煤矿胶带运输系统ppt(推荐)

毕业设计煤矿胶带输送机监控系统指导老师郝世宇学生李慧强毕业设计二、煤矿胶带输送机选型一、概述三、煤矿胶带控制系统四、煤矿胶带机的保护五、胶带PLC控制系统设计摘要煤矿的胶带运输系统对保证矿井正常生产起着非常重要的作用，大中型煤矿的井下煤炭运输大都采用以胶带输送机的运输方式。以往的输送机控制大多采用就地控制，并且控制装置一般由继电器等组成，当输送机的数量增加时，会造成设备复杂、操作及维护困难的局面，并且在胶带输送机的连续运行中，经常会出现打滑、断带、超温、堆煤等现象。因此，对皮带的自动保护和控制就具有重要的意义。摘要本设计首先介绍了皮带运输系统的现状、特点和发展并介绍了带式输送机的结构以及控制原理，分析了皮带起动过程；其次对皮带机就地控制系统和保护进行了介绍，根据控制和保护功能正确选择传感器；然后对皮带运输控制系统进行硬件设计，介绍了PLC的基本原理与特点，根据其输入、输出点数和存储容量选择了合适的CPU以及数字量和模拟量扩展模块，对其进行软件设计并画出功能流程图第一章概述1.1国内外煤矿带式输送机研究状况1.1.1国内外带式输送机的研究现状国外在带式输送机动态分析研究方面开展得比较早,动态分析理论与研制的软件已基本能够满足当前带式输送机发展之需；而我国相对较晚,与国外相比还存在一定的差距,尤其是动态分析软件部分。为了尽快弥补这一差距,赶超世界水平,有必要研究和分析当今国外带式输送机的动态分析软件。国外动态分析软件目前,美国、法国、澳大利亚、意大利等国家在动态分析研究方面,已经达到国际领先地位。1.1.2国内外输送机技术的现状我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角、长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置。第一章概述1.2煤矿带式输送机的发展方向1、设备大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。2、提高元部件性能和可靠性设备开机率的高与低主要取决于元部件的性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使带式输送机的性能得到进一步的提高。3、扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。第一章概述1.3选题背景山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司简介该井田位于山西省吕梁市离市区西北约12km处的袁家岭村，根据山西省国土资源厅2009年11月3日为该矿换发的C1400002009111120041626号《采矿许可证》，矿井井田由7个拐点坐标圈定，面积为56138km2批准开采4#和10#煤层，设计可采储量为12.63Mt，生产规模为0.90Mt/年，服务年限10年。矿井现回采工作面为4202工作面，工作面平均长140m，运输顺槽400m，回风顺槽400m，该矿井现采煤方法为高档普采采煤机型号为MG132/320-WD,刮板机型号为SGZ-630/220，皮带机型号为DTL-800,.采用DW-2000型单体液压支柱配3m长的型梁支护顶板工作面，两端头采用“四对八梁”支护。两侧槽烧钱20m范围内采用3m长的型钢梁配单体液压支柱支护一粱四柱。该工作面的原煤运输全部由一采区主运输大巷固定带式输送机担负，该输送机运距3005米，运量500吨/小时，是属于典型的煤矿井下长运距、大运量带式输送机。第一章概述1.3选题背景山西楼俊集团担炭沟煤业有限公司简介担炭沟煤矿采区运输大巷固定带式输送机的设计参数说明如下：主要技术参数：输送能力Q=500t/h输送长度L=3005m输送带宽度B=1100mm物料特性：输送物料:原煤物料密度:ρ=1000kg/m3物料安息角:50°安装地点：担炭沟煤矿东翼一采区主运输大巷，底板为煤。环境温度：0～35℃。第二章煤矿胶带输送机选型2.1煤矿胶带输送机的结构带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成及工作原理如图1-1所示，它主要包括以下下几个部分：输送带(通常称为胶带)、托辊及中间架、滚筒拉紧装置、制动装置、清扫装置和卸料装置等。带式输送机简图带式输送机图1-张紧装置2-装料装置3-犁形卸料器4-槽形托辊5-输送带6-机架7-动滚筒8-卸料器9-清扫装置10-平行托辊11-空段清扫器12-清扫器第二章煤矿胶带输送机选型2.1煤矿胶带输送机的结构输送带1绕经传动滚筒2和机尾换向滚筒3形成一个无极的环形带。输送带的上、下两分都支承在托辊上。拉紧装置5给输送带以正常运转所需要的拉紧力。工作时，传动滚筒通过它和输送带之间的摩擦力带动输送带运行。物料从装载点装到输送带上，形成连续运动的物流，在卸载点卸载。一般物料是装载到上带(承载段)的上面，在机头滚筒(在此，即是传动滚筒)卸载，利用专门的卸载装置也可在中间卸载。(1)输送带常用的有橡胶带和塑料带两种。橡胶带适用于工作环境温度-15～40°C之间。物料温度不超过50°C。对于大倾角输送可用花纹橡胶带。塑料带具有耐油、酸、碱等优点，但对于气候的适应性差，易打滑和老化。(2)托辊分单滚筒、双滚筒和多滚筒等。有槽形托辊、平形托辊、调心托辊、缓冲托辊。槽形托辊用以输送散粒物料；调心托辊用以调整带的横向位置，避免跑偏；缓冲托辊装在受料处，以减小物料对带的冲击。(3)滚筒分驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。分单滚筒、双滚筒和多滚筒等。(4)张紧装置其作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚筒上打滑。为此，大巷煤炭运输方式选用带式输送机。（胶带大巷：半圆拱形断面，料石砌碹支护。巷道内铺设带式输送机。巷道净宽3.4m，净断面9.30m2。巷道布置层位为沿15号煤底板，坡度4.1°）第二章煤矿胶带输送机选型2.2煤矿胶带输送机的选型胶带大巷带式输送机技术参数：1.物料特性：1）最大块度：300mm2）松散密度：1000kg/m33）在输送带上堆积角：θ=2004）物料温度：5002.输送系统及相关尺寸:1)运输距离:3050m2)倾斜角：1003）输送量：500t/h初步确定输送机布置形式，如图2-1所示：图2-1第二章煤矿胶带输送机选型2.1煤矿胶带输送机的结构计算步骤：1.带速的确定带速根据带宽和被运物料性质而定，带速已经标准化，具体选取可参照推荐表，初步确定带速V=2.5m/s带速与带宽、输送能力、物料性质、块度和输送机的线路倾角有关，当输送机向上运输时，倾角大，带速应低；下运时，带速更应低；水平运输时，可选择高带速。2.带宽的确定：Q=3.6.A.V.γ.Kt/h式中：Q-设计输送量A-输送带上物料的最大横截面积m2V-输送带的运行速度m/sγ-物料的松散密度kg/m3k-输送机的倾斜系数倾角/(0)2468101214161820k1.000.990.980.970.950.930.910.890.850.81表一第二章煤矿胶带输送机选型2.1煤矿胶带输送机的结构根据给定的条件：A====0.0584m2查表3，输送机的承载托辊槽角为350,物料的堆积角为200，带宽为1000mm的输送机上允许物料堆积的横断面积为0.1110m2,此值大于计算所需要的横断面积，选用输送带的宽度满足运输要求。输送带宽度的核定：B=1000mm≥2a+200=2×300＋200＝800mm因此满足输送最大块度要求.槽形托辊的带上物料堆积截面，如图所示：A1=[L3+(b-L3)cosλ]2=[0.38+﹙0.85-0.38﹚×cos350]2=0.0351A2=[L3+cosλ][sinλ]=[0.38+×cos350][sin350]=0.0768A=A1+A2=0.0351+0.0768=0.1119m2实际输送能力：Q1=3.6AVγk=3.6×0.1119×2.5×1000×0.95＝956t/hQ1＞Q，因此符合设计要求。槽形托辊的带上物料堆积截面槽角λ带宽B=500mm带宽B=650mm带宽B=800mm带宽B=1000mm动堆积角θ200动堆积角θ300动堆积角θ200动堆积角θ300动堆积角θ200动堆积角θ300动堆积角θ200动堆积角θ3003000.02220.02660.04060.04840.06380.07630.10400.12403500.02360.02780.04330.05070.06780.07980.11100.12904000.02470.02870.04530.05230.07100.08220.11600.13404500.02560.02930.04690.05340.07360.08400.12000.1360表2槽角、动堆积角、带宽的关系带宽B500650800100012001400粒度a筛分后100130180250300350为筛分150300300400500600表3：不同带宽推荐的输送物料最大粒度动堆积角一般为安息角的50%~75%，L3一般取0.38b~0.40b1.251.62.02.53.154.05001081391742176501982543183978003103974966207811000507649811101412781622120074295111881486187223771400103213211652206526023304表4带宽B、带速V与输送能力Q的关系输送能力是按水平运输、动堆积角θ=200、托辊槽角λ=350时计算的。第二章煤矿胶带输送机选型2.1煤矿胶带输送机的结构3.带式输送机所需的传动功率1).驱动滚筒所需轴功率NA===179KW2).电动机所需功率N====199KW式中：ηm-传动效率。一般取0.85~0.95因为实际所选电动机要增加1.15-1.20的富裕系数，所以，选择三台台132kw电机就可以满足要求第三章煤矿胶带控制系统3.1胶带控制系统综述皮带集控系统由运输皮带机、给煤机等基本设备组成，利用控制设备、通讯模块、打滑、堆料、超温、烟雾、纵撕、速度、跑偏、煤位等保护，达到皮带机集中控制与监测系统的要求。系统采用多台PLC组成数据传输网络，达到不同的规模控制，完成系统内皮带，给煤机的全工作过程的监控、监测，构成一个完善的监控系统。启动设备前由集控台发预告信号，预告30秒后，若现场均满足集控自动启动条件，设备按顺序自动启动。现场信号箱设起/停车按钮，现场可随时停车。若设备由集控启动，控制系统接到现场停车停号后，可作急停处理，实施故障停车操作。控制方式分集控自动/集控手动/就地，三种方式可转换。正常生产时，使用集控自动方式，设备按工艺要求的顺序和流程由中央控制台自动启停；集控手动时，可在中央控制台操作各设备，无闭锁和联动关系；就地时，在现场操作。实现胶带机运输系统集中监控，实时监控设备状态和运行参数，并显示数据曲线，对重要信息在硬盘记录。对设备故障和工艺参数的异常实时报警，并进行声光提示。一般故障只报警，现场非正常停车或严重故障时，故障设备及其上游设备紧急停车，下游设备顺煤流延时闭锁停车。第三章煤矿胶带控制系统3.2胶带自动控制的基本要求1、顺序自动起动要求自动，而且还要有一定的顺序。这个顺序是按煤流的方向而定。在运输机线的起动过程中，为使转载点不致积煤，一般应按逆煤流方向顺序自动起动。顺槽中的运输机线就是按照这种方式起动的。也有的运输机线，如斜井提升运输机，设备容量角大，台数较多，机线较长