礦井提升機承載系統(tǒng)論文在線實時智能監(jiān)控論文

礦井提升機承載系統(tǒng)在線實時智能監(jiān)控改造摘要：本文首先介紹了蘆嶺煤礦老礦井主井提升系統(tǒng)的現(xiàn)狀，分析了其不利因素，然后設(shè)計出相應(yīng)的改造方案，通過分析主井箕斗定重裝載裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，給出了解決箕斗對稱重傳感器沖擊問題及稱重系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的方法。0引言依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第382條規(guī)定“提升裝置的最大載重量和最大載重差，應(yīng)在井口公布，嚴禁超載和超載重差運行?；诽嵘仨毑捎枚ㄖ匮b載”。蘆嶺煤礦包括附近一些老礦井主井提升系統(tǒng)，沒有設(shè)置定量斗箱。裝煤時，靠箕斗下壓滑動架使溜煤嘴進入箕斗，煤直接由煤倉經(jīng)溜煤槽、溜煤嘴進入箕斗，箕斗裝滿后上提箕斗時，依靠重錘的重力拉回滑動架使溜煤嘴回轉(zhuǎn)，截止煤流。這種裝煤方式不能計量，屬于定容裝載。隨著采煤工藝的不斷變化，如綜采加綜放，煤里矸石量隨之增加，所以定容裝載裝置常會出現(xiàn)容量不變但質(zhì)量變大的情況，易造成超載事故（需人工進行放煤解決，危險，影響生產(chǎn)時間長），給提升系統(tǒng)帶來了安全隱患，同時不利于礦井高效運轉(zhuǎn)。我礦主井量煤器提升機型號為2JK-5*2.3ZA，配套電動機型號為ZD2500/65，功率為2100KW，箕斗型號為12T底卸式箕斗，名義載重為12T?，F(xiàn)裝載裝置為回轉(zhuǎn)體定容裝載，有時因為煤質(zhì)差、矸石多，會造成裝載質(zhì)量超標(biāo)，提不動的現(xiàn)象。針對目前主井裝載實際工況，若采用傳統(tǒng)的設(shè)置定量斗的方案無法滿足現(xiàn)場要求，因為井下沒有增加定量斗的空間。如果進行開鑿井壁來擴大井下增設(shè)定量斗的空間的話，礦井必須停產(chǎn)施工，現(xiàn)實生產(chǎn)不允許采用此方案。因此，要求新設(shè)計方案必須在不改變原裝載系統(tǒng)或少改動原裝載系統(tǒng)的情況下進行設(shè)計。1改造方案設(shè)計改造的定量裝載裝置系統(tǒng)可以解決在無定量斗狀態(tài)下主井定重裝載的問題。它由吸能緩沖器裝置、液壓稱重傳感器、煤流閘門控制系統(tǒng)、PLC智能控制系統(tǒng)等組成。其中煤流閘門控制系統(tǒng)由液壓站閘門、液壓站、到位開關(guān)等組成。PLC智能控制系統(tǒng)由井底信號控制柜、PLC隔爆控制箱、井口絞車房控制柜、顯示模擬柜等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如下圖1所示：2工作原理該定量裝載裝置系統(tǒng)在不破壞原有提升系統(tǒng)的前提下，在井底托罐裝置上增加吸能緩沖器裝置及稱重傳感器，在每個溜煤槽增設(shè)一個截止閥門，截止閥門由液壓站控制。工作過程如下：裝煤時，靠箕斗下壓滑動架使溜煤嘴進入箕斗，箕斗通過緩沖器吸能并坐落在稱重傳感器上，系統(tǒng)開始稱重。通過PLC控制箱對液壓站控制，當(dāng)達到設(shè)定值時閘門完全關(guān)閉，并通過控制系統(tǒng)發(fā)出提升信號，箕斗上提依靠重錘的重力使得溜煤嘴復(fù)位。待溜煤嘴回到位后，截止閘門自動打開，等待下次裝載。這樣不會對提升時間造成任何影響，從而完成整個裝載過程。由于箕斗在裝載前對托罐梁沖擊非常大，所以在托罐梁上增加一套吸收箕斗動能的緩沖裝置，使得箕斗平穩(wěn)坐落在液壓稱重傳感器上。另外，因為在裝載過程中煤炭對箕斗底部存在很大沖擊，所以必須選擇對抗沖擊性能高、穩(wěn)定性好的稱重傳感器。而目前國內(nèi)市場上的傳感器在抗沖擊性能和穩(wěn)定性上同時達到相關(guān)要求的很少，很難適應(yīng)煤礦井下惡劣的環(huán)境。所以液壓稱重油缸的結(jié)構(gòu)及加工工藝需要特殊設(shè)計。由于主井裝載時間短、煤流量大，這樣勢必導(dǎo)致每次裝煤量有很大的誤差，所以增加煤流閘門控制系統(tǒng)，當(dāng)裝到設(shè)定值時閘門關(guān)閉，截斷煤流，以達到煤流控制的目的。為了更加方便、快捷、動態(tài)地了解井底裝載狀況及生產(chǎn)情況，增加了井口、井底PLC控制系統(tǒng)。井底PLC控制系統(tǒng)由信號控制柜、隔爆控制箱等組成，實現(xiàn)對定量裝載、液壓閘門、信號通訊等實時控制，井口PLC控制系統(tǒng)由電腦模擬顯示柜、信號控制柜等組成，實現(xiàn)對井底裝載全過程的模擬顯示和計算機畫面顯示，并有產(chǎn)量的日、月報表輸出功能。3系統(tǒng)技術(shù)分析該定重裝載裝置系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵在于如何解決箕斗對傳感器的沖擊和提高整個稱重系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。（1）箕斗對稱重傳感器的沖擊問題可以通過選擇大量程的傳感器的方法來解決沖擊問題。由于傳感器的線性度都是有區(qū)別的，傳感器量程的增大使線性度變差，會影響測量的精度，影響稱重的準(zhǔn)確性。所以這種方案不可取。設(shè)計采用吸能緩沖裝置首先對箕斗進行緩沖，對箕斗的能量有效地吸收后，再作用在傳感器上，這樣可以有效地降低箕斗對傳感器的沖擊。（2）稱重系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題①稱重傳感器選取。日前我國定重裝載裝置中采用的有壓磁和液壓傳感器。由于壓磁定重傳感器對受力方向要求嚴格，漂移嚴重，調(diào)整困難，不宜現(xiàn)場使用，在本系統(tǒng)中采用液壓式稱重傳感器。由于液體的不可壓縮性，可視為靜態(tài)密封。隨著近年來密封材料的優(yōu)化，較好地解決了密封中的滲漏問題。液壓稱重傳感器工作穩(wěn)定，性能可靠，測重精度高；基本無零漂、無時漂、無溫漂、線性度較高；耐沖擊，能承受較大的側(cè)向力，適用于礦山井下的偽劣環(huán)境。②控制測量系統(tǒng)設(shè)計?？刂茰y量部分采用PLC可編程控制器和計算機組態(tài)軟件控制的全數(shù)字控制。PLC可編程控制器穩(wěn)定性極高，可以準(zhǔn)確地對模擬量進行采集和對被控制系統(tǒng)進行準(zhǔn)確控制，用其作為本系統(tǒng)的主控制器是比較合適的。采用基于計算機組態(tài)軟件設(shè)計的上位機軟件，其人機界面友好，可實時控制裝、卸載站的狀況，各傳感器的工作狀態(tài)以及全系統(tǒng)的工作狀態(tài)一目了然。且實時與PLC進行遠程通訊，在地面計算機上可以直接對井下的稱重參數(shù)修改，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。系統(tǒng)有對當(dāng)前故障進行自我檢測、并記錄在歷時檔案內(nèi)的功能，方便維護和維修。這種設(shè)計由于采用全數(shù)字控制，可以方便的與絞車電控系統(tǒng)對聯(lián)，真正實現(xiàn)主井提升系統(tǒng)的自動裝載，減少了人為因素的不確定性，使系統(tǒng)的安全性及提升效率得到明顯的提高。（3）技術(shù)指標(biāo)計量精度：動態(tài)誤差±0.5%；定重設(shè)定范圍0-99.99t；工業(yè)控制計算機與PLC控制柜之間通訊最大距離為20km；供電電源：井上220VAC，井下127VAC；稱重傳感器提供4-20mA輸出信號；觸點電壓：24VDC/2A、127VAC/1A；防爆形式：稱重傳感器防爆，井下PLC控制柜防爆，井上PLC控制柜為礦用一般型。5結(jié)語微泡析出附著機理有助于煤漿礦化，有選擇性地加快煤泥的浮選速度。噴射式浮選機完善地將微泡浮選和一般尺寸氣泡浮選相結(jié)合，浮選粗、中煤粒的可燃體回收率高，細煤泥的浮選完善指標(biāo)好。我國有部分選煤廠已將不同型號規(guī)格的機械攪拌式浮選機成功改造為噴射式浮選機。盡管國內(nèi)目前浮選機技改措施和方法取得了較好效果，但由于歷史原因及各種條件的約束和限制，浮選系統(tǒng)及設(shè)備的總體水平還不高，還