目前世界上主要煤炭開采國家的綜采工作面是以支架電液控制、采煤機與支架聯動、刮板輸送機可控液力耦合器為特征的自動化工作面。隨著我國煤炭開采強度的增大，主要煤炭集團公司的工作面裝備水平己與發達國家差距越來越小，刮板輸送機進口可控液力耦合器等裝備的工作面越來越多。綜采工作面刮板輸送機隨著功率的逐步增大和技術的進步，其驅動系統逐步由液壓聯軸節發展到雙速電動機或進口CST或TTT等可控液力耦合器系統。但由于液壓聯軸節受功率等因素限制，不易在大功率刮板輸送機上使用，同時雙速電動機驅動仍產生較大的機械沖擊和電氣沖擊，經常造成啟動失敗、斷鏈等事故，安全性差。而CST和TTT等可控液壓系統又需要進口，維修時間長，費用高，成為制約高效生產的主要因素。
    近幾年，兗礦集團在綜采放頂煤領域的技術水平上升到了一個新的層次。在積極引進國際先進技術和一流裝備的同時，在國內綜采工作面首次成功應用防爆變頻器驅動工作面刮板輸送機。兗礦集團與青島天信電氣有限公司共同在濟寧三號煤礦43上07工作面和123上02工作面成功實施了防爆變頻器在綜采工作面刮板輸送機的應用，獲得多項技術創新，大大降低丁了工作面輸送機的事故率，大大提高綜采工作面生產安全性和效率。同時，也開創了國內外變頻器驅動工作面刮板輸送機的先例，填補了國內外變頻器在綜采工作面刮板輸送機上應用的空白。
1、變頻器主要技術特征
    BPJ-500/1140礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器（以下簡稱變頻器）為青島天信電氣有限公司與瑞士ABB集團公司共同專為工作面刮板輸送機開發研制的防爆變頻器。變頻器電控系統選用進口嵌入式工業控制計算機，控制技術先進，例如啟動向導，自定義編程，DTC控制，通用備件，通用的接口技術，調試和維護方便。給微機控制板輸入電源加裝EMI濾波器、共模電感、高頻磁環等，可以有效抑制傳導干擾，低EMC干擾，在合理的維護條件下，可延長電機的使用壽命。給變頻器輸入端加裝EMI濾波器，可以有效抑制變頻器對電網的傳導干擾，加裝輸入交流和直流電抗器，可以提高功率因數，減小諧波污染，綜合效果好。在某些電機與變頻器之間距離超過100m的場合，在變頻器側添加交流輸出電抗器，解決因為輸出導線對地分布參數造成的漏電流保護和減少對外部的輻射干擾。給變頻器輸入側加裝無源LC濾波器，減小輸入諧波，提高功率因數，可靠性高，效果好。且配有10.4寸彩色液晶顯示器實時顯示變頻器工況和故障現象。適用于交流50 Hz、電壓1140V供電系統、500KW及以下三相交流異步電動機的調速控制。變頻器為二象限運行變頻器，適用于刮板運輸機、皮帶輸送機、乳化液泵站等類似場合。
    變頻器具有過載、過電壓、欠電壓、缺相、過熱、漏電、接地、短路、功率模塊熱保護、保護值設定等保護功能，液晶顯示屏實時顯示各工作狀態。且具有啟動轉矩大、啟停平穩等特點，能實現交流電機在各種負載情況下的平滑啟動、調速、停車等功能，徹底消除機械及電氣沖擊，延長電動機使用壽命。使用多臺變頻器拖動同一帶式負載時，各變頻器之間自動調節，實現多臺之間的動態功率平衡。
    該型變頻器內部裝有冷卻風扇，以增強變頻器內部循環風流，提高內部元件的散熱效果。外部采用水冷散熱，變頻器不運行時電磁閥停止供水。
  2工作面主要配套設備表1 43上07和123上02工作面主要配套
3、工作面地址條件
  43上07工作面所采煤層為山西組煤3上，煤層厚度為1.0～2.43m，平均1.41m。梯形縮面推進長度257m，凈面長由143.5m縮短至65.lm，可采儲量27.7萬噸。
    123上02工作面概況：工作面推進長度1152.6m．其中梯形段推進長度446m，初始凈面長87.lm;正常段凈面長216.5m，推進長度706.6m，總回采面積2183 81m2，可采儲量：50.1萬噸。
    兩個工作面直接底為泥巖：灰黑色，薄層狀，裂隙發育，遇水易膨脹，f=2～4，遇水膨脹后粘度系數較大。
4、變頻器應用情況
    刮板運輸機一般采用雙電機的驅動方式，機頭、機尾各一臺，而變頻器安裝在順槽移動變電站位置，且是安裝在軌道車上，隨工作面的移動而移動。此變頻器輸出電纜允許長度達550米，允許將變頻器通過電纜直接連接到電機，實現了機頭、機尾電動機功率平衡和外部控制正反向的功能，以便于刮板運輸機被大塊石頭卡住時，可以使用正向方向反復啟動的方式再次啟動起來。
    由于該兩個工作面為旋轉回采且梯形回采，回采工藝比較復雜。采高控制在1600—2000mm，割底<100 mm。由于直接底為泥巖遇水易膨脹，膨脹后粘度系數較大，大大增加了運輸機運行阻力，尤其是刮板輸送機起動困難。
    使用變頻器后，廠方進行了技術培訓，并進行了現場調試，調試過程簡單、快捷。應用過程中出現過啟動掉電、顯示不準確等故障現象，服務人員及時進行整改調試后使用正常。
    43上07工作面使用變頻器日期為2010年4月1日～12月3日，其中8月9日～9月5日邊采邊撤機尾、旋轉開采、延機頭，實際生產時間為7個月左右，生產原煤27.7萬噸。
    123上02工作面使用變頻器日期為2010年12月3日～2011年5月18日，實際生產時間為6個半月，生產原煤50.1萬噸。
5、結論
    兩工作面使用BPJ-500/1140型變頻器后，有如下優點：
    (1)  電站控制操作簡單：運輸機開正反車和調高低速不用在開關上調整，直接在TK200控制臺上操作就可以方便快捷地實現：
    (2)速度調整范圍大：通過調整變頻器頻率可以實現運輸機無極調速；
    (3)檢修方便：因為變頻器可以方便地調整運輸機速度，通過降低運輸機速度，可以方便地控制運輸機刮板所停止的位置，易于更換刮板和調整鏈條長度；
    (4)保護設備：使用變頻器后運輸機為勻加速起動，起動時間較長，統計數字為50s～60s，運輸機起動運行緩慢平穩，大大降低了運輸機起動負荷，運輸機減速箱、電機、彈性墊、鏈輪、鏈條等整個傳動、運行系統受沖擊較小，同時機頭、機尾電機啟動和運行全過程功率平衡，故障率明顯低，大大延長了設備使用壽命；
    (5)便于組織生產：當運輸機負荷增大時，運輸機運行速度下降，采煤機司機可以降低采煤機速度或停止截割以降低運輸機負荷，實現連續生產。
    (6)節省動力電纜：43上07工作面和123上02工作面可節省運輸機頭、機尾兩條動力電纜（MCPT-3×70+1×35+3×6，1.14kV）分別合計為520m、750m。
    目前青島天信電氣有限公司與瑞士ABB集團公司又聯合開發研制出了BPJ-2000/3300礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器，已通過加載試驗，將于近期在兗礦集團濟寧三號煤礦SG21000/1400型工作面刮板輸送機上做工業型試驗。