柏樂 管京城 倪士猛 朱紹寶

摘 ?要：核子秤是根據(jù)被測物料對同位素輻射源發(fā)出γ射線的吸收原理制造的一種計量儀器。放射線對電離室中的惰性氣體有激勵作用，使氣體電離，在高壓電場的作用下產(chǎn)生微弱的電流，該電流的大小與電離室接收到的射線強度之間存在一定規(guī)律，將該電流通過具有高放大倍率和高穩(wěn)定性的前置放大器、變送單元進行放大、轉(zhuǎn)換，得到一個與物料負荷成正比的稱重頻率信號，該稱重頻率信號連同輸送機的速度頻率信號一起送入計算機中進行計算，即可得知被測物料的質(zhì)量，從而計算出物料的累積重量、流量等參數(shù)。

關(guān)鍵詞：核子秤;稱重;主井提升;可編程控制器

前言

淮南礦業(yè)集團朱集東礦井，設(shè)計生產(chǎn)能力400萬t/a，朱集東礦主井提升方式為立井提升，安裝2套落地式多繩摩擦式提升機，提升容器為2套雙箕斗，鋼結(jié)構(gòu)井架，主要用于礦井提煤。主要技術(shù)參數(shù)：

井筒凈直徑7.6m，提升高度995m，鋼結(jié)構(gòu)井架，裝備有JKMD-4.5×4（Ⅲ）多繩摩擦落地式提升機兩臺，電機功率4300KW，采用ABB交-直-交變頻同步電動機拖動，設(shè)計最大提升速度13.5m/s，箕斗自重34t，額定最大靜張力1050KN，額定最大靜張力差280KN，載重27t。井下定量斗采用液壓自動定量裝載，目前為提升速度為12m/s，裝載量25t，一次提升時間為168s，單臺車日理論提矸量為1.16萬噸。

朱集東礦主井兩套裝載設(shè)備承擔(dān)著全礦原煤產(chǎn)量的提升任務(wù)，裝載系統(tǒng)承擔(dān)原煤裝載任務(wù)。其車間內(nèi)配套兩套設(shè)備，設(shè)備明細如下：（1）DTC140/166/55帶式輸送機。（2）GLD2000/5.5/3甲帶給料機。（3）KXJ-30/1140（660）A礦用隔爆兼本安型可編程控制器。（4）KXA-2本安控制顯示臺。（5）HC127礦用核子秤。（6）礦用本安型稱重傳感器 GIF120。（7）KJZ4-630/1140（660）礦用隔爆兼本安型真空多功能組合開關(guān)。（8）IPC-610-L工業(yè)計算機。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

為避免一套系統(tǒng)故障后無法完成原煤提升任務(wù)完成，主井裝載計量系統(tǒng)采用冗余稱重裝置，一套采用稱重液壓傳感器計量稱重、一套采用核子秤進行稱重。其具體工作原理具體如下：由礦用本安型稱重傳感器GIF-120稱其定量斗的重量傳輸其數(shù)據(jù)給KXJ-30/1140（660）A礦用隔爆本安型可編程控制器，由HC127礦用核子秤稱其皮帶繩經(jīng)過的原煤的重量傳輸其數(shù)據(jù)給KXJ-30/1140（660）A礦用隔爆本安型可編程控制器?？删幊炭刂破鲗烧叩臄?shù)據(jù)和提前設(shè)定的滿載值進行比較取其兩者的最大值給可編程控制器?？删幊炭刂破靼l(fā)出滿載指令后，可編程控制器發(fā)出停止指令給甲帶給料機命令完成主井裝載定量斗裝載任務(wù)。示意流程圖如圖1所示：

2 改造前的運行情況

改造前，主井裝載信號工從操作顯示臺按下皮帶啟動信號，主井裝載可編程控制器接到信號勾發(fā)出皮帶啟動命令后給KJZ4-630組合開關(guān)，組合開關(guān)啟動皮帶運轉(zhuǎn)后信號工發(fā)出甲帶給料機啟動信號給可編程控制器。可編程控制器收到信號后，發(fā)出啟動命令給KJZ4-630組合開關(guān)。組合開關(guān)啟動甲帶給料機，甲帶給料機開始向皮帶給出原煤，這時核子秤和稱重傳感器開始稱重工作。當(dāng)其中之一稱重達到設(shè)定值25T時，可編程控制器收到滿載信號后向KJZ4-630組合開關(guān)發(fā)出停止甲帶給料機停止運行命令，組合開關(guān)停止甲帶給料機的運行，完成一次定量裝載的任務(wù)，這時皮帶一直在保持繼續(xù)運行。

3 現(xiàn)場存在的問題

（1）煤礦井下的環(huán)境是復(fù)雜的，有時皮帶清掃器清掃的不干凈或者給煤機上口煤倉滲下的水都將會造成核子秤的微小計量。由于皮帶機不斷運行，當(dāng)累計值達到超載值27.5T，可編程控制器收到核子秤的超載信號后向KJZ4-630組合開關(guān)發(fā)出停止皮帶運行命令，同時可編程控制器發(fā)出禁止打開裝載扇形門油缸電磁閥的命令，扇形門將會打不開，從而不能完成向箕斗裝煤的任務(wù)，影響主井裝載正常的裝煤提升。（2）現(xiàn)場處理這個核子秤超載的現(xiàn)象，只有車房值班機修工到主井車房上位機上將其核子秤的稱重功能進行屏蔽。裝載信號工手動將扇形門打開后，完成一次裝載任務(wù)。然后車房值班人員再將核子秤稱重功能投入，從操作從人員到達現(xiàn)場再到分析核子秤故障原因，大概需要7-8分鐘，也就是影響了大約主井提升運行大概2勾的提升時間，約50T原煤的提升任務(wù)。

4 改造后的效益

針對現(xiàn)場存在的問題，在主井裝載司機操作臺上增加核子秤清零信號直接傳輸至核子秤主機。改造后裝載信號工比較稱重傳感器與核子秤之間稱重計量差值，如發(fā)現(xiàn)核子秤稱重漂移超出滿載值并在不斷變化時，信號工經(jīng)確認是核子秤超載后。信號工只需要在操作臺上按下核子秤清零按鈕即可將核子秤數(shù)據(jù)清零，不需要值班電工到車房現(xiàn)場去確認，節(jié)約了故障分析時間。從而保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，確保了提升生產(chǎn)的連續(xù)性，改造后的流程示意圖如圖2所示。

5 結(jié)束語

通過在裝載操作臺上增加手動清零信號，在信號工比較稱重傳感器GIF-120與核子秤之間差值，確定由于核子秤漂移超載后在操作臺上對其清零，節(jié)約了提升的寶貴時間，保證了主井提升的連續(xù)性。如果按照每天核子秤稱重漂移影響一次，影響時間按照2勾提升時間算，如一年按照影響200天算，則兩臺車約影響提升噸數(shù)

X=25（噸）*2（勾）*2（臺車）*200（天）=20000噸。

按照噸煤售價300元/噸計算，則經(jīng)濟收益Y=2000（噸）*300（元/噸）=600萬元，通過核子秤稱重清零改造后主井每年提升經(jīng)濟效益可以多增加600萬元的經(jīng)濟收益。

參考文獻

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