一、技术背景
1、2021年7月国家能源局煤炭司颁发 《智能化煤矿验收管理办法》规定:立井提升系统必须具有精确定量装载功能,具有防重装(二次装载)、过装保护。
2、国家安监总局《淘汰落后安全技术工艺、设备目录(第二批)》(2017年)第1条:淘汰定量斗式主井箕斗装载设备,替代产品为给煤机式主井箕斗定重装载自动化系统。
3、罐笼和箕斗的最大提升载荷和最大提升载荷差应当在井口公布,严禁超载和超最大载荷差运行。
4、箕斗提升必须采用定重装载。
二、世界级难题
主井提升过程中“二次装载”现象是世界性难题,行业内通病,每次学术研讨会时都避重就轻,没有实质性进展。所谓“二次装载”就是箕斗没有卸载完毕,进入下一次循环装载。这种情况下就会出现严重超载现象,给主井提升带来灾难性后果,对提升绞车损坏也很严重,破坏性极强。
三、实际案例(本举例仅用于学术讨论)
2016年3月23日10:17左右, 城郊煤矿主井B箕斗开始上提,至-502.9m时,主井新系统变频柜出现过流保护,提升机停止运行。现场提升机司机、电工立即倒换至ABB老系统运行,绞车司机以0.5m/s的速度手动提升,上位机显示力矩过大,约600KN.m,为防止老系统变频柜电流、功率单元过热而出现跳车现象,每提升5分钟等待1分钟确保功率单元不会出现过热情况。提升至卸载位置后,先后卸载了大约6分钟,方才把箕斗中煤卸空。具体原因:当B箕斗上提至卸载位置,由于煤湿黏,箕斗内并未卸空,B箕斗下行到位后,主井装载定量斗向B箕斗继续装煤19.84t后,导致B箕斗发生“二次装载”现象,这是造成本次事故直接原因。
四、二次装载防护原理
箕斗卸载完毕后准备出发前,人工智能软件进行深度计算比对,根据称重积算器所输入的称重载荷,能够立即确认箕斗内原煤是否卸载完毕,没有卸载完毕的情况下,箕斗此时的载荷是大于空载的箕斗重量,遇到此种情况提升机不得继续运行;必须处理并确认后方可启动提升绞车运行,成功避免了箕斗在主井底装载过程中出现“二次装载”的现象。
五、解决箕斗“二次装载”前提条件
解决箕斗“二次装载”这一世界难题,实现二次装载智能补偿,必须有两个前提条件:
1、必须能够实时监测箕斗卸载后的重量,及时发现箕斗内是否有原料粘连;
2、必须淘汰定量斗,因为定量斗是预装箕斗额定吨位的原料,不具备智能装载,无法实现智能补偿功能。
六、智能补偿系统路径
当载荷监测装置发现箕斗未能卸载完毕时,载荷监测系统能够准确测量出箕斗余料的准确吨位,通过二次装载人工智能补偿软件,及时通知定重给料机式智能装载系统,根据箕斗已有吨位,进行吨位差智能补偿。从而确保避免在未知状态下二次装载所造成的超载现象发生,确保提升系统安全、有效运行。
七、二次装载智能补偿系统组成
1、提升载荷智能监测装置,用来监测箕斗实时载荷;
2、定重给料机式箕斗智能装载系统,可以根据箕斗内情况,随时调整装载吨位;
3、二次装载智能补偿软件,这是核心技术,用于载荷智能监测装置与箕斗智能装载系统的通讯。
八、二次装载智能补偿重大意义
1、当载荷智能监测装置发现箕斗未能卸载完毕时,该系统准确测量出箕斗余料的准确吨位,二次装载智能补偿软件,及时通知定重给料机式智能装载系统,根据箕斗已有吨位,进行吨位差智能补偿,不需要人工到井口对箕斗余料进行清理,节省检修时间。
2、成功避免在未知状态下,定量斗进行二次装载所造成的严重超载现象发生,确保提升系统安全、有效运行。该项技术填补国际空白,技术上处于国际领先水平。在矿山行业内率先树立起标杆,彻底解决箕斗“二次装载”这一世界难题。
3、促进矿山立井提升智能化水平,提高矿井运行安全系数,在行业内树立标杆,促进冶金工业技术进步,智能化无人。
九、现场照片
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1、2021年7月国家能源局煤炭司颁发 《智能化煤矿验收管理办法》规定:立井提升系统必须具有精确定量装载功能,具有防重装(二次装载)、过装保护。
2、国家安监总局《淘汰落后安全技术工艺、设备目录(第二批)》(2017年)第1条:淘汰定量斗式主井箕斗装载设备,替代产品为给煤机式主井箕斗定重装载自动化系统。
3、罐笼和箕斗的最大提升载荷和最大提升载荷差应当在井口公布,严禁超载和超最大载荷差运行。
4、箕斗提升必须采用定重装载。
二、世界级难题
主井提升过程中“二次装载”现象是世界性难题,行业内通病,每次学术研讨会时都避重就轻,没有实质性进展。所谓“二次装载”就是箕斗没有卸载完毕,进入下一次循环装载。这种情况下就会出现严重超载现象,给主井提升带来灾难性后果,对提升绞车损坏也很严重,破坏性极强。
三、实际案例(本举例仅用于学术讨论)
2016年3月23日10:17左右, 城郊煤矿主井B箕斗开始上提,至-502.9m时,主井新系统变频柜出现过流保护,提升机停止运行。现场提升机司机、电工立即倒换至ABB老系统运行,绞车司机以0.5m/s的速度手动提升,上位机显示力矩过大,约600KN.m,为防止老系统变频柜电流、功率单元过热而出现跳车现象,每提升5分钟等待1分钟确保功率单元不会出现过热情况。提升至卸载位置后,先后卸载了大约6分钟,方才把箕斗中煤卸空。具体原因:当B箕斗上提至卸载位置,由于煤湿黏,箕斗内并未卸空,B箕斗下行到位后,主井装载定量斗向B箕斗继续装煤19.84t后,导致B箕斗发生“二次装载”现象,这是造成本次事故直接原因。
四、二次装载防护原理
箕斗卸载完毕后准备出发前,人工智能软件进行深度计算比对,根据称重积算器所输入的称重载荷,能够立即确认箕斗内原煤是否卸载完毕,没有卸载完毕的情况下,箕斗此时的载荷是大于空载的箕斗重量,遇到此种情况提升机不得继续运行;必须处理并确认后方可启动提升绞车运行,成功避免了箕斗在主井底装载过程中出现“二次装载”的现象。
五、解决箕斗“二次装载”前提条件
解决箕斗“二次装载”这一世界难题,实现二次装载智能补偿,必须有两个前提条件:
1、必须能够实时监测箕斗卸载后的重量,及时发现箕斗内是否有原料粘连;
2、必须淘汰定量斗,因为定量斗是预装箕斗额定吨位的原料,不具备智能装载,无法实现智能补偿功能。
六、智能补偿系统路径
当载荷监测装置发现箕斗未能卸载完毕时,载荷监测系统能够准确测量出箕斗余料的准确吨位,通过二次装载人工智能补偿软件,及时通知定重给料机式智能装载系统,根据箕斗已有吨位,进行吨位差智能补偿。从而确保避免在未知状态下二次装载所造成的超载现象发生,确保提升系统安全、有效运行。
七、二次装载智能补偿系统组成
1、提升载荷智能监测装置,用来监测箕斗实时载荷;
2、定重给料机式箕斗智能装载系统,可以根据箕斗内情况,随时调整装载吨位;
3、二次装载智能补偿软件,这是核心技术,用于载荷智能监测装置与箕斗智能装载系统的通讯。
八、二次装载智能补偿重大意义
1、当载荷智能监测装置发现箕斗未能卸载完毕时,该系统准确测量出箕斗余料的准确吨位,二次装载智能补偿软件,及时通知定重给料机式智能装载系统,根据箕斗已有吨位,进行吨位差智能补偿,不需要人工到井口对箕斗余料进行清理,节省检修时间。
2、成功避免在未知状态下,定量斗进行二次装载所造成的严重超载现象发生,确保提升系统安全、有效运行。该项技术填补国际空白,技术上处于国际领先水平。在矿山行业内率先树立起标杆,彻底解决箕斗“二次装载”这一世界难题。
3、促进矿山立井提升智能化水平,提高矿井运行安全系数,在行业内树立标杆,促进冶金工业技术进步,智能化无人。
九、现场照片
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