智能型矿井提升定量称重控制系统的研究与应用.PDF

智能型矿井提升定量称重控制系统的研究与应用 徐州矿务集团质量技术监督处 毕思武 【摘 要】 本文讨论了智能型矿井提升定量称重控制系统的组成原理与设计方法，最后指出该系 统较好地解决了长期以来井下原煤产量无计量的难题。 【关键词】 智能型；矿井提升；定量称重；控制系统 一、系统研究与应用的意义 徐州矿务集团是一个百年老矿，开采深度达一千多 米。长期以来，井下开采的煤炭主要依靠立井箕斗设备 提升到地面进入储煤仓，然后通过火车或汽车销往全国 各地。煤矿立井提升系统工作过程如图 1 所示。 在提升煤炭过程中，由于立井箕斗没有安装称重系 统，箕斗中的煤炭装多或装少无法知道，如果装多了造 成箕斗超负荷运行，加快钢丝绳磨损老化，时常有掉罐， 出现罐毁人亡事故，严重影响了煤矿的安全生产；如果 每罐煤炭装少了，工作效率降低，浪费了能耗，不利于 节能减排；更重要的是，井下每天、每月甚至每年实际 生产的原煤产量无法计量，只能依靠收尺量方和数矿车 图 1 煤矿立井提升系统示意图 来推算产量，计量严重失准，无法对采区实行定额考核， 造成了产销量不一致，常常出现亏吨或涨吨现象，严重地影响煤炭企业经营生产。因此，开展智能 型矿井提升定量称重系统的研究和应用，对于加强井下生原煤计量，实现对采区的定额管理，做到 产销一致，确保矿井提升系统的安全，节能减排和高产高效，都有着重要的现实意义和深远的历史 意义。 二、系统的组成原理 1、工作原理 智能型矿井提升定量称重控制系统由立井箕斗装载设备（缓冲仓）、计量箕斗、定量称重系统 的秤体部分（如秤台和传感器）和立井提升装卸载定量称重控制系统（如工控机）组成，其基本工 作过程如图 2 所示。 图 2 智能型矿井提升定量称重控制系统工作过程示意图 首先，井下生产的煤炭经过井下大皮带送到井下煤仓，然后由缓冲仓将煤炭放到井下小皮带， 由小皮带再将煤炭装入计量箕斗。计量箕斗是一种定重箕斗，通常为 8t,装有煤炭的计量箕斗在秤 台上称量，称重传感器将称量的重量实时地传递给称重控制器，称重控制器按照事先设计好的称重 程序和定量值（如 8t）进行称重，当达到设定值时，称重控制器控制缓冲仓关闭，发出提升指令， 计量箕斗在提升绞车的牵引下升井，整个过程自动完成，无需人员干预，从而实现对井下生产的煤 炭进行定量装载、提升的自动控制。 2、立井箕斗装载设备 立井箕斗装载设备（简称装载设备），又叫缓冲仓，是煤矿立井从井下煤仓向多绳或单绳提升 箕斗（计量箕斗）装载原煤的中间储装设备。按照中华人民共和国行业标准 MT-21-90《立井箕斗计 量装载设备》（简称 MT-21-90）的要求，该装载设备应制成带上开式扇形闸门，直立计量斗结构形 式，计量方式采用定重或定容式。其组成结构如图 3 所示。 3、立井提升装卸载定量控制系统 该系统主要由定重传感器，皮带机、给煤机、油泵运行检测装置，到位传感器、煤位传感器， 装卸载站、绞车房编码电话，上井口检修信号箱，装卸载站 PLC 隔爆控制箱和信号控制柜，绞车房 中心控制计算机和信号控制柜组成，其组成原理如图 4 所示。 图 3 固定溜槽不带活动溜嘴的气动或液动式装载设备 图 4 立井提升装卸载定量控制系统组成原理图 在控制系统设计时，要着重要处理好系统零漂,气动电磁阀工作时震动对称量精度的影响等方 面的问题。 控制系统主要