刮板輸送機(jī)是綜采工作面的主要運(yùn)輸設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)工作面煤炭運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性和實(shí)時(shí)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(shí)間運(yùn)煤量受采煤機(jī)割煤速度的影響，工作面實(shí)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(shí)際割煤裝車的不連續(xù)性，刮板輸送機(jī)運(yùn)煤的持續(xù)時(shí)間沒有固定的規(guī)律。
目前，在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程中，通常采用實(shí)時(shí)調(diào)整的手段，使刮板輸送機(jī)的運(yùn)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(guó)內(nèi)外對(duì)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(yùn)行速度及時(shí)滿足運(yùn)輸需求，將刮板輸送機(jī)的啟動(dòng)方式改為軟啟動(dòng)。
同時(shí)，這種啟動(dòng)方式也有自己的優(yōu)點(diǎn)，即解決了刮板輸送機(jī)頻繁斷鏈的實(shí)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(shí)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(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
隨著采煤技術(shù)和設(shè)備的不斷發(fā)展和完善，超長(zhǎng)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(shì)下，效率低、中短長(zhǎng)度的傳統(tǒng)刮板輸送機(jī)很難滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)煤炭運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求。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(shí)際相匹配的刮板輸送機(jī)。
目前國(guó)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(guó)外輸送機(jī)的速度可以達(dá)到3.5米/秒左右，國(guó)內(nèi)外刮板輸送機(jī)的性能存在著巨大的差異，國(guó)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(yùn)輸成本，提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，提高我國(guó)刮板機(jī)鏈速的研究更加迫切。
驅(qū)動(dòng)裝置作為整個(gè)刮板輸送機(jī)系統(tǒng)的核心動(dòng)力裝置，是刮板輸送機(jī)高效運(yùn)輸和連續(xù)穩(wěn)定工作的保證。作為提高刮板輸送機(jī)運(yùn)輸效率的主要途徑之一，驅(qū)動(dòng)裝置的優(yōu)化研究一直是業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問題。目前，世界上用于刮板機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置主要有CST驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)及液力耦合器驅(qū)動(dòng)裝置、液體粘性驅(qū)動(dòng)調(diào)速裝置、交流變頻調(diào)速裝置等。
在國(guó)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(chǎng)使用的能源系統(tǒng)是交流電源，電氣控制簡(jiǎn)單，可以實(shí)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(yùn)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(jí)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(yùn)輸設(shè)備，在實(shí)際生產(chǎn)過程中波動(dòng)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(yùn)輸效率較低，造成電能浪費(fèi)嚴(yán)重，機(jī)器利用率不足。在這種狀態(tài)下運(yùn)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(yùn)行效率低，能量利用率大大降低，浪費(fèi)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(dòng)順序和工作面生產(chǎn)流量曲線，減少刮板空轉(zhuǎn)時(shí)間，在煤量較大時(shí)，變頻器可以有效提高設(shè)備的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)刮板流量的靈活調(diào)節(jié)，進(jìn)一步降低設(shè)備能耗。
