煤矿主提升带式输送机控制系统设计与应用研究

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针对某煤炭企业带式输送机控制系统集控性和安全性差的问题,开展了煤矿主提升带式输送机控制系统设计工作,结果表明,系统运行稳定可靠,满足带式输送机实时监测与远程控制的要求.控制系统的投入使用,减少了带式输送机故障停机时间,节省了设备运维人员,提升了带式输送机有效利用率,为煤炭企业创造了更多的经济效益.
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针对综采工作面在搬家回撤时液压支架回撤难度大、回撤效率低及安全系数低等技术难题,四明山煤矿对9106工作面液压支架提出了后退迈步掩护式回撤工艺,并对工作面回撤期间顶板采取合理有效的安全支护措施.通过实际应用效果来看,与传统前进式回撤工艺相比,工作面支架回撤周期可缩短4d,保证了工作面液压支架安全快速回撤,取得了显著应用成效.
为优化井下液压支架压力监测系统,以小庄煤矿压力监测系统为研究对象,采用理论分析和现场监测的方法对井下液压支架压力监测系统进行优化设计.研究结果表明:无线监测系统通过无线传输的方式可实时有效地传递压力传感器的监测数据,解决了有线压力监测系统数据上传不及时的问题,并实现了监测系统数据在40309工作面回采过程中的准确实时传输.
为进一步提升采煤机的生产效率和自动化水平,尤其是解决当前针对三角煤截割时仍然由操作人员完成的问题,在对采煤机基本概念研究的基础上,完成了采煤机端头记忆截割系统控制流程的设计,并设计了采煤机记忆截割系统的结构框图和记忆截割方法.最后,对所设计的记忆截割系统的应用效果进行验证,取得理想结果.
以山西某矿5300运输巷掘进为工程背景,对弱胶结软岩巷道围岩支护技术展开探讨.针对巷道围岩岩性特点以及围岩变形特点,提出综合使用“锚杆网支护+钢架+锚注”支护方式控制围岩变形,并依据现场实际情况对支护参数进行设计.现场应用后,巷道顶底板、巷帮变形收敛量分别控制在52.6 mm、43.1 mm以内,围岩变形量均在安全范围内.研究成果可为其他矿井类似情况下的弱胶结软岩巷道围岩支护提供经验借鉴.
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针对带式输送机系统在运行过程中采用人工巡检方式效率低、人工劳动强度大、故障检出率不足的现状,提出了一种新的无缆自动巡检机器人系统,该系统能够实现对输送机运行状态的自动巡检监测,同时能够对井下的环境状况进行数据采样和分析,对故障自动报警.根据实际应用表明,该自动巡检机器人能够实现自动巡检、故障识别、自动报警,将输送机运行故障检出率提升了88.7%,为实现井下无人值守作业奠定了基础.
为了解决原有通风系统间歇时间长、通风效率低等问题,对矿井通风系统进行优化分析,通过对比模糊控制技术与自适应模糊PID控制技术的仿真效果,确定优化选用自适用模糊PID控制技术,通过对变频控制系统的硬件及软件进行分析,设计了自适应模糊PID变频控制系统,经过现场应用研究发现经过优化后的自适应模糊PID风机变频系统达到了预期的效果,为矿井通风系统的优化设计提供一定的借鉴.
为解决提升机传统恒力矩制动系统可靠性低、制动故障频发的问题,从液压、电控两方面着手完成提升机恒减速制动系统的设计,并结合传统PID控制策略控制能力不足的问题,基于RBF对PID控制器三个环节的系数进行最优化调整.最后,基于仿真分析验证所设计提升机恒减速制动系统的制动性能,得出其制动性能可满足《煤炭安全规程》的相关规定.
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