KTC101主機控制系統論文

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1工作面現狀及問題的提出

司馬煤業公司1206工作面東、西部為未采區，南部為鮑村矸石磚廠保護煤柱，北部為二采區三條采區大巷，四鄰情況對工作面的回采影響較小。1206工作面走向長度199．5m，傾斜長度1118．5m。工作面主要布置一條運巷、一條風巷、一條輔助進風巷、一條輔助回風巷。四條巷道均為全錨網支護，實體煤掘進。該工作面絕對瓦斯涌出量為20m3/min。隨著采掘工作面不斷延伸瓦斯也隨之增大，礦井由原來的低瓦斯礦井轉變為高瓦斯礦井，瓦斯管理成為公司及隊組日常工作中的頭等大事，1206工作面處于井下二采區里段，在回采過程中瓦斯濃度不斷增加，雖然工作面采用雙U型通風加風巷瓦斯抽采系統，但是由于瓦斯的賦存條件特性，在采煤機割煤、落煤、運輸中還會產生大量的瓦斯，在管理上稍微疏忽就有可能造成瓦斯超限報警，直接影響工作面安全生產。如何能保證工作面高產高效生產，瓦斯不超限是擺在隊組管理面前的一大難題，ktc101集中保護控制系統已在井下工作面控制中得到廣泛應用，如何能將工作面回風隅角瓦斯濃度上傳至KTC101主機，由KTC101主機控制采煤機采煤速度并根據設定值進行語音報警，從而減少工作面由于落煤過程中所釋放的瓦斯，進而保證瓦斯濃度不超限，是本文研究的內容。

2針對上述問題的解決方案

2．1方案1利用現有的瓦斯監控系統，從瓦斯監控系統終端取出瓦斯實時數據，采用監控專用電纜反饋到KTC101主機，由KTC101主機控制采煤機采煤速度并根據設定值進行語音報警，從而達到用瓦斯數據控制采煤機的目的，本方案的特點是:控制采煤機的瓦斯數據與工作面風巷所采集的數據能實現同步，并且可以實現多路監控，控制采煤機瓦斯數據比較精確。弊端是:需要專用電纜數量較大，不經濟實惠，另外由于電纜鋪設過長又要與采煤機、前后刮板輸送機等大型設備進行交叉鋪設，大型設備在啟動時電流較大，設備所產生的諧波可能會影響整個監控系統的穩定性。

2．2方案2在工作面機尾增設一個瓦斯傳感器，由于綜采工作面瓦斯最高區域在工作面回風隅角，所以增設的瓦斯傳感器和工作面回風隅角的瓦斯傳感器基本懸掛在同一位置，增設的瓦斯傳感器采集的數據基本和回風隅角原有的傳感器數據相同，將采集到的瓦斯數據輸入到KTC101的下位機，利用工作面的KTC101專用數據電纜傳輸至KTC101主機，由KTC101主機控制采煤機采煤速度并根據設定值進行語音報警。此方案特點:工作面多增加一個瓦斯傳感器，弊端是:傳輸的數據可能與上傳的數據有所出入，但相差不大。增加了瓦斯調校時傳感器的數量。鑒于經濟性考慮選擇第二套方案。

3方案的實施

瓦斯傳感器選用和我公司所使用的傳感器型號一致，上海永普自動化儀表有限公司GJC40(A)甲烷傳感器，供電電源DC18V，輸出信號為頻率信號200～1000Hz，測量范圍0～40%。KTC101下位機選用天津華寧配套下位機，型號為KJS101－4本安輸入輸出。將調校好的瓦斯傳感器和KJS101－4本安輸入輸出相連接，瓦斯傳感器電源來自下位機輸出的+18V，瓦斯傳感器輸出的頻率信號經天津華寧專用的T/T轉換器(KTC1101－Z－11T/T)連接到下位機的第一個輸入端，連接完成后對KTC101主機進行調整。先選擇瓦斯傳感器的測量范圍，再選擇瓦斯的報警值和斷電值，選擇報警值和斷電值的輸出點，把輸出的報警點(長開)和采煤機的牽停按鈕利用采煤機電纜的控制芯線進行并聯，斷電輸出點(長閉)與采煤機的啟停線串聯，完成后進行試驗，啟動采煤機并牽引調試瓦斯傳感器值(設定值為:報警值0．6%，斷電值0．7%)，當傳感器調整為大于0．6%時KTC101輸出語音信號進行報警，報警輸出點閉合，采煤機停止牽引，當瓦斯濃度為0．7%以上時采煤機斷電。調試結束后，將傳感器懸掛于回風隅角，整個系統投入運行。

4使用中出現的問題

在使用中發現KTC101輸出的+18V由于傳輸距離遠輸出的電壓偏低從而導致瓦斯傳感器工作不正常，于是將瓦斯傳感器的供電改接在工作面壓力分站的不間斷電源上解決了上述問題。

作者：夏委平單位：潞安集團司馬煤業公司