礦井提升機(jī)承載系統(tǒng)論文在線實(shí)時(shí)智能監(jiān)控論文

礦井提升機(jī)承載系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)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(jì)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(duì)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(yán)禁超載和超載重差運(yùn)行。箕斗提升必須采用定重裝載”。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(shí)，靠箕斗下壓滑動(dòng)架使溜煤嘴進(jìn)入箕斗，煤直接由煤倉(cāng)經(jīng)溜煤槽、溜煤嘴進(jìn)入箕斗，箕斗裝滿后上提箕斗時(shí)，依靠重錘的重力拉回滑動(dòng)架使溜煤嘴回轉(zhuǎn)，截止煤流。這種裝煤方式不能計(jì)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(huì)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(jìn)行放煤解決，危險(xiǎn)，影響生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)），給提升系統(tǒng)帶來了安全隱患，同時(shí)不利于礦井高效運(yùn)轉(zhuǎn)。我礦主井量煤器提升機(jī)型號(hào)為2JK-5*2.3ZA，配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)為ZD2500/65，功率為2100KW，箕斗型號(hào)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(shí)因?yàn)槊嘿|(zhì)差、矸石多，會(huì)造成裝載質(zhì)量超標(biāo)，提不動(dòng)的現(xiàn)象。針對(duì)目前主井裝載實(shí)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(chǎng)要求，因?yàn)榫聸]有增加定量斗的空間。如果進(jìn)行開鑿井壁來擴(kuò)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(shí)生產(chǎn)不允許采用此方案。因此，要求新設(shè)計(jì)方案必須在不改變?cè)b載系統(tǒng)或少改動(dòng)原裝載系統(tǒng)的情況下進(jìn)行設(shè)計(jì)。1改造方案設(shè)計(jì)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(hào)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(gè)溜煤槽增設(shè)一個(gè)截止閥門，截止閥門由液壓站控制。工作過程如下：裝煤時(shí)，靠箕斗下壓滑動(dòng)架使溜煤嘴進(jìn)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(duì)液壓站控制，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)閘門完全關(guān)閉，并通過控制系統(tǒng)發(fā)出提升信號(hào)，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(dòng)打開，等待下次裝載。這樣不會(huì)對(duì)提升時(shí)間造成任何影響，從而完成整個(gè)裝載過程。由于箕斗在裝載前對(duì)托罐梁沖擊非常大，所以在托罐梁上增加一套吸收箕斗動(dòng)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?yàn)樵谘b載過程中煤炭對(duì)箕斗底部存在很大沖擊，所以必須選擇對(duì)抗沖擊性能高、穩(wěn)定性好的稱重傳感器。而目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的傳感器在抗沖擊性能和穩(wěn)定性上同時(shí)達(dá)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(jì)。由于主井裝載時(shí)間短、煤流量大，這樣勢(shì)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(shí)閘門關(guān)閉，截?cái)嗝毫鳎赃_(dá)到煤流控制的目的。為了更加方便、快捷、動(dòng)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(hào)控制柜、隔爆控制箱等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)定量裝載、液壓閘門、信號(hào)通訊等實(shí)時(shí)控制，井口PLC控制系統(tǒng)由電腦模擬顯示柜、信號(hào)控制柜等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)井底裝載全過程的模擬顯示和計(jì)算機(jī)畫面顯示，并有產(chǎn)量的日、月報(bào)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(duì)傳感器的沖擊和提高整個(gè)稱重系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。（1）箕斗對(duì)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(huì)影響測(cè)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(jì)采用吸能緩沖裝置首先對(duì)箕斗進(jìn)行緩沖，對(duì)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(duì)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(guó)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(duì)受力方向要求嚴(yán)格，漂移嚴(yán)重，調(diào)整困難，不宜現(xiàn)場(chǎng)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(cè)重精度高；基本無零漂、無時(shí)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(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？刂茰y(cè)量部分采用PLC可編程控制器和計(jì)算機(jī)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(duì)模擬量進(jìn)行采集和對(duì)被控制系統(tǒng)進(jìn)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(jì)算機(jī)組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的上位機(jī)軟件，其人機(jī)界面友好，可實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)與PLC進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，在地面計(jì)算機(jī)上可以直接對(duì)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(duì)當(dāng)前故障進(jìn)行自我檢測(cè)、并記錄在歷時(shí)檔案內(nèi)的功能，方便維護(hù)和維修。這種設(shè)計(jì)由于采用全數(shù)字控制，可以方便的與絞車電控系統(tǒng)對(duì)聯(lián)，真正實(shí)現(xiàn)主井提升系統(tǒng)的自動(dòng)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(jì)量精度：動(dòng)態(tài)誤差±0.5%；定重設(shè)定范圍0-99.99t；工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(hào)；觸點(diǎn)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(yǔ)微泡析出附著機(jī)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(jī)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(xì)煤泥的浮選完善指標(biāo)好。我國(guó)有部分選煤廠已將不同型號(hào)規(guī)格的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)成功改造為噴射式浮選機(jī)。盡管國(guó)內(nèi)目前浮選機(jī)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