主通风机在线监控系统设计与实现

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华夏煤业有限公司主通风机系统仅具有本地监测和现场手动操作功能而无法实现远程数据监测和集中控制功能.设计了基于西门子S7-1200 PLC和WinCC 7.5的主通风机在线监控系统,实现运行数据监测以及对电机和风门蝶形阀的控制.该系统运行稳定可靠并且助力了华夏煤业山西省一级标准化和信息化煤矿建设.
其他文献
由于煤矿井下安全监控设备所处复杂环境及传输线路影响,导致监控系统不时出现一些突发故障,从而影响矿井施工作业.随着数字化矿山的推广,监控系统终端设备采用数字化传输,并且根据现场实际使用及维护情况,监控系统设备目前已具备输入电压检测、重启、注册及总线数据帧错误计数等自诊断功能.但这些诊断并不能直接表明设备断线故障原因,只能为其分析提供数据依据.结合现场实际使用情况,阐述相关诊断含义以及断线故障分析方法,同时结合经验值及部分诊断参数指导现场维护,从而有效预防类似故障发生.
煤矿采空区及其下部煤层蕴藏着大量煤层气资源,具有较高的开采价值,但受采空区地层特性和钻井技术制约,导致目前采空区煤层气开发难度大、进度慢.通过对现有工艺及固井悬挂器的改进和设计优化,研制出具有钻井功能的尾管钻井配套工具.经过室内检测及现场试验,研制的尾管钻井工具能够满足钻井承压、承扭、座挂及丢手等功能要求,为煤矿采空区安全高效钻井提供技术保障.尾管钻井工具及其工艺在煤矿采空区开发中具有较好的应用前景.
孟村煤矿中央带式输送机大巷层位调整段在砂岩中掘进,采用炮掘的方式施工.原使用气腿式凿岩机施工炮眼,工作效率低,工人劳动强度大,导致巷道掘进速度慢.为实现岩巷快速掘进,引进CMJ2-25矿用液压钻车,炮眼施工效率高,工人劳动强度低,同时大大提高了巷道的掘进速度.
针对薄煤层巷道施工存在的问题,研制了适用于低巷道的EBZ220B型悬臂式掘进机,介绍了该掘进机的主要结构和特点,分析总结了使用问题,为薄煤层半煤岩巷道掘进机技术的进一步发展提供了工程应用基础.
矿井通风机一般承担整个矿井通风任务,通风机的正常工作与否关系到井下安全生产.轴承故障是矿井通风机最为常见的故障之一.利用α分布估计法对通风机轴承故障振动信号进行提取,将提取的信号特征值作为输入向量,轴承故障分类作为输出向量,建立以I-ELM为基础的轴承故障识别模型.同时采用普通高斯分布进行特征提取,建立经典的BP神经网络识别模型与该方法进行对比.结果 表明,α分布估计能更好地提取故障信号特征量,I-ELM模型具有更好的泛化能力,且分类精度更高.
为降低带式输送机发生故障概率和进行输送带跑偏预测,以某电厂的输煤输送带为研究对象,提出基于故障树的输送带跑偏故障诊断方法.在深入分析电厂输煤带式输送机结构、工作原理以及运行特点的基础上,通过文献查阅、问卷调查以及实地考察获得影响输煤输送带跑偏的因素,基于故障树分析(FTA)构建了输送带跑偏原因的故障树模型,通过最小割集划分获得输送带发生跑偏的最小概率以及对输送带跑偏概率影响较大的底事件.以此为基础,建立了输送带跑偏故障诊断系统,为输送带跑偏预测、维护与维修提供了数据支持.
为了解决大采高综采工作面采煤机截煤时因采煤机机身阻挡向支架行人侧扩散的含尘气流污染人行区域的问题,通过Fluent数值模拟软件分析了大采高综采工作面粉尘运移分布规律,根据粉尘污染现状创新设计了采煤机机载除尘器.应用结果表明,该装置对采煤机侧向人行侧扩散的含尘气流有较好的净化效果,最大降尘效率达77.1%,对改善粉尘污染情况起到了较大作用,为大采高综采工作面粉尘防治提供现实依据.
针对掩护式液压支架现有平衡回路无法保证无杆腔和有杆腔自动充满压力液体导致支架上升过程中两腔压力不平衡,以及立柱接顶支撑时由周期来压导致的安全阀频繁开启的问题,设计了平衡千斤顶浮动液压回路,并增加补液回路.使用AMESim软件对平衡千斤顶控制回路进行仿真,然后进行液压控制系统动态稳定性的验证,最后通过现场试验和数据对比验证设计回路的合理性.
针对滚动轴承早期微弱故障特征难以提取的问题,提出最小熵反褶积(MED)与傅里叶分解(FDM)联合降噪的方法.利用MED对采集到的滚动轴承振动信号进行处理以消除噪声影响,将降噪后的信号经过FDM得到若干傅里叶固有频带函数(FIBFs).依据相关系数准则,选取故障特征信息较丰富的前3个分量进行重构,用包络谱对重构信号进行分析.实验结果表明,MED-FDM包络谱中特征频率及其倍频的幅值明显增大,噪声幅值减小,能有效地提取滚动轴承的早期微弱故障特征,且效果优于FDM.
根据煤矿井下实际工况要求,对巷道架管机器人的管道提升机构和钻孔装置工作原理进行分析,提出了一种自动化程度更高的管道提升机构和钻孔装置,解决了传统架管方式严重依赖人力的难题.对管道提升机构和钻孔装置进行结构设计,并利用SolidWorks和ANSYS软件对结构进行三维建模与仿真分析,证明了该结构的安全性与稳定性.