刮板輸送機(jī)是綜采工作面的主要運輸設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)工作面煤炭運輸?shù)倪B續(xù)性和實時性，能夠最大限度地提高工作面連續(xù)生產(chǎn)和推進(jìn)的可靠性。一方面，刮板輸送機(jī)單位時間運煤量受采煤機(jī)割煤速度的影響，工作面實際情況復(fù)雜。采煤機(jī)截煤速度受煤層條件、各工序配合等因素影響。另一方面，由于實際割煤裝車的不連續(xù)性，刮板輸送機(jī)運煤的持續(xù)時間沒有固定的規(guī)律。
目前，在現(xiàn)場生產(chǎn)過程中，通常采用實時調(diào)整的手段，使刮板輸送機(jī)的運輸速度和輸煤量相互匹配，以最大限度地提高機(jī)器效率。國內(nèi)外對刮板輸送機(jī)調(diào)速的研究成果顯著，目前應(yīng)用最廣泛的是變頻調(diào)速方法。采用變頻調(diào)節(jié)，可以大大提高刮板輸送機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精度，保證刮板輸送機(jī)的運行速度及時滿足運輸需求，將刮板輸送機(jī)的啟動方式改為軟啟動。
同時，這種啟動方式也有自己的優(yōu)點，即解決了刮板輸送機(jī)頻繁斷鏈的實際問題。通過變頻調(diào)速系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，不僅使鏈條速度隨著煤量的變化而變化，而且最終實現(xiàn)了綜采工作面刮板輸送機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能降耗的目的，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
隨著采煤技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展和完善，超長工作面和中厚煤層一次采全高的礦井越來越多，煤炭產(chǎn)量迅速增加。在這種生產(chǎn)形勢下，效率低、中短長度的傳統(tǒng)刮板輸送機(jī)很難滿足生產(chǎn)現(xiàn)場煤炭運輸?shù)膶嶋H需求。為了滿足現(xiàn)代化礦井建設(shè)的需要，更有必要開發(fā)與當(dāng)前生產(chǎn)實際相匹配的刮板輸送機(jī)。
目前國內(nèi)正常使用的刮板的鏈速多為1.2米/秒，最高只有2.0米/秒左右，而國外輸送機(jī)的速度可以達(dá)到3.5米/秒左右，國內(nèi)外刮板輸送機(jī)的性能存在著巨大的差異，國內(nèi)要提高鏈速還需要做大量的工作。為了降低煤炭開采的運輸成本，提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，提高我國刮板機(jī)鏈速的研究更加迫切。
驅(qū)動裝置作為整個刮板輸送機(jī)系統(tǒng)的核心動力裝置，是刮板輸送機(jī)高效運輸和連續(xù)穩(wěn)定工作的保證。作為提高刮板輸送機(jī)運輸效率的主要途徑之一，驅(qū)動裝置的優(yōu)化研究一直是業(yè)界關(guān)注的熱點問題。目前，世界上用于刮板機(jī)的驅(qū)動裝置主要有CST驅(qū)動系統(tǒng)、電機(jī)及液力耦合器驅(qū)動裝置、液體粘性驅(qū)動調(diào)速裝置、交流變頻調(diào)速裝置等。
在國內(nèi)，廣泛使用的調(diào)速系統(tǒng)有DC晶閘管調(diào)速系統(tǒng)和變頻調(diào)速系統(tǒng)，而礦山生產(chǎn)現(xiàn)場使用的能源系統(tǒng)是交流電源，電氣控制簡單，可以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制。因此，變頻調(diào)速應(yīng)用廣泛，未來前景非常廣闊，是未來速度控制的核心。
鏟運機(jī)的工作原理及節(jié)能方法
考慮到不少傳統(tǒng)煤礦企業(yè)都在大力進(jìn)行升級改造，期望通過先進(jìn)的控制系統(tǒng)降低電耗，進(jìn)一步降低企業(yè)成本具有重要意義。刮板輸送機(jī)作為煤礦的主要運輸設(shè)備，在實際生產(chǎn)過程中波動較大，皮帶經(jīng)常在無煤或煤量少的情況下空轉(zhuǎn)，導(dǎo)致煤炭運輸效率較低，造成電能浪費嚴(yán)重，機(jī)器利用率不足。在這種狀態(tài)下運行的刮板輸送機(jī)電機(jī)處于不良狀態(tài)，導(dǎo)致電機(jī)大量能量損失，系統(tǒng)運行效率低，能量利用率大大降低，浪費了礦山能源，增加了采礦成本。
通過引入模糊控制，利用PLC等先進(jìn)控制技術(shù)，分析刮板啟動順序和工作面生產(chǎn)流量曲線，減少刮板空轉(zhuǎn)時間，在煤量較大時，變頻器可以有效提高設(shè)備的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)刮板流量的靈活調(diào)節(jié)，進(jìn)一步降低設(shè)備能耗。
