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煤矿连续运输煤流均衡控制系统

发布时间:2018-05-16 15:46:16 发布人:权淑娟

|       产品概述

以检测和计算与实际原煤输送相关联系统的实际工作点为核心,以单级动态优化模型及多级协同生产优化模型为重点,实现系统全生命周期成本最低。针对带式输送机的带速和煤量大小等参数,以节能、高效运输为目标,建立带式输送机输煤系统的最优化控制模型。

1. 根据煤量大小调节带式输送机的带速V,以达到节能的目的;根据当前带式输送机的带速调整给煤量,使运量和带速匹配。

2. 根据煤流所到达的位置自动开启或加速带式输送机;当煤流在前级带式输送机运行时,后级带式输送机处于停止或低速待命状态,煤流到达时后级输送开起或自动加速。

3. 有别于传统控制量为固定值的模式,带式输送机最优控制量可非线性实时变化。根据带式输送机的张紧力、摩擦力、负载大小等参数建立数学模型,实时调速实现煤流系统的节能和经济运行。

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4. 电机轴功率

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|       产品特点

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|       工作原理

■建立预测模型,找出主井煤量、主井电流与沿线输送机煤量的关系

■准确检测实时煤量并预测主井输送机未来煤量变化

■建立控制模型,调节沿线带式输送机的输送速度,或者停掉顺槽输送机以防止出现短时煤量过大的情况控制煤量在一个相对稳定的范围内

■通过调节带式输送机的带速来达到节能效果

|       系统优势

节省直接成本

■电费:空载停机,轻载低速运行

■设备耗材及更换费用:降低设备运行损耗,延长使用寿命

■劳动力成本:通过无人值守化运行,以及可靠的系统质量来降低人员成本

节省间接成本

■维护成本:通过系统自诊断和监视功能,及系统数据分析降低维护成本

煤流智能控制的收益

■减少带式输送机磨损,延长设备使用寿命约50%

■节能减排,减少电费开支约10%

■减少系统级故障停机时间10%

■实现带式输送机以及整个井下运输系统的自动化、智能化控制

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|       同煤集团同忻矿煤流均衡控制的工程实践

(1)    煤矿连续运输煤流均衡控制系统硬件构成


 

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       控制系统主要由智能煤流运算中心、隔爆控制分站、煤量监测装置、防爆计算机、声光报警器等构成。防爆分站位于运输系统中各条皮带机的机头,通过井下以太网环网将采集到的煤量数据上传给智能煤流运算中心并执行智能煤流运算中心下发的控制指令。智能煤流运算中心作为数据分析、优化运算和控制信息发布的枢纽,并可接入矿井自动化控制中心。

       (2)    网络图

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       智能煤流运算中心通过网络和主井皮带机控制PLC连接,并与1#、2#盘区皮带机的防爆分站箱,综采1#、2#顺槽皮带防爆分站箱,综采1#、2#转载机防爆分站箱连接;同时1#、2#盘区皮带机的防爆分站箱连接有防爆电脑进行控制;综采1#、2#转载机防爆分站箱连接有防爆电脑进行控制。网络图可以实时显示前述所有的网络连接状态。

       (3)    操作界面

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       操作界面左侧显示综采1#2#工作面的转载机、顺槽皮带和一盘区皮带机的运行状态,声光报警器状态和停机信号指示灯,在顺槽皮带上方显示瞬时煤量;右上方有操作按钮,煤流系统运行指示灯与综采1#、2#的煤量设定和盘区长度设定;右侧中间显示的是主井皮带机的瞬时电流。右下方显示综采1#、2#顺槽皮带的煤量平均值、90%报警值与过载值。

       (4)    维护界面

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       维护界面显示运行状态与报警故障日志,选中一条报警或者故障信息可在右侧查询报警故障的具体内容。

       (5)    主井煤量和主井电流拟合情况

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      拟合曲线图中直观显示主井皮带机电流、综采煤量、顺槽1#2#皮带机电流、主井对应顺槽煤量、综采1#2#煤量的积分值在同一时域内的曲线对应关系。

       (6)应用效果


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       (7)运行证明


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|       科学技术成果鉴定

       2016年12月15日,中国煤炭学会组织专家在煤矿机电一体化年会期间召开了“煤矿连续运输煤流均衡开展系统”项目鉴定会,与会专家听取了项目组的报告,审查了课题组提交的有关鉴定文件,经过质询和讨论,形成了如下鉴定意见;

       1、针对矿井生产过程中产量不均衡造成的主井带式输送机过载停车、压煤等关键问题进行了技术攻关,通过对煤流系统相关参数检测和分析,研究了煤量预测法,采用协同控制技术,使主井输送机工作在最佳负荷状态。

       2、运用实时数据分析出来技术,对煤流数据进行了降噪处理,开发了实时煤量预测算法,实现了对主井带式输送机负荷状况的预判。

       3、创建了矿井煤流运输系统的输煤量数学模型,开发了煤矿连续运输煤流均衡控制系统。

项目组提供的资料齐全,现场应用表明,系统运行可靠,效果明显,同意通过鉴定。研究成果达到国际先进水平。

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