стационарные роликоопоры).

На погрузочных пунктах применяются скребковые конвейера, в качестве например, перегружателей. Также скребковые конвейера используются в добычных забоях и входят в состав механизированных комплексов.

Для перемещения груза на большие расстояния используются конвейерные линии, состоящие из двух и более конвейеров.

Для примера на рисунке 1 приведен фрагмент схемы конвейерного транспорта шахты.

 

Рисунок 1 - Фрагмент схемы конвейерного транспорта шахты

 

 

Особенности подземного конвейерного транспорта шахты как объекта автоматизации следующие.

 

1 Современные подземные конвейерные линии характеризуются значительной протяженностью (десятки километров) и разветвленность транспортных магистралей, из­меняющих со временем свои параметры: длину, топологию и т.п. В условиях шахт конвейерная линия может быть не разветвленной и разветленной Под неразветвленной конвейерной линией понимают однопоточную линию, в которой груз на каждый конвейер поступает только с одного предыдущего конвейера, а под разветвленной - многопоточную линию, состоящую из ответвлений и сборной части. Для разветвленных конвейерных линий требуется согласование режимов работы основных – магистральных конвейеров с участковыми.

Характерна многозвен­ность конвейерного транспорта, которая определяется большой протяженностью, а также наличием горизонтальных и наклонных выработок, сопрягаемых между собой. Это приводит к необходимости в некоторых случаях иметь каскады последовательно установ­ленных ленточных конвейеров, число которых может со­ставлять до 10 и более. Ленточные конвейеры могут быть проложены по горизонтальным выработкам, уклонным и бремсберговым. Иногда в многозвенных транспорт­ных цепях применяют различные виды транспорта, напри­мер, локомотивный по горизонтальной и конвейерный по наклонной выработкам. Требуется согласование режимов работы различных видов транспорта.

 

2 Ленточные конвейеры могут быть оборудованы одним приводным электродвигателем или несколькими мощными электродвигателями. Например, конвейер 1Л80 оборудованый одним асинхронным электродвигателем с короткозамкнутым ротором типа ВАО2-280L10 мощностью 45 кВт, а магистральный конвейер 2ЛУ120В оборудованый двумя асинхронным электродвигателем с фазным ротором типа АК312 49-6 мощностью 250 кВт каждый и т.д. Суммарная мощность электродвигателей участковых конвейеров составляет 300-500 кВт, а магистральных – несколько тысяч киловатт, поэтому подземная транспортная система современной угольной шахты наравне с подъёмными, водоотливными и вентиляторными установками является основным потребителем электроэнергии. Доля энергопотребления конвейерного транспорта шахты составляет порядка 20% общешахтного потребления электроэнергии. Требуется обеспечение работы конвейерных установок в энергосберегающих режимах.

 

3 Высо­кая неравномерность грузопотоков, поступающих на транс­портные установки, так как конвейерная линия по своему технологическому назначению является транспортным объек­том, обслуживающим очистной забой. Технологические паузы в работе выемочных комбайнов, в том числе при аварийной остановке лавы, и периодическое изменение их скорости перемещения вдоль линии очистного забоя являются причиной неравномерности или отсутствия грузопотоков, которые также отражаются на загрузке конвейера. При этом характерна значительная недогрузка магистральных конвейеров; продолжительная работа в режиме холостого хода. Это отрицательно сказывается на техни­ко-экономических показателях использования средств транс­порта, т.к. они большую часть времени своей работы имеют существенную (в 2...4 раза) недозагрузку, приводят к повышению удельных расходов электроэнергии.

В настоящее время на угольных предприятиях для повышение эффективности конвейерного транспорта применяются угольные аккумулирующие бункеры и предлагается регулирование скорости движения конвейерной ленты с использованием частотно-регулируемого привода (ЧРП). В современных ленточных конвейерах применяют нерегулируемый асинхронный электропривод.

Однако целесообразность использования ЧРП имеет ряд спорных моментов. Во-первых, диапазон регулирования частоты в установившемся режиме для таких механизмов, особенно в наклонных выработках, ограничен, чтобы говорить о существенном изменении производительности. Увеличению скорости движения ленты будет препятствовать характеристика транспортируемого груза, который будет просто падать с конвейера. При уменьшении частоты вращения необходимо обеспечить рабочий момент на валу двигателя, к тому же использовать высокопроизводительный конвейер для транспортирования малого объема груза просто нецелесообразно. Во-вторых, длительная работа преобразователя в режиме пониженных частот приведет к необходимости дополнительного принудительного охлаждения как двигателя, так и самого преобразователя.

С точки зрения повышения энергоэффективности конвейерного транспорта целесообразнее регулировать не производительность конвейера, а поступающий на него грузопоток, приближая его к номинальному значению. Наиболее эффективным мероприятием для предотвращения режима холостого хода и сокращения времени работы конвейеров путем обеспечения их полной загрузкиявляется применение усредняющих и аккумулирующих бункеров, объем и производительность разгрузки которых будут выравнивать и определять грузопоток на забункерной конвейерной линии. К примеру, по самым скромным подсчетам, исключение холостого хода и полная загрузка (через бункер) одного мощного магистрального конвейера позволит снизить суточное электропотребление до 1 МВт·ч при транспортировании того же объема горной массы, что существенно отразится на значении удельного расхода электроэнергии [ ]. К тому же, применение аккумулирующих бункеров позволит на время их заполнения остановить магистральные конвейеры большой мощности и перенести время их работы на периоды с меньшей оплатой за электроэнергию (например, на "ночной провал") при расчете по дифференцированному по зонам суток тарифу.

 

5 Пуск конвейерной линии должен осуществляется в направлении, обратному грузопотоку, причем каждый следующий конвейер должен включаться после установления нормальной рабочей скорости движения тягового органа предыдущего конвейера. При пуске приложенное пусковое усилия вызывает возникновение упругой волны на участке ленты, связанной с приводным барабаном. Эта упругая волна распространяется вдоль ленты, причем скорость ее распространения зависит от многих факторов, в том числе и от изменения силы трения и ускорение. Принимая во внимание эти особенности при пусковом режиме необходимо обеспечить: плавный пуск (для обеспечения безударного выбора люфтов в зубчатых передачах в начальный период трогания, предотвращение пробуксовки ленты на приводном барабане) и обеспечение минимальной продолжительности процесса пуска (с целью сокращения пусковых потерь в электроприводе с короткозамкнутым электродвигателем).

 

6 В рабочем режиме транспортирования горной массы по конвейерной линии возможен:

- завал горной массы в местах перегрузки из конвейера на конвейер;

- сход ленты из роликов конвейера;

- скорость ленты может снижаться, что ниже 25% от номинальной не допустимо;

- пробуксовка ленты относительно приводного барабана;

- недопустимый перегрев приводных барабанов;

- прослаблення натяжения ленты;

- может возникнуть отклонение технологического режима работы ленточного конвейера от паспортного в части использования его по производительности через неравномерность по величине и дискретности во времени грузопотока. При этом время работы на холостом ходе может достигать 20...40 % времени работы конвейера.

- возможна работа электропривода с переменной нагрузкой, изменения которой довольно тяжело предвидеть через случайный характер грузопотока.

 

7 Возможны различные причины остановки конвейерной линии и отдельных конвейеров: оперативный, аварийный и экстренный остановы конвейера.

Оперативный останов конвейера - это процесс останова механизма в нормальном режиме работы, может осуществляться по команде оператора (диспетчера) или обслуживающего персонала, а также автоматически по сигналам технологических датчиков.

Аварийный останов относится к процессу останова, осуществляемому при нарушении нормальных пусковых и рабочих режимов работы конвейера.

Экстренный останов относится к процессу останова, при котором одновременно с подачей команды на отключение привода конвейера осуществляется наложение тормозов (не распространяется на конвейеры, в конструкции которых не предусмотрены тормоза.

 

8 Ленточные конвейеры могут быть не только грузовые, но и грузо – людские. Конвейер для перевозки людей должен соответствовать требованиям Правил безопасности и инструкции по перевозке людей ленточными конвейерами в подземных выработках угольных и сланцевых шахт. К их автоматизации применяются специальные средства. Конвейеры для перевозки людей (грузо-пассажирские) дополнительно должны оборудоваться средствами, обеспечивающими контроль работы и безопасность эксплуатации, в том числе средствами оповещения о подъезде к станции схода; устройствами автоматического отключения конвейера при проезде пассажиром конечных станций схода; устройствами для отключения конвейера с движущейся ленты; устройствами автоматического улавливания ленты в случае её обрыва (при углах наклона конвейера более 10˚); устройствами автоматического отключения привода конвейера при сходе ленты в сторону на величину более 10 % её ширины.

 

9 Многие характерные черты рудничной атмосферы шахт, где работают конвейера: ее газоо­бильность, влажность и химическая агрессивность, определяют специальные требования к техническим средствам автоматизации конвейеров с точки зрения искробезопасности цепей контроля и управления, а таже специального руднич­ного исполнения оболочек - взрывозащищенного.

 

10 При работе скребкового конвейера возможны как длительные статические, так и относительно кратковременные динамические перегрузки. Статические перегрузки медленно изменяются по времени, не сопровождаются изменением скорости, а следовательно, и ударом, но опасны точки зрения превышения допустимых температур нагрев элементов привода, в первую очередь статорной обмотки двигателя и масла редуктора. Динамические перегрузки приводят к резкому уменьшению скорости конвейера, иногда к стопорению, сопровождающемуся ударом момента, способного вызвать поломку или остаточную деформацию элементов трансмиссии и тягового органа, а также ударом тока, что может привести перегреву ротора (вплоть до его расплавления), к появлению электродинамических усилий в обмотке статора и повреждению изоляции. Такие перегрузки возникают при заклинивании тягового органа вследствие попадания куска угля на нижнюю ветвь цепи конвейера т. д. Исходя из этого, привод скребкового конвейера до жен быть оснащен защитами от заклинивания тягового opгaна и от перегрева основных элементов привода

Необходимость двухскоростного режим работы для забойного конвейера: при работе комбайна работа скребкового конвейера должна осуществляться при расчетной производительности с высокой скорости движения рабочего органа (0,8-1,2 м/с); доставка вспомогательных материалов не требует больших энергетических затрат и может осуществляться при меньшем числе работающих приводных блоков, в большинстве случаев данный режим требует реверсирования привода. Для обеспечения безопасности и удобства разгрузки конвейера в ограниченном пространстве доставку вспомогательных материалов целесообразно осуществлять на пониженной скорости. Согласно требованиям института МакНИИ, доставочная скорость не должна превышать 50% от рабочей скорости.Кроме того, ремонтно-наладочные операции в лаве характеризуются частыми пусками и реверсированиями привода конвейера и требуют управления конвейером в ручном режиме на пониженной скорости.

 

Основные функциональные требования к системе автоматизации

конвейерными установками

 

Система автоматизации должна обеспечивать управление разветвленными и неразветвленными конвейерными линиями, отдельными конвейерами и механизмами в линии, а также режимы пуска и останова, защитное отключение механизма, блокировки и сигнализацию.

Виды управления: местное автоматизированное управление транспортным механизмом; централизованное автоматизированное управление конвейерной линией; автоматическое управление конвейерной линией.

Режимы пуска: пуск конвейерной линии или её части по командам от оператора или технологических датчиков в последовательности, исключающей завал мест перегрузок;

Режимы останова: оперативный, аварийный и экстренный остановы конвейера.

Аварийный останов должен производиться при следующих видах защитного отключения: пробуксовке ленты относительно приводного барабана; снижение скорости приводного барабана; затянувшемся пуске; заклинивании (обрыве) тяговой цепи; самопроизвольном наложении тормозов в процессе работы конвейера; сходе ленты в сторону.

Для конвейеров, в конструкции которых не предусмотрены тормоза, аварийный останов должен производиться также при подаче человеком команды на отключение конвейера из любой точки по его трассе; проезде человеком места схода с ленты; поступлении команды на отключение от автоматических средств обнаружения, сигнализации и тушения пожаров.

Оперативный или аварийный остановы ленточных конвейеров, оборудованных тормозами, осуществляются с наложением тормозов при скорости ленты ниже 0,5 м/с. Это положение не распространяется на бремсберговые конвейеры, конструкция которых предусматривает наложение тормозов одновременно с подачей команды на отключение привода конвейера. Для ленточных конвейеров, в конструкции которых не предусмотрены тормоза, оперативный и аварийный остановы осуществляется на свободном выбеге.

Экстренный останов конвейера, в конструкции которого предусмотрены тормоза, производится при следующих видах защитного отключения: подаче человеком команды на экстренное отключение конвейера из любой точки по его трассе; проезде человеком места схода с ленты; превышении допустимого уровня транспортируемого материала в местах перегрузки; срабатывании ловителей ленты; поступлении команды на отключение конвейера от автоматических средств обнаружения, сигнализации и тушения пожаров.

Защитное отключение механизма производится при превышении допустимого уровня транспортируемого материала в местах перегрузки (завала) в случае непрерывной подачи сигнала о наличии завала в течение 1,5 - 4 с; при подаче человеком команды на отключение конвейера. При этом должен быть обеспечен контроль обрыва или короткого замыкания внешней цепи устройства экстренного отключения; при прерывании частоты вращения приводного барабана на 8 % над его номинальной синхронной частотой вращения (для грузо - людских уклонных конвейеров, предназначенных для перевозки людей вниз, и грузовых бремсберговых конвейеров); при снижении частоты вращения приводного барабана в период нормальной работы более чем на 15 % от его номинальной синхронной частоты вращения в случае непрерывной подачи сигнала о снижении частоты вращения в течение 1,5 - 4 с. Защитное отключение при снижении частоты вращения приводного барабана предотвращает длительную перегрузку двигателя и турбомуфты (перегрев турбомуфты), его следует также рассматривать как защитное отключение при выходе из строя отдельных звеньев кинематической цепи привода и при кратковременном снижении питающего напряжения.

Срабатывает защитное отключение и при пробуксовке ленты относительно приводного барабана более чем на 10 % от его номинальной синхронной частоты вращения в случае непрерывной подачи сигнала о наличии пробуксовки в течение 1,5-4 с.

(пробуксовка ленты конвейера - это проскальзывание ленты относительно приводного барабана вследствие уменьшения или потери сцепления между лентой и барабаном. Величина пробуксовки определяется как абсолютное рассогласование текущих значений скоростей барабана и ленты, отнесенное к номинальной синхронной скорости приводного барабана конвейера.)

При пробуксовке ленты относительно приводного барабана на 6 % от его номинальной синхронной частоты вращения должен подаваться сигнал на натяжение ленты. Это отключение следует также рассматривать как защитное при заклинивании и обрыве ленты конвейера.

Для конвейеров, не имеющих турбомуфт или оборудованных средствами контроля температуры турбомуфт, допускается защитное отключение конвейера оп параметру снижения скорости движения ленты конвейера на 25 % от её номинального значения. Защитное отключение срабатывает и при затянувшемся (более 60 с) пуске конвейера. Его следует также рассматривать как защитное (в период пуска) при заклинивании приводного барабана; при заклинивании (обрыве) тяговой цепи в случае непрерывной подачи сигнала о наличии заклинивания (обрыва) тяговой цепи в течение 1,5 – 4 с.

Защитное отключение срабатывает и при снижении частоты вращения вала приводной звездочки механизмов с цепным тяговым органом более чем на 15 % от номинальной синхронной частоты вращения в случае непрерывной подачи сигнала о снижении частоты вращения в течение 1,5 – 4 с. Это отключение предотвращает длительную перегрузку двигателя и турбомуфты (перегрев турбомуфты), его следует также рассматривать как защитное при выходе из строя отдельных звеньев кинематической цепи привода.

Срабатывает защитное отключение и при сходе ленты в сторону на величину, составляющую 10 % от её ширины, в случае непрерывной подачи сигнала о сходе ленты в течение 1,5 – 4 с; при снятом ограждении приводных, натяжных и концевых станций, конструкция которых предусматривает возможность их съема в процессе чистки; при самопроизвольном наложении тормозов в процессе работы конвейера; при проезде человеком места схода с ленты в режиме работы «Люди»; при отсутствии или неисправности срабатывающего щитка грузо-пассажирских конвейеров, предназначенных для перевозки людей по нижней ветви ленты (требование не распространяется на конвейеры, конструкция которых предусматривает стационарную установку щитка); при работе конвейера, на который транспортируется груз аварийно остановившийся скребковый конвейер; при поступлении команды на отключение конвейера от автоматических средств обнаружения, сигнализации и тушения пожаров; при срабатывании ловителей ленты.

Блокировки. Имеющиеся на конвейере или конвейерной линии блокировки должны запрещать: включение двигателя механизма без подачи предупредительной сигнализации установленной длительности; превышение допустимого уровня транспортируемого материала в местах перегрузки (завал), при пуске и оперативном останове механизма; включения двигателя механизма с центрального пункта управления (ЦПУ) при местном автоматизированном управлении механизмом; повторное включение двигателя механизма до момента ручной (местной) деблокировки при всех видах управления.

Последнее положение предусматривается в случаях пробуксовки ленты относительно приводного барабана; снижения частоты вращения приводного барабана; заклинивание (обрыва) тяговой цепи; снижения частоты вращения вала приводной звездочки механизма с цепным тяговым органом; превышения частоты вращения приводного барабана на 8 % над его номинальной синхронной частотой; срабатывания электрических защит электропривода; затянувшегося пуска конвейера; подачи человеком команды по линии экстренного отключения на останов конвейера; самопроизвольного наложения тормозов в процессе работы конвейера; срабатывания ловителей ленты; проезда человеком места схода ленты.

Блокировка должна запрещать также включения двигателя конвейера при предельном (крайнем) положении натяжного барабана и при снятом ограждении приводных, натяжных и концевых станций, конструкция которых предусматривает возможность их съема в процессе чистки; включения двигателя конвейера при наложенных тормозах, срабатывании ловителей ленты, отсутствии или неисправности срабатывающего щитка грузо-пассажирских конвейеров, предназначенных для перевозки людей по нижней ветви ленты (требование не распространяется на конвейеры, конструкция которых предусматривает стационарную установку щитка).

Сигнализация. На конвейерах и конвейерных линиях должны быть предусмотрены следующие виды сигнализации: предупредительная, оперативная аварийная.

Предупредительная сигнализация представляет собой звуковой предупредительный сигнал длительностью не менее 5 с, автоматически подаваемый перед пуском каждого механизма и слышимый по всей длине конвейера.

Оперативная сигнализация содержит сообщения о состоянии конкретного конвейера (механизма) в линии (включен, отключен), о маршруте, по которому осуществляется транспортирование угля; виде управления каждым конвейером (механизмом).

Аварийная звуковая и световая сигнализации о нарушении нормальной работы линии и механизмов содержит следующие сообщения: экстренное или аварийное отключение конвейера (механизма) в линии; номер конвейера в линии, отключенного средствами защиты; останов конвейера по причине превышения допустимого уровня транспортируемого материала в местах перегрузки; останов конвейера воздействием на устройства экстренного отключения; останов конвейера из-за схода ленты в сторону; номер отключившегося кабель-тросового выключателя и датчика схода ленты; останов конвейера из-за превышения скорости движения ленты или её пробуксовки; останов конвейера (конвейер не включается) из-за заклинивания тяговой цепи или затянувшегося пуска, или снижения частоты вращения приводного барабана в период нормальной работы; останов конвейера (конвейер не включается) при срабатывании электрических защит электропривода или из-за отсутствия ограждений приводных, натяжных и концевых станций, конструкция которых предусматривает возможность их съема в процессе чистки; останов конвейера вследствие проезда человеком места схода с ленты или останов его (конвейер не включается) из-за срабатывания ловителей ленты; конвейер не отключается после подачи управляющей команды «Стоп» (в том числе из-за залипания силовых контактов контактора); конвейер не включается из-за неисправности предупредительной сигнализации, из-за предельного (крайнего) положения устройств натяжения ленты, из-за наложенных тормозов.

 

Основные требования по обеспечению безопасности или перевозке людей шахтными конвейерами

 

Безопасная эксплуатация грузо-пассажирских конвейеров обеспечивается применением в схемах автоматизации конвейеров устройств сигнализации, аварийного отключения и защиты, установленных и подключенных в соответствии с приведенными ниже требованиями, в частности: 1) по всей длине конвейер должен быть оборудован устройствами, обеспечивающими пассажирам возможность отключения конвейера с движущейся ленты; 2) возвращение устройств аварийного отключения конвейера после их срабатывания в исходное положение не должно вызывать повторного включения привода конвейера; 3) средства воздействия на отключающие устройства для каждой ветви должны располагаться выше ленты на расстоянии 02, - 4 м от её кромки и срабатывать при усилии не более 50 Н; 4) в начале площадки схода на ней должен быть установлен светильник желтого цвета («Начало хода»), а в конце участка схода над площадкой должен быть установлен светильник красного цвета («Окончание схода»); 5) в выработках с углами наклона более 10˚ конвейер должен оборудоваться не менее чем двумя комплектами ловителей оборвавшейся ленты, установленными ниже верхнего барабана с интервалом 40 – 80 м.

 

В настоящее время почти все конвейерные линии на шахтах автоматизированы. Развитие автоматизации шахтных конвейерных линий на протяжении длительного периода определялось необходимостью снижения трудоемкости управления и повышения безопасности эксплуатации конвейерного транспорта. В связи с этим широкое распространение получило автоматизированное управление конвейерной линией, техническая сущность которого заключается в централизации управления процессами пуска-останова конвейеров, а также в обеспечении автоматической защиты от развития аварии при возникновении аварийных ситуаций.

В основу централизации управления положен последовательный пуск конвейеров линии в направлении обратном движению грузопотока с контролем момента запуска каждого последующего конвейера в зависимости от скорости предыдущего и останов конвейерной линии путем отключения всех или части работающих конвейеров. Таким образом, система управления является полностью разомкнутой по отношению к основному технологическому параметру (грузопотоку).

Однако потенциальные возможности автоматизированного управления исчерпаны не полностью. Продолжают оставаться актуальными следующие задачи: снижение трудоемкости обслуживания автоматизированных конвейерных линий, вероятности отказов в работе линии и времени простоев линии в результате отказа за счет улучшения параметров надежности и ремонтопригодности аппаратуры и технических средств автоматизации, а также развития информационных свойств аппаратуры автоматизации, позволяющих сократить время поиска причины и места отказа; повышение безопасности эксплуатации за счет совершенствования существующих технических средств и создания средств автоматизации нового функционального назначения.

Источники технико-экономического эффекта при автоматизации конвейерных установок:

- снижение численности обслуживающего персонала;

- снижение расхода электроэнергии.

 

2 Перечень и характеристика основных устройств и систем автоматизации конвейерными установками

 

1 Технические средства автоматизации конвейерных установок

При автоматизации конвейерных установок на шахтах Украины в основном применяются технические средства автоматизации Днепропетровского завода шахтной автоматики (ДЗША).

Размещение технических средств автоматизации при автоматизации ленточного конвейера показано на рисунке 2. Далее приведен их краткая характеристика.

 

Рисунок 2 – Размещение технических средств автоматизации при автоматизации ленточного конвейера

 

Датчик контроля схода ленты типа КСЛ-2 предназначен для контроля аварийного схода в сторону конвейерной ленты и выдачи сигнала (путем замыкания или размыкания своего контакта) в систему дистанционного или автоматизированного управления.

Рисунок 3 - Датчик контроля схода ленты типа КСЛ-2

 

Датчик контроля скорости типа ДКС предназначен для получения электрического сигнала, используемого при контроле движения и скорости ленты ленточного конвейера в аппарате АУК.1М, УКС и др.

Рисунок 4 - Датчик контроля скорости типа ДКС

Датчик бесконтактного контроля вращения типа БКВ предназначен для выработки электрического сигнала, используемого для контроля скорости ленты ленточного конвейера в устройствах УКПС и УКС.

Рисунок 5 - Датчик бесконтактного контроля вращения типа БКВ

Датчик магнитоиндукционный типа ДМ-3 служит источником электрического сигнала, используемого в аппаратуре автоматизированного управления шахтными конвейерами для контроля движения скребковой цепи, приводного барабана ленточного конвейера, а также для контроля движения других механизмов - грохотов, дробилок, элеваторов, лебедок и др.

Рисунок 6 - Датчик магнитоиндукционный типа ДМ-3

Выключатель кабель-тросовый типа КТВ-2 предназначен для экстренного прекращения пуска и экстренной остановки конвейерных приводов и транспортных канатных дорог из любого места технологической линии в шахтах

Рисунок 7 - Выключатель кабель-тросовый типа КТВ-2

Cигнализатор звуковой взрывобезопасный типа СЗВ предназначен для подачи звуковых сигналов в устройствах автоматизации конвейерных линий, стволовой сигнализации, в схемах сигнализации на подземных погрузочных и разгрузочных пунктах.

Рисунок 8 - Cигнализатор звуковой взрывобезопасный типа СЗВ

 

Датчик контроля заштыбовки ДЗ предназначен для предупреждения завала мест перегрузки транспортируемого материала с конвейера на конвейер, а также для фиксации уровня материала в бункерах. Конструкция датчика различная, например, известна следующая конструкция. Датчик состоит из не подвижной части с охранным кольцом, электрически связанным с контактом-опорой и подвижной части с контактным стальным посеребренным шариком. При наклоне подвижной части датчика на 11-12 град. шарик перемещается и замыкает электрическую цепь. При уменьшении угла наклона до 2-3 град. шарик возвращается в исходное положение и разрывает цепь.

Также известны и другие датчики, которые выпускаются в других странах, например, датчики контроля схода ленты емкостные типа ДКСЛ-Е, датчики контроля схода ленты индуктивные ДКСЛ-ИВ, датчики схода/обрыва ленты компании Davis Derby, датчики контроля схода ленты типа VSP-DD-4000. Датчики скорости ленточного конвейера типа NAMUR NS системы УТАС. Датчики заштыбовки емкостные ДЗ-Е. Датчики заштыбовки индуктивные ДЗИ. В качестве датчика заштыбовки также могут быть использованы конечные выключатели ВВ-6П, КВВ-380М, ВПВ и др.

Датчики ВД (выключатель дистанционный) имеют три модификации: ВД-1, ВД-2 и ВД-3 (см. рисунок 9). Они предназначены для использования на конвейерах совместно с такими системами, как САУКЛ, АУК и т.д.

Выключатель дистанционный ВД-1 обеспечивает экстренное отключение или местную блокировку пуска грузовых конвейеров, индикацию в сработанном положении, а также внешнюю диагностику подходящей и отходящей линии подключения. Выключатель может использоваться, как с автоматической фиксацией отключенного положения, так и без фиксации.

Выключатель дистанционный ВД-2 обеспечивает экстренное отключение или местную блокировку пуска грузопассажирских конвейеров с автоматической фиксацией отключенного положения, при усилии воздействия на трос тягового устройства не превышающее 1 кг.

Выключатель дистанционный ВД-3 обеспечивает аварийное отключение конвейера при сходе ленты в сторону или при достижении контролируемым механизмом предельного положения. Выключатель может использоваться, как в последовательной так и в параллельной цепи линии аварийного отключения.

 

 

 

Рисунок 9 - Датчики типа ВД

 

 

Освоено производство пяти видов выключателей типа ВДШ:

ВДШ - 1 предназначен для экстренной остановки грузовых конвейеров из любого места вдоль конвейерной трассы с фиксации или без фиксации, а также для блокировки пуска конвейера.

Величина усилия возврата тягового органа (кабель троса) в два раза больше, чем у выключателя КТВ-2, что позволяет устанавливать выключатели с интервалом до 120м и. следовательно, в два раза уменьшить их количество на конвейерной линии;

ВДШ - 2 предназначен для аварийной остановки грузопассажирских и грузовых конвейеров из любого места вдоль конвейерной трассы, в том числе и пассажиром находящимся на движущейся ленте конвейера, с фиксацией отключенного состояния. Это новый вид выключателя используется совместно с тяговым устройством, которым комплектуется выключатель. Этот выключатель позволяет выполнять «Инструкцию по перевозке людей ленточными конвейерами в подземных выработках угольных и сланцевых шахт», т.к. величина усилия воздействия на привод до 5 кг. Тяговое устройство и один выключатель обслуживают до 300 м конвейерной трассы, что кроме прочего, значительно сокращает количество выключателей и кабельную продукцию.

ВДШ - 3 предназначен для аварийной остановки конвейера при сходе ленты.

Выключатель может использоваться, как в последовательной, так и в параллельном цепи линии аварийного отключения без перестройки герконово-магни гной системы. Рабочий ход привода до срабатывания (чувствительность) не более 45 мм (> прототипа 60 мм), а диапазон срабатывания магнитной системы 4-6 мм. Гибкий привод имеет упрощенную и более надежную конструкцию.

ВДШ - 4 предназначен для аварийной остановки конвейера или другого механизма с фиксацией (чего нет у прототипа) или без фиксации отключенного состояния при срабатывании ловителей ленты, проезде человека места схода с грузопассажирского конвейера, а также для контроля ограждений, лебедки, тормозов и других подвижных механизмов, и для регистрации подвижных механизмов (напримервагонеток). Выключатель компактен, удобен, имеет массу не более 2 кг и снабжен дополнительными оконцевателями привода для удобства взаимодействия с различными объектами контроля.

ВДШ - 5 предназначен для аварийной остановки конвейера или другого механизма при завале места пересыпа по линии транспортируемого потока материала или при повышении его допустимого уровня в бункере.

Выключатель снабжен механическим приводом и контролирует заштыбовку горной массы независимо от её влажности, т.е. принудительное орошение не требуется. Длина привода может корректироваться в зависимости от потребности условий эксплуатации.

 

 

2 Устройства для автоматизации отдельных конвейеров

 

Устройство контроля проскальзывания и скорости типа УКПС предназначено для контроля работы ленточных, в том числе двухскоростных конвейеров со скоростями движения ленты в пределах 1-5 м/с. Устройство состоит из блока электронного БЭ, датчика бесконтактного контроля вращения БКВ и датчика ДМ-3. Для осуществления основных функций устройства используется дискретный принцип обработки информации. Значения уставок контроля:

— проскальзывания ленты, % — 6, 12 или 6, 18, -7 (знак минус свидетельствует о том, что лента по скорости опережает приводной барабан, что характерно для бремсберговых конвейеров);

— снижения скорости ленты, % 0,75 Vном;

— превышение скорости ленты 1,08 Vном.

Рисунок 10 - Устройство контроля проскальзывания и скорости типа УКПС

Аппарат контроля скорости и пробуксовки типа КСП предназначен для контроля скорости и пробуксовки ленты и защиты от перегрузок ленточных конвейеров с номинальными скоростями движения ленты в пределах 1,4 – 5 м/с. Аппарат КСП работает с датчиком бесконтактного контроля вращения БКВ и датчиком ДМ-3. Функции аппарата КСП аналогичные с функциями устройства УКПС. Работа аппарата КСП определяется программой, записанной в ПЗУ микропроцессорного модуля программного управления. Вычисление пробуксовки производится путем вычисления скорости вращения барабана относительно номинальной скорости со сравнением её с ранее измеренной относительной скоростью ленты.

Устройство контроля скорости типа УКС предназначено для контроля скорости ленты ленточного конвейера либо для контроля движения цепи одноцепного скребкового конвейера.

Устройство снабжено узлом аварийного отключения конвейера из любой точки по его трассе.

Устройство выпускается в двух модификациях:

УКС-1 — для контроля скорости ленты ленточного конвейера в пределах номинальных скоростей от 0,6 до 5,0 м/с и состоит из аппарата скорости КС и датчика бесконтактного контроля вращения БКВ.

УКС-2 — для контроля движения цепи одноцепного скребкового конвейера в пределах номинальных скоростей от 0,4 до 1,6 м/с и состоит из аппарата КС и магнитоиндукционного датчика ДМ-3.

Устройство УКС-2 может быть применено для контроля работы механизмов, имеющих движущиеся металлические узлы с воздушными зазорами, например: грохотов, норий, качающихся питателей и т. д.

Аппарат КС устанавливается вне взрывоопасного помещения.

 

 

Рисунок 11 - Устройство контроля скорости типа УКС

 

Устройство контроля и информации типа УКИ предназначено для контроля и аварийного отключения конвейера с представлением информации о причине этого отключения.

Устройство предусматривает:

- подачу сигналов в аппаратуру управления на аварийное отключение конвейера при срабатывании кабель-тросовых выключателей либо датчиков контроля схода ленты с автоматическим поиском и индикацией номера сработавшего кабель-тросового выключателя или датчика контроля схода ленты;

- подачу в аппаратуру управления конвейером сигнала на аварийное отключение при предельных усилиях в ленте и автоматическое управление лебедкой натяжения конвейерной ленты;

- формирование регулируемой независимой выдержки времени.

Рисунок 12 - Устройство контроля и информации типа УКИ

 

Устройство УКИ состоит из релейного блока БРУ, блока индикации БИ и линейных модулей (предельное количество подключаемых модулей -

20ед.).

 

Устройство контроля резинотросовых конвейерных лент типа УКТЛ предназначено для автоматического контроля тросовой основы резинотросовых конвейерных лент на всех ее участках.

Устройство УКТЛ обеспечивает:

- контроль состояния тросовой основы ленты, включая стыковое соединение;

- автоматическое суммирование участков повреждений тросовой основы и выдачу команды во внешние цепи сигнализации или управления приводом конвейера при появлении предельных повреждений;

Устройство УКТЛ состоит из электронного блока бэ и первичного преобразователя ПП.

 

Рисунок 13 - Устройство контроля резинотросовых конвейерных лент УКТЛ

 

Устройство сигнализации и телефонной связи типа УСТ предназначено для обеспечения предупредительной кодовой и аварийной звуковой сигнализации с обеспечением автоматического контроля воспроизведения сигнала звуковым сигнализатором, дуплексной телефонной связи на конвейерных линиях, автоматизированных аппаратурой типа АУК, а также для использования в качестве источника для питания других устройств автоматики.

Рисунок 14 - Устройство сигнализации и телефонной связи УСТ

Комплект устройства УСТ: устройство УСТ, сигнализатор звуковой (3шт.), трубка телефонная, датчик акустический ДА.

С 2012г. предприятием ДЕЛКОМ УКРАИНА модернизировано устройство УСТ. Разработаны три типа устройств УСТ, описание которых приведено далее по тексту.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.031 сек.)