盧志強

(淮北礦業(yè)股份有限公司臨渙煤礦，安徽 淮北 235136)

臨渙礦東部提矸井系統(tǒng)操控創(chuàng)新研究

盧志強

(淮北礦業(yè)股份有限公司臨渙煤礦，安徽 淮北 235136)

對臨渙煤礦東部提矸生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題以及系統(tǒng)實現(xiàn)操控自動化存在的難題進行了剖析，詳細說明系統(tǒng)實現(xiàn)操控自動化所采取的技術措施，并對技術改造創(chuàng)新點及改造后的運行效果、經(jīng)濟社會效益進行了總結。

操作控制；自動化；創(chuàng)新

0 引言

建設現(xiàn)代化礦井、實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的高產(chǎn)、高效，出路在于機械化、自動化。隨著我國煤炭事業(yè)的發(fā)展及安全形勢的要求，利用新技術、新裝備改造傳統(tǒng)的煤炭生產(chǎn)工藝，已勢在必行。實現(xiàn)礦井生產(chǎn)過程操作控制自動化后，能進一步促進安全管理系統(tǒng)化、生產(chǎn)管理集約化，對保障安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率和管理水平、降低生產(chǎn)成本都具有十分重要的意義。

1 臨渙煤礦概況

臨渙煤礦設計生產(chǎn)能力180萬t/a，1985年投產(chǎn)，2009年核定生產(chǎn)能力300萬t/a，現(xiàn)有中央?yún)^(qū)、東部井區(qū)2個生產(chǎn)廠區(qū)。東部井區(qū)設計安裝混合提升井1座，設有提升機房及地面排矸系統(tǒng)，主要擔負礦井東部采區(qū)(Ⅰ11、Ⅰ13、Ⅰ15、Ⅱ13 4個采區(qū))矸石提升運輸、東部采區(qū)人員上下提升任務。東部提矸井設計安裝JKMD-2.8×4(Ⅰ)型落地多繩摩擦輪提升機1臺，YR800-12/1430型交流電動機(800 kW，491 r/min，6 kV)。井筒裝備GL1.5-13107型罐籠2只，采用MGC1.7-9B型礦車運輸矸石；地面、井下均設有環(huán)形車場，裝車采用操車系統(tǒng)。

2 問題的提出

(1) 目前國內(nèi)混合井提升還沒有實現(xiàn)自動化的先例，均是采用井口信號打點和車房操作分離的模式運行，實際操作過程中需要協(xié)調(diào)配合，即井口打點給車房信號，車房絞車司機按照信號操作提升機，并未做到自動化控制。分散式操作，崗位多、用工多，也不利于安全管理。

(2) 上下口環(huán)形車場傳統(tǒng)工藝都是采用電機車運輸，每班都需要安設電機車司機、摘掛鉤工，分散作業(yè)，作業(yè)環(huán)節(jié)多、人員多，安全管理難度大，職工勞動強度大。

(3) 地面環(huán)形車場軌道與設備布置圖如圖1所示，矸石運輸過程中有排矸、翻矸、矸石運輸?shù)拳h(huán)節(jié)，其中翻矸環(huán)節(jié)操作礦車到位、翻車機啟動停止、受矸漏斗閘門打開關閉、翻矸車到位等較為復雜，也是決定礦井排矸效率的環(huán)節(jié)。需要采用自動化控制方式解決其操作復雜的問題，并提高生產(chǎn)效率。

圖1 地面環(huán)形車場

3 采取的技術措施

(1) 創(chuàng)新提升機操控模式，開創(chuàng)性的設計，從傳統(tǒng)的信號和操作分離模式，改為集中自動化操作模式。提升機操控臺與井口操車操控臺合并安裝在上井口打點室內(nèi)，在井口打點室操作提升機與井口操車裝置，形成絞車操作與信號一體化，實現(xiàn)減人提效，“人少則安、無人則安”目標。布置效果如圖2所示。

圖2 操車、調(diào)車、提升操控聯(lián)合布置

圖2中，上部為操車、調(diào)車機操控臺，下部為提升機操控臺。通過提升機與井口操車信號通訊，實現(xiàn)井口操車裝卸載自動化，即提升罐籠到位，提升機給操車系統(tǒng)到位信號并在操車控制臺顯示，司機確認后，井口操車自動裝車、自動配車，達到自動、連續(xù)裝車的目的。(2) 創(chuàng)新煤礦地面環(huán)形車場運輸模式。為達到環(huán)形車場車輛運輸自動化(圖1)，環(huán)形車場安設調(diào)車機2臺，負責把井口礦車推移至翻車機處以及把卸矸后的礦車運輸至井口進車側操車處，并完成對左右兩井口操車機的配車任務。(3) 提升機、信號、環(huán)形車場運輸操控均在井口操控室由提升司機1人完成，并實現(xiàn)提升機、井口操車、環(huán)形車場推車機自動化控制。其提升機、操車、配車自動化運行邏輯順序方框圖如圖3所示。(4) 采用工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)作為管理的補充，井口、環(huán)形車場關鍵地段安設攝像頭，顯示器安裝在井口操控室，實現(xiàn)對生產(chǎn)場所的全方位監(jiān)視。

圖3 提升機、操車、配車自動化運行邏輯順序

4 效益分析

臨渙煤礦東部提矸井系統(tǒng)于2014年1月份投入運行，運行狀況良好。

(1) 本次提升機操控模式的創(chuàng)新，也是國內(nèi)煤礦提升機操控模式的創(chuàng)新，是在實際生產(chǎn)過程應用先進技術改造舊生產(chǎn)環(huán)節(jié)的典范；也是對操控模式的升級完善，顯著提高了煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的科技含量與機電設備運行的安全性。

(2) 創(chuàng)新環(huán)形車場操控模式，將過去電機車調(diào)車、職工現(xiàn)場操作的傳統(tǒng)工藝改為現(xiàn)在的自動化操作，提高了設備運行的可靠性。

(3) 如圖4所示，改造后的操控室環(huán)境優(yōu)越，極大地改善了職工作業(yè)的安全環(huán)境；減少了職工現(xiàn)場操作幾率，降低了職工的勞動強度，使礦井安全狀況徹底改善。

圖4 操控室

(4) 系統(tǒng)操控集約化，減少用工40人，每年能為煤礦節(jié)約人工成本投入400萬元，經(jīng)濟效益極為可觀，真正做到了優(yōu)化系統(tǒng)、集約高效、減人提效。

(5) 系統(tǒng)操控集約化，也帶來管理的集約化、流程的簡單化，使生產(chǎn)效率大大提高。該系統(tǒng)完成后，填補了國內(nèi)空白，具有很好的社會效益。

[1] 王震生，楊桂娟.淺議煤礦提升機的自動化控制[J].煤炭技術，2013(5)

[2] 王宇星.礦井提升機的自動化控制[J].湖南有色金屬，2001(3)

2014-08-27

盧志強(1967—)，男，安徽碭山人，高級工程師，從事煤礦機電管理工作。