虎峰煤业主提升带式输送机加装控制保护电路

一、立项原因或背景

我公司主斜井原使用DTL80/20/2×90型普通阻燃胶带输送机，额定输送量为180t/h，运输能力低，8102综采面三机配套时采煤机割煤、落煤能力，前后刮板机运输能力都较原工作面能力有所提升，主井皮带载荷大时驱动滚筒打滑的安全隐患，主井皮带无法进行调速。为提高我公司生产运输能力，降低机电事故率，减少后期维护成本，保证我公司主运输系统安全稳定运行，完成了主井皮带提能改造，2020年7月份将皮带机由DTL80/20/2×90型号改造为DTL80/30/2×185,运输能力由200t/h提升到300t/h，带速由2m/s提升至2.5m/s，主要对主井皮带机底座进行了改造，改造了电控部分及机头驱动部分，改造部件主要包括：YBBP-315L-4电机两台、H2SH11-18-F减速机两台、高低速联轴器、逆止器、驱动滚筒抱闸式刹车、ABB变频器，但在改造完成后发现主井使用的KHP338-K-Z型带式输送机综合保护装置与ABB（ACS880-07-0590A-7+B054）变频器不匹配，变频器输入端是启动、停止、公共端，而带式输送机保护输出为启动闭合，停止断开，只有一个触点，无法控制变频器停止，抱闸式刹车与电控系统无法闭锁，遇断电或人为操作失误会导致皮带机抱闸时运行，从而带来较大的安全隐患，询问厂家后也无法处理此项问题。最后经我公司机电技术部门研究制作一套保护电路控制，制作安装后的保护电路控制系统可以完美解决带式输送机保护装置与变频器不匹配问题，而且实现抱闸式刹车与电控系统闭锁，保证了矿井的主提升带式输送机运行稳定安全。经过几个月的实际运行及观察，证明此系统完全可靠且运行良好。

二、研究内容及创新点

虎峰煤业主提升带式输送机于2020年7月进行改造，由DTL80/20/2×90型号改造为DTL80/30/2×185,运输能力由200t/h提升到300t/h，带速由2m/s提升至2.5m/s，主要对主井皮带机底座进行了改造，改造了电控部分及机头驱动部分，改造部件主要包括：YBBP-315L-4电机两台、H2SH11-18-F减速机两台、高低速联轴器、逆止器、驱动滚筒抱闸式刹车。同时新购置ABB变频器，主斜井皮带提速改造后使用淮南市鑫鹏电子有限公司生产的KHP338-K-Z矿用隔爆型皮带机保护集控系统，该系统保护器控制输出只有常开触点，没有常闭触点，即启动皮带机保护输出常开触点闭合，对应的控制柜启动运行，停止时皮带机保护输出常开触点断开，对应的控制柜停止运行，这种控制方式适合普通带自保点的控制柜，接线时把自保点控制线甩开不起自保作用，集控系统保护器常开触点两根线并接在原控制柜的启动按钮上，就能实现控制。但是我矿主斜井筛分楼变频控制柜控制回路启动没有自保触点，而且停止按钮是一对常开触点，停止时常开触点闭合，控制柜输出断电，电机停止运行。如果用皮带保护集控控制就会出现启动了以后停不了机器现象。主斜井皮带改造后的电机对轮自带刹车装置，皮带正常运行时，刹车装置正常打开，皮带停止时刹车装置正常刹车抱闸，但是如果运行时刹车装置开关有故障跳闸、刹车装置刹车抱闸，这时皮带电机正常运行，这时出现电机又刹闸又运行，电机对轮与闸产生摩擦，使闸皮发热冒烟产生火花、电机产生过负荷，非常危险。经过多次方案研究，决定制作一套保护电路控制使得原有的带式输送机保护装置与变频器一体柜相融合并实现与刹车抱闸装置闭锁，从而达到主提升带式输送机更好的安全稳定运行。

虎峰煤业主提升带式输送机加装控制保护电路原理说明：

1、将KHP338-K-Z矿用隔爆型皮带机保护集控系统输出继电器线圈上并联上一只带常闭、常开两个输出触点的继电器，利用常开触点开机时闭合来实现停车，利用常闭触点停止时闭合来实现停车。接线过程是将新加的继电器K常开触点1、2并接在变频控制柜启动按钮上(RUN触点、COM触点)，常闭触点3、4并接在变频控制柜停止按钮上（STOP触点、COM触点），启动时皮带保护集控对应输出继电器吸合、继电器常开触点闭合、常闭触点断开，闭合的触点将启动按钮短接，断开的常闭触点解除停止按钮，电机可以正常运行，停机时皮带保护集控对应的输出继电器断电，常开触点断开，常闭触点闭合，常开触点断开启动按钮，常闭触点闭合停止按钮，使对应的控制柜停止输出，电机断电停机。

2、该刹车装置进行加装行程开关，当闸打开时行程开关达到行程，常闭触点断开，才能使主皮带启动，闸断电后刹车装置动作，行程开关复位，行程开关常闭触点闭合使主皮带变频器停机断电，它的接线是行程开关的常闭触点a、b并联在变频器的停止控制回路中(STOP触点、COM触点)，此变频器的启动原理是启动时将启动输入端与公共端短接开始启动，停止时将停止输入端与公共端短接停机，因此行程开关常闭触点a、b并入变频器控制回路中停止输入端与公共端(STOP触点、COM触点)就能控制主皮带的停止，当制动闸打开时行程开关达到行程，常闭触点断开，变频器进入可以启动状态，当制动闸抱紧或未达到行程时，常闭触点在闭合状态，变频器不能启动，当刹车装置断电或失效后，行程开关复位，行程开关的常闭触点闭合，实现变频器控制皮带停机，这样避免皮带司机误操作没有把刹车装置打开就启动变频器造成事故，刹车装置断电或失效后，避免皮带电机仍然运行造成抱闸运行事故。

三、应用情况及社会经济效益

主提升带式输送机保护电路控制的制作、安装，不但适应了相关规范规定的要求标准，且对主提升带式输送机的安全稳定运行做到了基础保障。此项保护电路控制的制作造价低，操作简单，维护方便，完全确保了主提升带式输送机运行安全！

主提升带式输送机加装控制保护电路系统，使带式输送机保护装置与变频控制系统匹配并实现与抱闸刹车装置闭锁，这样约节省更新改造资金20余万元。同时后期维护简单，大大提升了主井皮带运行的安全性。

四、总体性能指标与国内外的技术比较

该保护电路控制系统，可以使原有的带式输送机保护装置和变频器一体柜相互融合并实现与抱闸刹车装置闭锁，从成本和改造等因素考虑，减少了改造的成本及工程强度，并杜绝人员误操作引发事故。采用此种保护电路控制系统后，不但适应相关规范规定的要求标准，而且为主提升带式输送机提供了运行安全保障！

    五、存在的问题及推广应用前景

该项目的实施，在传统的带式输送机保护装置基础上，加装控制保护电路系统，使变频器可以更好的使用并实现与抱闸刹车装置的闭锁，满足了现代化矿井使用低耗、先进、可靠的电控装置的要求。且保护装置全部灵敏可靠，制作造价低，操作简单，维护方便，完全确保了主提升带式输送机运行安全，此系统的应用，不仅节约电能，而且避免了因带式输送机各类保护与变频器一体柜无法匹配使用的安全事故，避免了带式输送机带闸运行的安全事故。从目前使用情况看此发明是成功的。

综上所述，该项目的改造为集团公司其他矿井相同的案例提供了新的模式，具有一定的推广价值。