煤礦主井定重裝載系統(tǒng)的改造

煤礦主井定重裝載系統(tǒng)的改造趙小峰【摘要】針對十礦主井提升系統(tǒng)回轉(zhuǎn)體裝載存在不能定重裝載、設(shè)備磨損銹蝕嚴重等問題，改造設(shè)計了一種定重裝載系統(tǒng).該系統(tǒng)主要由連續(xù)式給煤機和液壓稱重式定量裝載裝置組成，其控制系統(tǒng)由井上監(jiān)視和井下監(jiān)控部分組成.經(jīng)實際應(yīng)用，該裝載系統(tǒng)的改造在性能上實現(xiàn)了自動預先定量、縮短了裝載時間，降低了職工勞動強度,提高了經(jīng)濟效益.【期刊名稱】《煤礦機電》【年(卷)，期】2015(000)001【總頁數(shù)】3頁(P94-96)【關(guān)鍵詞】主井;定重裝載系統(tǒng);連續(xù)給煤機;液壓稱重式定量裝載系統(tǒng)【作者】趙小峰【作者單位】平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十礦，河南平頂山467003【正文語種】中文【中圖分類】TD5351問題的提出平煤股份十礦主井提升系統(tǒng)的裝載一直采用回轉(zhuǎn)體、曲軌和挺桿等組成的機械裝載設(shè)備，其裝煤時依靠箕斗下壓閘門開啟滑動架，使回轉(zhuǎn)體進入箕斗，煤流入箕斗，箕斗上提時配重箱將回轉(zhuǎn)體拉回截止煤流。如圖1所示，該設(shè)備存在以下三方面的問題：1） 在正常煤質(zhì)條件下，回轉(zhuǎn)體定容的裝載精度可以得到保證，但隨著煤質(zhì)潮濕程度和黏度的變化，極易出現(xiàn)實際裝載量過重或裝煤量不足的現(xiàn)象，影響正常的提升工作，且不符合《煤礦安全規(guī)程》第382條〃主井提升必須實現(xiàn)定重裝載”的規(guī)定，存在很大的安全隱患［1］。2） 回轉(zhuǎn)體機械設(shè)備安裝多年，長時間使用磨損銹蝕嚴重，有多處開焊，造成漏煤，清理灑煤的工作量比較大。3） 人工操作，每班勞動強度大，并與機房司機因打點存在扯皮現(xiàn)象。多次出現(xiàn)回轉(zhuǎn)體未能正常復位而發(fā)生卡箕斗的現(xiàn)象。通過研究分析，決定安裝一套主井定重裝載系統(tǒng)，以解決以上問題，保障安全生產(chǎn)。2改造方案2.1改造方案選擇圖1回轉(zhuǎn)體裝載系統(tǒng)圖1-回轉(zhuǎn)體;2-箕斗目前國內(nèi)夕卜礦井箕斗定重裝置按測重控制方式有液壓稱重式定重裝載，懸掛料斗式定重裝載，稱重帶式輸送機定重裝載，在線承載式定重裝載及連續(xù)給煤機式定重裝載［2］5種形式。通過對多種方案的分析對比，最終確定選用圖2所示的定重裝載方案。圖2裝載系統(tǒng)改造方案圖該系統(tǒng)主要由連續(xù)給煤機和液壓稱重式定量裝載裝置組成。連續(xù)給煤機負責連續(xù)均勻地向定量斗輸送物料，其占用空間小，設(shè)備布置較為寬松，可以根據(jù)裝載需要方便地調(diào)節(jié)煤料輸送速度;液壓稱重式定量裝載裝置不需對硐室進行擴大，可充分利用現(xiàn)有的空間，其重心著力點只有1個，測量精度比較高。具有兩套測量裝置，若一套裝置出現(xiàn)問題后也不影響運行，裝載時間不影響正常提升時間，可有效提高提升效率。2.2系統(tǒng)硬件設(shè)計按照現(xiàn)場實際情況和安裝空間，設(shè)計了液壓稱重式定量裝載裝置和連續(xù)給煤機。為滿足使用動力的要求，增加1臺液壓站，為各閘門開閉提供動力。2.2.1系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)主要由地面監(jiān)視部分及井下監(jiān)控部分組成，其工作原理如圖3所示。地面監(jiān)視部分包括提升機房內(nèi)的工控機及監(jiān)控軟件、控制柜和煤位傳感器，主要用于監(jiān)視系統(tǒng)各部分運行情況和上煤倉的儲煤情況;井下監(jiān)控部分主要由井下裝載點的操作臺、隔爆兼本質(zhì)安全型控制箱、井下隔爆兼本質(zhì)安全型電源、稱重傳感器（液壓稱重系統(tǒng)和壓力變送器）及位置傳感器等組成，主要實現(xiàn)裝卸載的自動控制和提升信號自動發(fā)送。圖3電控系統(tǒng)原理圖2.2.2主要功能電控系統(tǒng)具備檢修、手動、自動三種工作模式，不同工作模式具備不同的功能?？刂葡到y(tǒng)具有主要功能如下：1） 具有自動打點和手動打點功能，。正常提升時自動打點控制運行;手動方式是在相關(guān)的閉鎖關(guān)系下，按照相應(yīng)的運行邏輯分階段由人通過按鍵操作，分步運行;當在檢修模式下沒有任何限制，可以分別對各設(shè)備進行單獨操作。2） 提升機房工控機監(jiān)控井下各設(shè)備的運行狀態(tài)并實時動態(tài)顯示，數(shù)字顯示提升信號。3） 定重裝載系統(tǒng)提供與提升機電控系統(tǒng)連接控制的〃快上、快下、慢上、慢下、急停、停車”的無源觸點，能與提升機電控實現(xiàn)自動閉鎖運行。4） 上位機能方便地進行系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置及修改。5） 具有提升鉤數(shù)的自動累計、顯示和存儲功能功能，日報表自動生成、查詢、打印功能。6） 系統(tǒng)具有自診斷功能和事故自動報警功能，能夠進行故障的顯示、記錄、存檔。7） 系統(tǒng)軟件有防止二次重復裝載功能。8） 井下操作臺具備觸摸屏顯示功能，具有裝載過程全程實時狀態(tài)顯示功能，緊急狀態(tài)下還有急停功能。2.3系統(tǒng)軟件設(shè)計定重裝載配套的監(jiān)測及控制系統(tǒng)能實現(xiàn)主井裝載設(shè)備的在線監(jiān)測、給煤機及定量裝置的自動控制等主要功能，上位機監(jiān)控主界面如圖4所示。圖4系統(tǒng)主監(jiān)控界面設(shè)計了對設(shè)備工作模式、主副箕斗裝載重量、主副箕斗位置、主副箕斗閘門開閉狀態(tài)、提升機當前狀態(tài)、油泵電動機工作情況等眾多參數(shù)的集中動態(tài)顯示，可以實時觀察裝載設(shè)備的運行情況，監(jiān)測各個設(shè)備的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況便于進行急停、復位等應(yīng)急操作。另外，還定制了用戶管理和參數(shù)設(shè)置界面。PLC的控制程序按照主程序、手動程序段、自動程序段來編寫。當井下信號工選擇手動時，可以在閉鎖條件的允許下進行分部閉鎖操作，當選擇檢修模式時系統(tǒng)無條件執(zhí)行輸入指令，當選擇自動時，程序跳轉(zhuǎn)至自動模式程序段運轉(zhuǎn)，自動模式下的程序流程圖如圖5所示［3］。圖5自動模式下工作流程圖3結(jié)語十礦主井定重裝載控制系統(tǒng)利用現(xiàn)有基礎(chǔ)條件，通過技術(shù)改造設(shè)計與實際應(yīng)用，取得了良好的效果。即實現(xiàn)了主井預先定量、扇形閘門自動化控制懸吊裝載，縮短了裝載時間，每小時多提2鉤，增加了礦井原煤提運量;采用自動化控制，稱重、對接和裝載更為簡便，延長了設(shè)備維修和更換周期，節(jié)約了相關(guān)設(shè)備的維護費用洞時實時監(jiān)視設(shè)備的應(yīng)用，能及時發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)備運行中出現(xiàn)的問題，為十礦降低生產(chǎn)成本，提