臨渙礦東部提矸井系統(tǒng)操控創(chuàng)新研究

盧志強(qiáng)

(淮北礦業(yè)股份有限公司臨渙煤礦，安徽 淮北 235136)

臨渙礦東部提矸井系統(tǒng)操控創(chuàng)新研究

盧志強(qiáng)

(淮北礦業(yè)股份有限公司臨渙煤礦，安徽 淮北 235136)

對臨渙煤礦東部提矸生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操控自動(dòng)化存在的難題進(jìn)行了剖析，詳細(xì)說明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)操控自動(dòng)化所采取的技術(shù)措施，并對技術(shù)改造創(chuàng)新點(diǎn)及改造后的運(yùn)行效果、經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益進(jìn)行了總結(jié)。

操作控制；自動(dòng)化；創(chuàng)新

0 引言

建設(shè)現(xiàn)代化礦井、實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)的高產(chǎn)、高效，出路在于機(jī)械化、自動(dòng)化。隨著我國煤炭事業(yè)的發(fā)展及安全形勢的要求，利用新技術(shù)、新裝備改造傳統(tǒng)的煤炭生產(chǎn)工藝，已勢在必行。實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)過程操作控制自動(dòng)化后，能進(jìn)一步促進(jìn)安全管理系統(tǒng)化、生產(chǎn)管理集約化，對保障安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率和管理水平、降低生產(chǎn)成本都具有十分重要的意義。

1 臨渙煤礦概況

臨渙煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力180萬t/a，1985年投產(chǎn)，2009年核定生產(chǎn)能力300萬t/a，現(xiàn)有中央?yún)^(qū)、東部井區(qū)2個(gè)生產(chǎn)廠區(qū)。東部井區(qū)設(shè)計(jì)安裝混合提升井1座，設(shè)有提升機(jī)房及地面排矸系統(tǒng)，主要擔(dān)負(fù)礦井東部采區(qū)(Ⅰ11、Ⅰ13、Ⅰ15、Ⅱ13 4個(gè)采區(qū))矸石提升運(yùn)輸、東部采區(qū)人員上下提升任務(wù)。東部提矸井設(shè)計(jì)安裝JKMD-2.8×4(Ⅰ)型落地多繩摩擦輪提升機(jī)1臺(tái)，YR800-12/1430型交流電動(dòng)機(jī)(800 kW，491 r/min，6 kV)。井筒裝備GL1.5-13107型罐籠2只，采用MGC1.7-9B型礦車運(yùn)輸矸石；地面、井下均設(shè)有環(huán)形車場，裝車采用操車系統(tǒng)。

2 問題的提出

(1) 目前國內(nèi)混合井提升還沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的先例，均是采用井口信號打點(diǎn)和車房操作分離的模式運(yùn)行，實(shí)際操作過程中需要協(xié)調(diào)配合，即井口打點(diǎn)給車房信號，車房絞車司機(jī)按照信號操作提升機(jī)，并未做到自動(dòng)化控制。分散式操作，崗位多、用工多，也不利于安全管理。

(2) 上下口環(huán)形車場傳統(tǒng)工藝都是采用電機(jī)車運(yùn)輸，每班都需要安設(shè)電機(jī)車司機(jī)、摘掛鉤工，分散作業(yè)，作業(yè)環(huán)節(jié)多、人員多，安全管理難度大，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大。

(3) 地面環(huán)形車場軌道與設(shè)備布置圖如圖1所示，矸石運(yùn)輸過程中有排矸、翻矸、矸石運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，其中翻矸環(huán)節(jié)操作礦車到位、翻車機(jī)啟動(dòng)停止、受矸漏斗閘門打開關(guān)閉、翻矸車到位等較為復(fù)雜，也是決定礦井排矸效率的環(huán)節(jié)。需要采用自動(dòng)化控制方式解決其操作復(fù)雜的問題，并提高生產(chǎn)效率。

圖1 地面環(huán)形車場

3 采取的技術(shù)措施

(1) 創(chuàng)新提升機(jī)操控模式，開創(chuàng)性的設(shè)計(jì)，從傳統(tǒng)的信號和操作分離模式，改為集中自動(dòng)化操作模式。提升機(jī)操控臺(tái)與井口操車操控臺(tái)合并安裝在上井口打點(diǎn)室內(nèi)，在井口打點(diǎn)室操作提升機(jī)與井口操車裝置，形成絞車操作與信號一體化，實(shí)現(xiàn)減人提效，“人少則安、無人則安”目標(biāo)。布置效果如圖2所示。

圖2 操車、調(diào)車、提升操控聯(lián)合布置

圖2中，上部為操車、調(diào)車機(jī)操控臺(tái)，下部為提升機(jī)操控臺(tái)。通過提升機(jī)與井口操車信號通訊，實(shí)現(xiàn)井口操車裝卸載自動(dòng)化，即提升罐籠到位，提升機(jī)給操車系統(tǒng)到位信號并在操車控制臺(tái)顯示，司機(jī)確認(rèn)后，井口操車自動(dòng)裝車、自動(dòng)配車，達(dá)到自動(dòng)、連續(xù)裝車的目的。(2) 創(chuàng)新煤礦地面環(huán)形車場運(yùn)輸模式。為達(dá)到環(huán)形車場車輛運(yùn)輸自動(dòng)化(圖1)，環(huán)形車場安設(shè)調(diào)車機(jī)2臺(tái)，負(fù)責(zé)把井口礦車推移至翻車機(jī)處以及把卸矸后的礦車運(yùn)輸至井口進(jìn)車側(cè)操車處，并完成對左右兩井口操車機(jī)的配車任務(wù)。(3) 提升機(jī)、信號、環(huán)形車場運(yùn)輸操控均在井口操控室由提升司機(jī)1人完成，并實(shí)現(xiàn)提升機(jī)、井口操車、環(huán)形車場推車機(jī)自動(dòng)化控制。其提升機(jī)、操車、配車自動(dòng)化運(yùn)行邏輯順序方框圖如圖3所示。(4) 采用工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)作為管理的補(bǔ)充，井口、環(huán)形車場關(guān)鍵地段安設(shè)攝像頭，顯示器安裝在井口操控室，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)場所的全方位監(jiān)視。

圖3 提升機(jī)、操車、配車自動(dòng)化運(yùn)行邏輯順序

4 效益分析

臨渙煤礦東部提矸井系統(tǒng)于2014年1月份投入運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好。

(1) 本次提升機(jī)操控模式的創(chuàng)新，也是國內(nèi)煤礦提升機(jī)操控模式的創(chuàng)新，是在實(shí)際生產(chǎn)過程應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)改造舊生產(chǎn)環(huán)節(jié)的典范；也是對操控模式的升級完善，顯著提高了煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的科技含量與機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的安全性。

(2) 創(chuàng)新環(huán)形車場操控模式，將過去電機(jī)車調(diào)車、職工現(xiàn)場操作的傳統(tǒng)工藝改為現(xiàn)在的自動(dòng)化操作，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

(3) 如圖4所示，改造后的操控室環(huán)境優(yōu)越，極大地改善了職工作業(yè)的安全環(huán)境；減少了職工現(xiàn)場操作幾率，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，使礦井安全狀況徹底改善。

圖4 操控室

(4) 系統(tǒng)操控集約化，減少用工40人，每年能為煤礦節(jié)約人工成本投入400萬元，經(jīng)濟(jì)效益極為可觀，真正做到了優(yōu)化系統(tǒng)、集約高效、減人提效。

(5) 系統(tǒng)操控集約化，也帶來管理的集約化、流程的簡單化，使生產(chǎn)效率大大提高。該系統(tǒng)完成后，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，具有很好的社會(huì)效益。

[1] 王震生，楊桂娟.淺議煤礦提升機(jī)的自動(dòng)化控制[J].煤炭技術(shù)，2013(5)

[2] 王宇星.礦井提升機(jī)的自動(dòng)化控制[J].湖南有色金屬，2001(3)

2014-08-27

盧志強(qiáng)(1967—)，男，安徽碭山人，高級工程師，從事煤礦機(jī)電管理工作。