采煤工作面无线通信控制装置的应用范文

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摘要：为解决有线通信电缆易损、成本高、通话不及时、紧急停车滞后的难题。煤矿综采工作面无线通信控制装置选用较为先进的PLC可编程控制器和信号转换装置，具有无线控制、携带方便、使用可靠、操作简单、即时通信、即时停车的特点，具有较高的技术含量，能有效降低综采工作面通信成本、提高工作面管理效率和安全系数，具有较高的应用推广价值。

关键词：综采工作面；无线通信控制；研究应用

传统的采煤工作面通信、控制系统需要使用多芯屏蔽电缆进行信号传输，由于采煤工作面条件复杂，如工作面过断层或过老巷顶板流砟、前移支架、采煤机割煤等情况，都有可能对多芯屏蔽电缆造成损坏，从而影响信息传输，而更换多芯屏蔽电缆成本也较高。结合新屯煤矿实际情况，经过多次试验，研制出适合采煤工作面使用的无线通信控制装置，该装置满足《煤矿安全规程》和《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）》的要求，安全可靠、灵活机动、轻便耐用，为采煤工作面的即时通信、紧急闭锁、生产调度提供了可靠的平台。

1传统有线通信控制装置的弊端

传统的有线通信控制装置在煤矿采煤工作面使用时，由于地质条件复杂、生产条件恶劣、使用环境的不确定性会存在以下弊端：（1）容易造成多芯屏蔽电缆损坏。工作面回采期间，受矿压影响会造成巷道变形、顶板掉砟；在进行割煤、移架、过断层爆破等工作时都极易导致有线通信系统中的电缆损坏，使系统无法正常运行。（2）通信、控制装置位置固定，通信、闭锁不能即时实现。传统的有线通信控制装置由于受多芯屏蔽电缆的限制，其在工作面的位置必须是固定的，操作人员需要走到有线通信控制装置固定位置才能才能操作，达不到快速闭锁效果。（3）电缆铺设繁琐、工作量大、容易影响标准化建设。有线通信控制装置需要在工作面铺设多芯屏蔽电缆，每天必须进行维护；经常出现影响移架、行人的情况，如果遇到工作面过断层需要爆破时，搬迁整个系统更是繁琐；同时铺设不好也影响了工作面的整体安全生产标准化建设。（4）一次性投入多，且维护费用较高。一个100m标准工作面配备一套传统有线控制装置约需30万元，而且多芯屏蔽电缆损坏后很难修理，损坏后一般都采取整根更换，每根费用达到2000元以上；全年用于维护、更换电缆费用达10多万元。

2无线通信控制装置的研究、应用

针对传统有线通信控制装置存在的弊端，新屯煤矿经过反复试验研究，研制出适合采煤工作面使用的无线通信控制装置，并在新屯煤矿14251工作面进行了3个月的工业试验，达到了设计效果。目前14251工作面已经开采结束，该装置已经安装到了14248工作面继续使用。

2.1无线通讯信控制装置的组成

主要由5部分组成：①本安电源部分；②本安型无线通信手持机部分；③无线信号转换部分；④可编程控制部分；⑤其他附件。（1）信号的转换流程：人声音信号→无线电信号→可控无线信号→可控有线信号。（2）无线通信控制装置的功能：①工作面各手持机之间点对点和点对面的即时通信功能；②工作面任一手持机都具有即时停止、闭锁前后部刮板输送机的功能；③操纵工作面刮板输送机的高、低速转换功能；④刮板输送机闭锁后唯一点（工作面机头）启动功能；⑤两部刮板输送机运行、停止、闭锁灯光显示功能；⑥刮板式输送机闭锁后必须手动恢复方可启动的功能；⑦控制转载机的开、停功能（兼容转载机煤位传感器）。

2.2无线通信控制装置在工作面的布置

按照《煤矿安全规程》和《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）》的要求，在工作面每15m布置一台手持机，人员可随身携带；也可每15m固定一台手持机，另外主要人员（班长、验收员、跟班领导）每人可携带一部手持机。还可根据工作面实际需要选择布置方式。

3无线通信控制装置的优点

（1）体积小、质量轻、携带方便、操作简单、使用可靠。（2）选用了较为先进的PLC可编程控制器和信号转换装置，使其信号传输更快捷、更可靠，可有效降低事故的发生率。（3）该装置闭锁刮板输送机运转后，只有在操作平台上解除闭锁才可启动刮板输送机，避免了多点启动可能造成的事故。（4）无线通信闭锁系统在通信上更可靠，能够提高工作效率，遇有特殊情况时，人员可直接通过无线通信手持机快速传达信息并闭锁刮板输送机运转，无须传话或走到控制装置，可避免延误时间造成事故发生。（5）无线通信闭锁系统因不使用通信线缆，可节省铺设、维护通信线缆的高额费用。同时避免了顶板掉砟、移架、割煤、顶流等工作对通信线缆的破坏，给人行通道留出更多的空间，更有利于安全生产标准化建设。

4结语

随着我国能源结构的调整和对安全生产要求的不断提高，煤矿自动化、无人化是其发展趋势，也是我国优化煤炭产业结构的必然。无线通信控制装置是一种全新的通信控制方式，具有投资少、维护成本低、轻便灵活、使用可靠、可有效降低事故发生率的特点，具有很高的应用推广价值。

作者：任建利 单位：冀中能源峰峰集团