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        千萬噸礦井煤流均衡自動化控制研究

        2019-04-28 06:51:38李金翔
        2019年4期
        關(guān)鍵詞:煤流主井聲光報警

        李金翔

        (大同煤礦集團(tuán) 云岡礦,山西 大同 037003)

        某礦是一座現(xiàn)代化的千萬噸礦井,礦井現(xiàn)有兩個生產(chǎn)盤區(qū),兩個放頂煤工作面生產(chǎn),日常實行一個工作面主采,一個工作面配采的生產(chǎn)模式。在借鑒文獻(xiàn)[1-3]的基礎(chǔ)上,通過安裝一、二盤區(qū)膠帶煤流優(yōu)化控制系統(tǒng),對將要超載的工作面進(jìn)行預(yù)警,協(xié)調(diào)兩個綜采工作面的出煤量,從而使生產(chǎn)過程中煤量大小實現(xiàn)了自動化控制,有效杜絕了巷道膠帶過載停機(jī)、主運輸膠帶重載啟動等現(xiàn)象,使設(shè)備運轉(zhuǎn)平穩(wěn),壽命延長,從源頭上消除了煤流運輸設(shè)備事故隱患。

        1 煤流優(yōu)化控制系統(tǒng)

        煤流優(yōu)化控制系統(tǒng)旨在通過檢測兩個工作面的出煤量,根據(jù)工作面出煤量對主井帶式輸送機(jī)帶載量作出相對準(zhǔn)確預(yù)測,協(xié)調(diào)工作面的采、放煤工作,挖掘主井帶式輸送機(jī)最大運量潛能,最終實現(xiàn)兩個盤區(qū)均衡出煤。運轉(zhuǎn)設(shè)備參數(shù)見表1。

        表1 運轉(zhuǎn)設(shè)備參數(shù)

        2 系統(tǒng)組成

        煤流優(yōu)化控制系統(tǒng)包含如下設(shè)備,2臺工控機(jī),6個防爆控制分站箱,4臺防爆電腦,分布在一盤區(qū)膠帶機(jī)頭,二盤區(qū)膠帶機(jī)頭,綜采工作面一巷道機(jī)頭,綜采工作面二巷道機(jī)頭,綜采工作面一巷道膠帶機(jī)尾,綜采工作面二巷道膠帶機(jī)尾,如圖1所示。該系統(tǒng)可以把全礦輸煤系統(tǒng)連接起來。

        3 控制方法

        以主井膠帶機(jī)運轉(zhuǎn)1周的時間920 s為基準(zhǔn)計算,根據(jù)能量守恒定律,綜采轉(zhuǎn)載機(jī)耗時920 s時間運的煤會在一定時間后平鋪在主井膠帶機(jī)上。而綜采轉(zhuǎn)載機(jī)920 s運煤所做的功就等于此時主井膠帶機(jī)運煤所做的功。根據(jù)計算,綜采工作面一煤炭通過巷道膠帶機(jī)和一盤區(qū)膠帶機(jī)落在主井膠帶機(jī)上用時22 min;綜采工作面二煤炭通過巷道膠帶機(jī)和二盤區(qū)膠帶機(jī)落在主井膠帶機(jī)上用時17 min。由于綜采工作面一到主井膠帶機(jī)的距離遠(yuǎn),要大約22 min,所以實際情況是將采集綜采一的數(shù)據(jù)比采集綜采二的數(shù)據(jù)提前了5 min。這個對于整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性很重要,所以一旦出現(xiàn)綜采落煤點到主井膠帶機(jī)的距離出現(xiàn)大的變化時,一定要做相應(yīng)修改。

        4 控制流程

        綜采工作面一遠(yuǎn)比綜采工作面二遠(yuǎn),把綜采一設(shè)為1個定值2 800 t/h,對應(yīng)綜采電流值為90 A,超過就報警,比較的是1個定值。用綜采二來調(diào)節(jié)總煤量,當(dāng)綜采總煤量小的時候,可以增加煤量,當(dāng)綜采總煤量大的時候,減少煤量,比較的是總煤量。

        圖1 煤流優(yōu)化控制系統(tǒng)

        綜采一的控制流程如圖2所示。當(dāng)綜采一電流大于90 A,綜采一就報過載報警,此時聲光報警器變成紅色,并播報語音“煤量過載,已停車”,轉(zhuǎn)載機(jī)停,這時系統(tǒng)會發(fā)出信號停綜采的貝克控制器,后刮板輸送機(jī)就停下來,不再往巷道上運煤。當(dāng)系統(tǒng)檢測到綜采一電流小于90 A,但綜采電流之和大于176 A,此時聲光報警器變成黃色,并播報語音“煤量過大,請注意”。綜采一司機(jī)就要注意減少煤量,停掉前刮板輸送機(jī)或者后刮板輸送機(jī),當(dāng)系統(tǒng)檢測到煤量降低到過載報警值以下時,聲光報警器由黃色變成綠色,語音報警停止,這時綜采一司機(jī)就可啟動刮板機(jī)全力生產(chǎn)。

        圖2 煤量均衡系統(tǒng)綜采一控制流程

        綜采二的控制流程如圖3所示,當(dāng)兩個綜采電流之和大于150 A,綜采二就報過載報警,此時聲光報警器由綠色變成黃色,并播報語音“煤量過大,請注意”,這時綜采二司機(jī)就要注意減少煤量,停掉前刮板機(jī)或者后刮板機(jī),當(dāng)系統(tǒng)檢測到煤量降低到過載報警值以下時,聲光報警器由黃色變成綠色,并停止播報語音,這時綜采二司機(jī)就可以增加煤量了,啟動停止的刮板機(jī)。當(dāng)綜采二報過載報警,綜采二司機(jī)繼續(xù)增加煤量,當(dāng)系統(tǒng)檢測到,綜采電流之和大于176 A,綜采二就報過載故障,此時聲光報警器由黃色變成紅色,并播報語音“煤量過載,已停車”,這時系統(tǒng)會發(fā)出信號停綜采的貝克控制器,后刮板機(jī)就停下來,不再往巷道上運煤,系統(tǒng)檢測到綜采做功開始減少,當(dāng)減少到小于176 A時,綜采二聲光報警器由紅色變成黃色,語音報警變?yōu)椤懊毫窟^大,請注意”,然后綜采做功繼續(xù)減少,減少到小于150 A時,綜采二聲光報警器指示燈由黃色變成綠色,語音報警停止。這里綜采電流和為15 min的綜采電流的平均值。

        圖3 煤量均衡系統(tǒng)綜采二控制流程

        5 操作說明

        1) 綜采面上的煤流系統(tǒng)聲光報警器指示燈只有3種顏色:綠色、黃色、紅色。綠色表示可正常出煤,黃色表示已經(jīng)達(dá)到運量的85%以上,紅色表示已經(jīng)超載。

        2) 觀察綜采面上的煤流系統(tǒng)聲光報警器指示燈是否為綠色,若為綠色可正常卸煤,出煤。

        3) 當(dāng)出現(xiàn)煤流系統(tǒng)聲光報警器指示燈顏色變?yōu)辄S色時,語音報警為“煤量過大,請注意”,減少卸煤,停掉前刮板機(jī)或者后刮板機(jī),直到煤流系統(tǒng)聲光報警器指示燈顏色變?yōu)榫G色時,才可加大卸煤。

        4) 當(dāng)出現(xiàn)煤流系統(tǒng)聲光報警器指示燈顏色變?yōu)榧t色時,語音報警為“煤量過載,已停車”,這時后刮板機(jī)停了,強(qiáng)制停止卸煤。這時司機(jī)要耐心等待,直到煤流系統(tǒng)聲光報警器指示燈顏色變?yōu)榫G色時,才可卸煤。

        5) 判斷轉(zhuǎn)載機(jī)的停止信號是否由煤流系統(tǒng)發(fā)出的,只需要觀察聲光報警器是否為紅色燈,若為紅色就是煤流控制系統(tǒng)發(fā)出的停后刮板機(jī)信號,煤流均衡系統(tǒng)主畫面見圖4。

        6 結(jié) 語

        通過安裝一、二盤區(qū)膠帶煤流優(yōu)化控制系統(tǒng),對將要超載的工作面進(jìn)行預(yù)警,協(xié)調(diào)兩個綜采工作面的出煤量,使生產(chǎn)過程中煤量大小的控制實現(xiàn)了自動化,有效杜絕了膠帶過載停機(jī)、主運輸膠帶重載啟動等現(xiàn)象,使設(shè)備運轉(zhuǎn)平穩(wěn),壽命延長,從源頭上避免了設(shè)備事故隱患,實現(xiàn)了設(shè)備少維修理念,每天產(chǎn)量提高到5.5萬t以上。

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