智能型矿井提升定量称重控制系统的研究与应用.pdf

智能型矿井提升定量称重控制系统的研究与应用徐州矿务集团质量技术监督处毕思武【摘要】本文讨论了智能型矿井提升定量称重控制系统的组成原理与设计方法结合实际介绍了一个应用实例最后指出了该系统下一步的研究方向。【关键词】智能型矿井提升定量称重控制系统1系统研究与应用的意义徐州矿务集团是一个百年老矿开采深度多达一千多米。长期以来井下开采的煤炭主要依靠立井箕斗设备提升到地面进入储煤仓然后通过火车或汽车销往全国各地。煤矿立井提升系统工作过程如图1所示。图1煤矿立井提升系统示意图在提升煤炭过程中由于立井箕斗没有安装称重系统箕斗中的煤炭装多或装少无法知道如果装多了造成箕斗超负荷运行加快钢丝绳磨损老化时常有掉罐出现罐毁人亡事故严重影响了煤矿的安全生产；如果每罐煤炭装少了工作效率降低浪费了能耗不利于节能减排；更重要的是井下每天、每月甚至每年实际生产的原煤产量无法计量只能依靠收尺量方和数矿车来推算产量计量严重失准无法对采区实行定额考核造成了产销量不一致常常出现亏吨或涨吨现象严重地影响煤炭企业经营生产。因此开展智能型矿井提升定量称重系统的研究和应用对于加强井下生原煤计量实现对采区的定额管理做到产销一致确保矿井提升系统的安全节能减排和高产高效都有着重要的现实意义和深远的历史意义。2系统的组成原理与设计智能型定量称重控制系统是一种按照事先设计好的称重程序和定量值将大批散状物料（如8t煤炭）自动分成质量组相等的小份额载荷的自动称重控制系统国际建议（OIML）称之为“重力式自动装料秤”（AutomaticGravimetricFillingInstruments）。2.1工作原理智能型定量称重控制系统的基本工作原理是由秤体将被称散料的重量传递给称重传感器称重传感器将输出的毫伏信号由称重显示控制器进行放大、滤波、数模（A/D）转换之后送到微型计算机内进行数字处理通过显示器进行重量显示和打印输出同时再反过来对秤体进行控制从而形成一个闭环测控系统以实现完整的计量控制过程。其工作原理如图2所示。图2智能型定量称重系统的基本工作原理框图2.2系统的组成结构1、秤体智能型定量称重控制系统的秤体一般由贮料斗、称量斗和气动阀（电磁阀）组成。贮料斗通常以粗、细二级喂料方式给称量斗喂料称量斗在称完指定物料重量以后以开料斗斗底门方式排放物料其中粗、细喂料和开底门排料的信号均由称重显示控制器通过气动电磁阀予以控制。典型的秤体机械结构原理如图3所示。使用时在微机控制下皮带喂料讥以正常速度进行粗喂料贮料斗①中的料进入称量斗③进行计量称重显示控制器即采集重量数据当细喂料设定值时皮带喂料机②改为慢速运行同时控制气动喂料闸门④下降物料料层随之减薄使流量变小减小了物料对称量斗的冲击使称重几乎在静态下进行。当达到预置设定值时皮带喂料机②停止运行由气动控制的断料斗⑤下降于是因惯性而离开了皮带喂料机②的物料被截留在斗内称量斗③开始计量再由气动排料门汽缸⑦打开排料门⑥排料完毕则自动关闭排料门⑧进入下一次称重重复以上过程。一个完整的称重时序图如图4所示。图3典型的秤体机械结构原理图4称重时序图2、称重传感器称重传感器是智能型定量称重控制系统的关键部件其作用是把被称量的物