煤矿主井定重装载系统的改造

煤矿主井定重装载系统的改造赵小峰【摘要】针对十矿主井提升系统回转体装载存在不能定重装载、设备磨损锈蚀严重等问题，改造设计了一种定重装载系统.该系统主要由连续式给煤机和液压称重式定量装载装置组成，其控制系统由井上监视和井下监控部分组成.经实际应用，该装载系统的改造在性能上实现了自动预先定量、缩短了装载时间，降低了职工劳动强度,提高了经济效益.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷)，期】2015(000)001【总页数】3页(P94-96)【关键词】主井;定重装载系统;连续给煤机;液压称重式定量装载系统【作者】赵小峰【作者单位】平顶山天安煤业股份有限公司十矿，河南平顶山467003【正文语种】中文【中图分类】TD5351问题的提出平煤股份十矿主井提升系统的装载一直采用回转体、曲轨和挺杆等组成的机械装载设备，其装煤时依靠箕斗下压闸门开启滑动架，使回转体进入箕斗，煤流入箕斗，箕斗上提时配重箱将回转体拉回截止煤流。如图1所示，该设备存在以下三方面的问题：1） 在正常煤质条件下，回转体定容的装载精度可以得到保证，但随着煤质潮湿程度和黏度的变化，极易出现实际装载量过重或装煤量不足的现象，影响正常的提升工作，且不符合《煤矿安全规程》第382条〃主井提升必须实现定重装载”的规定，存在很大的安全隐患［1］。2） 回转体机械设备安装多年，长时间使用磨损锈蚀严重，有多处开焊，造成漏煤，清理洒煤的工作量比较大。3） 人工操作，每班劳动强度大，并与机房司机因打点存在扯皮现象。多次出现回转体未能正常复位而发生卡箕斗的现象。通过研究分析，决定安装一套主井定重装载系统，以解决以上问题，保障安全生产。2改造方案2.1改造方案选择图1回转体装载系统图1-回转体;2-箕斗目前国内夕卜矿井箕斗定重装置按测重控制方式有液压称重式定重装载，悬挂料斗式定重装载，称重带式输送机定重装载，在线承载式定重装载及连续给煤机式定重装载［2］5种形式。通过对多种方案的分析对比，最终确定选用图2所示的定重装载方案。图2装载系统改造方案图该系统主要由连续给煤机和液压称重式定量装载装置组成。连续给煤机负责连续均匀地向定量斗输送物料，其占用空间小，设备布置较为宽松，可以根据装载需要方便地调节煤料输送速度;液压称重式定量装载装置不需对硐室进行扩大，可充分利用现有的空间，其重心着力点只有1个，测量精度比较高。具有两套测量装置，若一套装置出现问题后也不影响运行，装载时间不影响正常提升时间，可有效提高提升效率。2.2系统硬件设计按照现场实际情况和安装空间，设计了液压称重式定量装载装置和连续给煤机。为满足使用动力的要求，增加1台液压站，为各闸门开闭提供动力。2.2.1系统组成控制系统主要由地面监视部分及井下监控部分组成，其工作原理如图3所示。地面监视部分包括提升机房内的工控机及监控软件、控制柜和煤位传感器，主要用于监视系统各部分运行情况和上煤仓的储煤情况;井下监控部分主要由井下装载点的操作台、隔爆兼本质安全型控制箱、井下隔爆兼本质安全型电源、称重传感器（液压称重系统和压力变送器）及位置传感器等组成，主要实现装卸载的自动控制和提升信号自动发送。图3电控系统原理图2.2.2主要功能电控系统具备检修、手动、自动三种工作模式，不同工作模式具备不同的功能。控制系统具有主要功能如下：1） 具有自动打点和手动打点功能，。正常提升时自动打点控制运行;手动方式是在相关的闭锁关系下，按照相应的运行逻辑分阶段由人通过按键操作，分步运行;当在检修模式下没有任何限制，可以分别对各设备进行单独操作。2） 提升机房工控机监控井下各设备的运行状态并实时动态显示，数字显示提升信号。3） 定重装载系统提供与提升机电控系统连接控制的〃快上、快下、慢上、慢下、急停、停车”的无源触点，能与提升机电控实现自动闭锁运行。4） 上位机能方便地进行系统参数的设置及修改。5） 具有提升钩数的自动累计、显示和存储功能功能，日报表自动生成、查询、打印功能。6） 系统具有自诊断功能和事故自动报警功能，能够进行故障的显示、记录、存档。7） 系统软件有防止二次重复装载功能。8） 井下操作台具备触摸屏显示功能，具有装载过程全程实时状态显示功能，紧急状态下还有急停功能。2.3系统软件设计定重装载配套的监测及控制系统能实现主井装载设备的在线监测、给煤机及定量装置的自动控制等主要功能，上位机监控主界面如图4所示。图4系统主监控界面设计了对设备工作模式、主副箕斗装载重量、主副箕斗位置、主副箕斗闸门开闭状态、提升机当前状态、油泵电动机工作情况等众多参数的集中动态显示，可以实时观察装载设备的运行情况，监测各个设备的工作状态，及时发现异常情况便于进行急停、复位等应急操作。另外，还定制了用户管理和参数设置界面。PLC的控制程序按照主程序、手动程序段、自动程序段来编写。当井下信号工选择手动时，可以在闭锁条件的允许下进行分部闭锁操作，当选择检修模式时系统无条件执行输入指令，当选择自动时，程序跳转至自动模式程序段运转，自动模式下的程序流程图如图5所示［3］。图5自动模式下工作流程图3结语十矿主井定重装载控制系统利用现有基础条件，通过技术改造设计与实际应用，取得了良好的效果。即实现了主井预先定量、扇形闸门自动化控制悬吊装载，缩短了装载时间，每小时多提2钩，增加了矿井原煤提运量;采用自动化控制，称重、对接和装载更为简便，延长了设备维修和更换周期，节约了相关设备的维护费用洞时实时监视设备的应用，能及时发现和纠正设备运行中出现的问题，为十矿降低生产成本，提