基于能耗优化的矿井带式输送机控制系统设计与应用

寇振捷

（山西焦煤西山煤电西铭矿，山西 太原 030052）

引言

矿井利用采煤机采掘得到的煤矿物料，需要通过带式输送机将其运输至指定位置或者矿井地面[1]。因此带式输送机运行过程的稳定性对采煤效率有非常重要的影响。另外，带式输送机作为矿井中重要的机电设备，其运行过程的能耗会对矿井整体经济效益产生重要影响[2]。目前很多矿井中使用的带式输送机都是以恒定的速度运行[3]。但采煤过程存在间断性的特点，有时采煤量较多，而有时采煤量则相对较少[4]。当采煤量较少时，带式输送机如果仍然以相对较高的速度运行，就会造成电力能源的浪费，同时还会造成设备不必要的磨损，增加其维护保养成本[5-6]。基于此，有必要从节约能耗的角度出发建立控制系统，对带式输送机运行过程进行有效控制，以达到节省能源的目的。

1 矿井带式输送机概述

如图1所示为常用的矿用带式输送机整体结构原理图。从图中可以看出整个带式输送机由多个结构件构成。其中，张紧装置的作用是保证皮带具有一定的张力，使之与滚筒、托辊之间保持紧密接触。带式输送机正常工作过程中，由驱动电机输出的动力经过减速器后作用在驱动滚筒上，带动滚筒做旋转运行。在摩擦力的作用下，驱动滚筒可以带动皮带做同步运动。而煤矿物料放置在皮带上，从而实现运输的目的。

图1 矿用带式输送机整体结构原理图

已有的理论和实践经验表明，带式输送机运行过程中的能源消耗主要与两个因素有关系，分别为运行速度和运输的煤矿物料重量。……