主井提升机载荷实时监测系统设计

矿井提升载荷监测装置的设计
谭磊
【期刊名称】《工矿自动化》
【年(卷),期】2010(036)012
【摘要】针对大部分煤矿采用定期停产检查或者更换钢缆等方法来确保提升机钢丝绳的运行安全的情况,设计了一种矿井提升载荷监测装置.该装置采用称重传感器实时测试钢丝绳张力值信号,该信号经初步处理后以无线电磁波方式传输到安装在井口的无线信号接收模块,由该模块再将该信号传输到工控机进行数据处理并输出控制信号.同时,该装置可检测定量斗关闭、箕斗到位等开关量参数,这些参数与检测到的钢丝绳张力值相配合,可实现对过载、卡罐、张力不平衡等故障的判断,并进行相应的报警.实际应用表明,该装置能监测到提升机系统的过载、卡罐、张力不平衡等故障,确保了提升机系统的运行安全.
【总页数】3页(P81-83)
【作者】谭磊
【作者单位】煤炭科学研究总院常州自动化研究院,江苏,常州,213015
【正文语种】中文
【中图分类】TD534.3
【相关文献】
1.矿井提升载荷监测传感器的优选方法研究 [J], 陈思忠;田杰;肖兴明;马驰;王前;徐翊峰
2.矿井提升动态载荷无线监测系统的研究 [J], 韩瑞东; 申建朝; 王雷
3.矿井提升机载荷监测系统设计研究 [J], 杨瑞芳
4.超大直径泥水盾构常压换刀装置载荷实时监测系统设计及应用 [J], 王超峰;王国安;王凯
5.矿井提升载荷监测研究的现状与应用 [J], 滕孝来;陈军;汤茂旭;刘祥生;张宗红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于LabVIEW的矿井提升载荷在线监测系统的开题报告一、选题背景矿井提升操作是煤矿生产中不可或缺的一环，其保障了煤矿生产的顺利进行。

但矿井提升过程中的载荷波动和不稳定性对提升装置的安全运行造成了很大的安全隐患。

因此，研究一种可以在线监测矿井提升载荷的系统具有现实意义和应用价值。

LabVIEW为一种面向工程专业应用的开发平台，在传感器数据采集和处理方面可以快速实现。

因此，本文将基于LabVIEW开发一款矿井提升载荷在线监测系统，以实现矿井提升过程中载荷的实时监测。

二、研究内容1. 系统设计：本文设计一款集传感器数据采集、数据处理、数据分析等多个功能于一体的矿井提升载荷在线监测系统。

2. 传感器选择：结合矿井提升载荷监测的实际需求，本文将选取合适的传感器对载荷进行测量。

3. 数据采集与处理：利用LabVIEW平台，对传感器采集的载荷数据进行实时采集、处理和分析。

4. 数据分析：根据矿井提升载荷的实际运行情况，对实时采集的载荷数据进行分析和处理，以提高对载荷运行的准确性和敏感性，并实现载荷的趋势预测和异常检测。

5. 系统测试与评价：基于实际矿井提升数据，对所设计系统进行测试与评价，验证其在实际应用中的可行性和优越性。

三、研究价值本文将基于LabVIEW平台设计一款实用、高效的矿井提升载荷在线监测系统，具有以下研究价值：1. 实现了对矿井提升载荷的实时监测，提高了载荷的安全性；2. 可以提高对载荷运行状态的准确性和敏感性，并实现载荷的趋势预测和异常检测；3. 对于煤矿行业提高生产效率和保障生产安全具有重要意义和现实应用价值；4. 为基于LabVIEW平台开发其它工程领域的监测系统提供一定的参考和借鉴价值。

四、研究计划1. 阅读相关文献，确定研究方向与内容。

2. 选取合适的传感器对载荷进行实时监测，搭建数据采集与处理平台。

3. 综合考虑数据采集与处理的实际需求，对系统进行设计，并实现数据采集与处理功能。

主井提升系统选型核算1 概述井下开拓深度由地表正+140米至井下-189米。

即从+140米至-189米，提升深度为329米。

井筒设计三个中段，分别为-80米、-140米、-190米，井底深度为13米，井筒总深度为342米。

井下运输设备使用YFC0.5（6）型翻转式矿车，容积0.5m3，轨距600毫米，自重0.59吨。

电机车使用ZK3型3吨电机车或ZK1.5型1.5吨电机车做牵引。

井下矿石体重γ=3.01吨/m3，松散系数为1.5，装满系数取0.9，每车矿石重量计算为Q=3.01×0.5×0.9÷1.5=0.903吨。

主井设计为主提升井，提升矿石和废石，井筒装备梯子间、管道电缆间。

主井提升系统采用单绳缠绕式提升机，单罐带平衡锤提升方式。

2 提升容器规格的选择2.1 小时提升量计算在选择提升容器规格之前，需先求出小时提升量：CAnAs=————tr·ts式中：C——不均衡系数，箕斗提升时取1.05；罐笼提升时取1.2；兼做副井提升时取1.25。

An——矿石年产量，9.9万吨/年计算tr——年工作日数，矿山连续工作制时取tr=330d/a，非连续工作制时取tr=306d/a。

矿山目前采用八小时连续工作制，三班制作业。

ts——每日工作小时数（按三班作业计），罐笼提升作主提升时，取18h；并作主副提升时取16.5h；只作副提升时，一般取15h。

该井筒做为主提升井使用。

CAn 1.25×99000As= ——= ——————=23吨/小时tr·ts 330×16.5概算罐笼所能完成的小时提升量时，应根据矿车的外形尺寸选择其规格，一般选用单层罐笼，只有当产量较大时，才考虑选用双层罐笼。

由于井筒断面事前已定，而且井筒深度较深，要满足生产能力需要综合考虑和计算。

2.2 罐笼规格选择在提升系统选择时，由于井筒断面的限制，此方案采用平衡锤单罐笼提升方式。

矿井提升机承载系统在线实时智能监控改造摘要：本文首先介绍了芦岭煤矿老矿井主井提升系统的现状，分析了其不利因素，然后设计出相应的改造方案，通过分析主井箕斗定重装载装置系统结构原理，给出了解决箕斗对称重传感器冲击问题及称重系统稳定性问题的方法。

0引言依据《煤矿安全规程》第382条规定“提升装置的最大载重量和最大载重差，应在井口公布，严禁超载和超载重差运行。

箕斗提升必须采用定重装载”。

芦岭煤矿包括附近一些老矿井主井提升系统，没有设置定量斗箱。

装煤时，靠箕斗下压滑动架使溜煤嘴进入箕斗，煤直接由煤仓经溜煤槽、溜煤嘴进入箕斗，箕斗装满后上提箕斗时，依靠重锤的重力拉回滑动架使溜煤嘴回转，截止煤流。

这种装煤方式不能计量，属于定容装载。

随着采煤工艺的不断变化，如综采加综放，煤里矸石量随之增加，所以定容装载装置常会出现容量不变但质量变大的情况，易造成超载事故（需人工进行放煤解决，危险，影响生产时间长），给提升系统带来了安全隐患，同时不利于矿井高效运转。

我矿主井量煤器提升机型号为2JK-5*2.3ZA，配套电动机型号为ZD2500/65，功率为2100KW，箕斗型号为12T底卸式箕斗，名义载重为12T。

现装载装置为回转体定容装载，有时因为煤质差、矸石多，会造成装载质量超标，提不动的现象。

针对目前主井装载实际工况，若采用传统的设置定量斗的方案无法满足现场要求，因为井下没有增加定量斗的空间。

如果进行开凿井壁来扩大井下增设定量斗的空间的话，矿井必须停产施工，现实生产不允许采用此方案。

因此，要求新设计方案必须在不改变原装载系统或少改动原装载系统的情况下进行设计。

1 改造方案设计改造的定量装载装置系统可以解决在无定量斗状态下主井定重装载的问题。

它由吸能缓冲器装置、液压称重传感器、煤流闸门控制系统、PLC智能控制系统等组成。

其中煤流闸门控制系统由液压站闸门、液压站、到位开关等组成。

PLC智能控制系统由井底信号控制柜、PLC隔爆控制箱、井口绞车房控制柜、显示模拟柜等组成。