煤矿综采工作面喷雾降尘系统研究

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为有效改善综采工作面井下工人劳动环境,提高生产安全性,设计煤矿综采工作面喷雾降尘控制系统.该系统包括喷雾主控制器、喷雾分控制器以及上位机监控系统,由CAN总线通信完成数据、控制指令的交互,其喷雾分控制器周期性采集的传感器数据并作为控制喷雾降尘系统的核心数据依据.经现场实际使用发现:该喷雾降尘控制系统能够有效降低综采工作面粉尘浓度,降尘率达40%以上,有效改善工人劳动环境,保障工人身心健康.
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为解决传统窄轨电机车控制系统输出转矩较低、响应滞后以及能量浪费的问题,以窄轨电机车的核心部件牵引变频器为研究载体,在对其动力传动及结构性能、功能分析的基础上,提出以基于滑模控制模式的电压外环控制结构、基于前馈解耦控制模式的电流内环控制解耦股和最大转矩的变频调速控制方法为核心的控制策略,为确保窄轨电机车根据工况和负载变化能够稳定运行奠定理论基础.
在充分考虑巷道实际情况的基础上,设计研究了无轨胶轮车调度系统,对其整体结构进行了详细介绍,主要分为井上和井下两大部分.分析了井上控制主站和井下控制分站处理器、定位模块、车辆信息检测模块等硬件设施.对井下部分软件程序基本构成进行了研究,重点介绍了车辆位置定位及其运行方向判断基本流程.将设计的调度系统应用到煤矿工程实践中,取得了很好的实践应用效果,创造了良好的经济效益和安全效益.
为有效解决井下排水设备劳动强度大、操作烦琐等问题,对主排水系统进行自动化、智能化改造,对中央泵房系统、控制方式和上位机软件进行深化设计,并完成了现场试验.结果 表明,改造后的系统能够自动根据水量确定水泵开启台数和运行时间,实现对各水泵的在线监控和自动控制,出现故障时具有自诊断功能和自动启停功能,可实现泵房的无人值守.
为保证综采工作面液压支架回撤施工安全,降低支架回撤时设备故障率及事故率,对1207工作面液压支架采取了“后退掩护式”回撤工艺,并对回撤期间顶板采取合理有效的补强支护。通过实际应用效果来看,对1207工作面液压支架采取回撤工艺优化后,加快了支架回撤速度,降低了支架回撤事故率,保证了工作面正常衔接,取得了显著应用成效。
为了研究解决电梯运行过程中的能量浪费问题,从电梯的能量回馈装置原理入手,分析了电梯能量回馈装置的技术现状及实现方案,以及电梯分体式能量回馈节能装置的算法及回馈电路的实现原理。
首先对机车内燃机的启动控制进行设计,通过PLC进行电气控制,使得其启动过程省时省能源且启动过程更加平稳.然后对机车的无级调速进行设计,通过PID控制使得电机转速控制在一定范围内,同时通过调节发电机的电流方向,控制电机的正反转,并对两个厂家生产的设备分开进行说明.最后本文对机车的恒功率调节系统进行设计,采用无静差调节方式对调节系统进行设计,所设计的控制系统原理简单,运行可靠,电路简单.
由于煤矿井下环境复杂、刮板输送机功能繁琐等多重因素影响,刮板输送机故障诊断耗时长、困难大。因此,设计了基于低功耗PIC16F单片机和D-S算法的多种传感器、多通道传输、抗干扰能力强的刮板输送机检测及故障诊断系统。该系统通过地面及井下系统配合完成电机、减速器、链轮组、链条等多部件故障状态识别,提高故障处置效率,有效增强煤矿生产安全水平。
为了改善综采工作面作业环境,提出将新型除尘装置应用到采面降尘中,并对该装置结构组成、工作原理以及技术优势等方面进行阐述。采用的新型除尘装置结构简单,适应性强,通过联动装置可实现与采煤机同步运行。现场应用后,采煤司机位置粉尘质量浓度降低至82 mg/m3,降低幅度达到46.4%,预计采面年可增加经济效益约45万元。该实践应用成果可为其他矿井粉尘治理提供一种切实可行的技术方法。
为了解决采煤机滚筒截割效率低的问题,利用数值模拟软件对不同截割模式下截线距、切削厚度对截割效果的影响进行了一定的分析,发现在同一切削厚度下,剪切断裂所占的比例随着截线距的增大而增大,同一截线距下剪切断裂所占的比例随着切削厚度的增大而增大。同时随着截线距的增大,截割阻力呈现增大的趋势,为采煤机滚筒的设计提供一定的参考。
液压机是实现机械传动和调控的重要设备,能够对材料灵活地进行成型加工,为了满足液压机减噪、提速和远程控制的迫切需求,对液压机的传统系统和电气控制系统进行了优化.改进后的设计以双油缸联合操作方式实现高效挤压过程,以齿轮泵、柱塞泵高低压泵协同作用合理调控油缸行程和速度,以继电器-接触器控制为基础对油缸动作和速度进行灵活调节,实现了液压机的半自动运行.