煤矿井下排水系统的优化设计

针对煤矿井下排水系统自动化程度低、劳动强度大、可靠性差、设备检修难等问题,通过对现有设施、设备进行优化改造,设计了一种井下排水智能控制系统,实现了全自动化控制、远程监控、无人值守、水泵自动轮换等功能,确保煤矿井下排水系统的安全。实践证明,该系统设计合理,控制方便,运行稳定可靠,故障率低,降低了系统能耗,提高了煤矿生产的安全性和效率。

底抽巷水力冲孔煤水输送及计量系统设计

为了实现底抽巷水力冲孔排出煤水混合物的高效清理输送,构建了一套由煤渣破碎泵送装置、煤渣精准计量装置、振动式煤水分离机、过滤水循环再利用设备及管道装置等构成的水力冲孔煤水混合物远距离输送及计量系统,对系统的关键设备进行了设计,分析了利用流量计和浓度计对管道输送时的煤渣量进行在线实时计量的工作原理。现场试验结果表明,该系统能够实现对水力冲孔排出煤水混合物的不落地远距离输送、煤水高效分离、煤渣精准计量和过滤水的循环利用,为矿井的安全高效生产提供了有力的保障。

基于贝叶斯网络的矿井供排水泵故障诊断

矿井供排水泵在矿井供排水时起着液体输送和增压的作用,即使是一件元器件的损坏都会使得整个水泵无法运行,进而影响到供排水系统。为了进一步提高水泵的可靠性和故障诊断效率,提出了一种基于贝叶斯网络的矿井供排水泵故障诊断方法。根据系统根节点关键重要度、概率重要度和后验概率的计算结果,得出供排水泵的薄弱环节及对系统影响最大的因素。

分时电价下矿井多级接力式排水系统的优化策略

煤矿井下排水系统的工作效率直接影响到煤矿的生产安全和经济效益。现有矿井多级接力式排水系统对于电费波峰波谷特性和《煤矿防治水细则》要求的排水系统安全约束考虑不全面,难以实现整体系统的一体化安全经济运行。针对该问题,基于避峰就谷策略和动态规划方法,提出分时电价下矿井多级接力式排水系统的优化策略。通过考虑煤矿排水系统的多级串联结构、涌水量和水泵的排水能力,建立了煤矿多级接力式排水系统的数学模型。基于避峰就谷策略,以电费成本最低为目标函数,以水仓水位、水泵排水能力、煤矿安全要求等为约束条件,构建基于分时电价的多级接力式排水系统优化问题,并给出了基于动态规划方法的求解算法。以某矿井4级排水系统为例进行仿真分析,结果表明,该策略可有效控制井下水位,保证水位处于合理高度:当电价较高时,水泵开启的数量很少或为零,水仓处于高水位状态;当电价较低时,水泵开启的数量较多,水仓处于低水位状态。该策略能够在提升经济效益的同时,保障煤矿的生产效率和生产安全。

煤矿排水系统防结冰控制方法

针对北方煤矿冬季气温低导致排水系统地面管道结冰问题,提出了一种煤矿排水系统管路防结冰方案。在原有排水系统上设置放水管,放水管连接排水主管路与水仓,通过放水管上的电动阀门将主管路的水排入水仓,防止主管路结冰。排水逻辑:先判断液位,液位达到水仓排水水位即开启水泵,没达到水仓排水水位则对比下次排水时间与结冰预测时间,如果下次排水时间大于结冰预测时间,说明在排水之前管道将会有结冰风险;之后判断管道温度,当水温低于2℃时,进一步判断液位,若此时液位大于最低液位,则开启排水泵至最低液位,若此时为最低液位则开启放水管,将主管路的水排至水仓。应用结果表明,该方案实现了煤矿排水系统的无人化,节约了能源。

径向式导叶多级泵非定常压力脉动特性分析

为研究不同流量工况下径向式导叶多级泵内非定常压力脉动特性,文中以MD500-57×3型径向式导叶多级泵为研究对象,选取0.5Q,1.0Q和1.2Q这3种流量工况,运用ANSYS Fluent软件对研究对象的流体计算域进行了数值计算,通过数值计算结果与试验结果的对比分析,验证了数值方法和模拟结果的正确性与准确性,进而分析了各级叶轮进出口与各级导叶内的非定常压力脉动特性。结果表明:径向式导叶多级泵各级叶轮进口处流体压力脉动的主频以叶轮的叶频为主,主要受到本级叶轮的旋转作用影响;各级叶轮出口处压力脉动受到来流和本级叶轮旋转的共同作用,存在若干个以轴频的多倍频为频率的高频信号,且泵内流场的稳定程度影响着压力脉动源的传播与扩散;各级导叶进口处流体受本级叶轮旋转作用最为强烈,而沿着导叶流道方向的流体压力逐渐趋于平稳,但随泵级数的增加,导叶内流体压力在本级叶轮与其他级叶轮旋转作用的共同诱导下产生高频成分。

煤矿机器人2.0阶段融合发展路径探索

随着人工智能技术的不断发展和成熟,煤矿机器人及产业发展得到了越来越广泛的关注。基于煤矿机器人发展现状,首次提出煤矿机器人进入到2.0阶段的概念,并对煤矿机器人2.0阶段如何发展进行了路径探索。将煤矿机器人发展过程进行了分阶段探讨,明确将矿山与机器人解耦后是其发展路径的先决条件,并对煤矿机器人1.0阶段开展了精细化的梳理与解析;对煤矿机器人2.0阶段的发展路径思考做了详细阐述,指出煤矿机器人2.0阶段应该完成的重要任务及具备的重要特征,同时对中煤科工机器人科技有限公司在煤矿机器人2.0阶段的具体研究提出了详细规划;对煤矿机器人未来发展方向进行了系统性探讨,进一步指明煤矿机器人应具身智能,实现煤矿智能化、无人化应用。

井下泵房无人值守自动化排水系统改造实践

排水系统是矿山地下作业的关键部分,直接影响矿山生产安全。随着矿山数字化进程加速,井下泵房排水系统的远程智能控制成为重要一环。传统控制方式存在人力需求大、操作频繁、注水流程繁琐及工作环境恶劣等问题,影响排水效率和工作人员健康。基于此,实施了无人值守自动化排水系统改造,集成先进技术实现水泵智能化控制与远程监控,减少人工干预,提高工作效率。改造后的系统确保了水泵正常启动,避免了设备损坏和排水效能下降。同时,配备防水密闭门外侧自动关闭装置,无人值守期间关闭防水密闭门,遇突发涌水可形成防水屏障,确保电气设备安全运行,为井下生产提供安全保障。此改造不仅提升了矿山排水系统智能化水平,优化了工作流程,降低了人力成本,更显著增强了矿山生产安全性和稳定性,为矿山数字化、智能化建设做出积极贡献。

矿用淤泥自适应水仓清淤机器人研究与应用

为了解决现有煤矿井下水仓人工清仓周期长、效率低、劳动强度大等问题,结合井下水仓实际工况,研发了一种矿用淤泥自适应水仓清淤机器人,介绍了该水仓清淤机器人的结构组成、进料集料系统、泵送系统、车架平台、电气系统的设计,详细阐述了自主越障自适应控制方法。通过搭建基于AMEsim的越障阀组液压系统仿真模型,得出油缸伸出速度及油缸无杆腔流量误差分别为0.16%、1.26%,液压系统控制平稳、精度良好,负载敏感控制在额定压力下,执行元件速度不受负载变化的影响,能够实现自适应浮动越障。通过在枣泉煤矿14采区880水仓和980水仓的实际应用表明,该水仓清淤机器人清淤效果良好,实现了水仓清淤作业任务的半自动化,进一步降低了清仓工人的作业强度。

基于水文地质工作在煤矿防治水中的重要性研究

在我国煤矿事业的发展中,随着煤矿生产范围的持续扩大,生产规模的逐步扩充,矿井逐渐发展至较深的地层中,不可避免地增加了安全事故问题的发生几率。例如井下冒水现象无法完全避免,对生产安全、生产效益形成了直接影响,针对地测防治水工作实践的研究,要从水文地质工作着手,发挥水文地质工作的功能,在规范化的水文地质工作实践中,强化地测防治水的有效性。总结了水文地质工作在煤矿防治水中的重要性,结合煤矿防治水的任务,分析了煤矿防治水中提高水文地质工作效益的措施及防治效果。

水力冲孔煤体动态计量装置控制系统设计

水力冲孔煤体动态计量装置的控制系统相当于计量装置的“大脑”,负责控制装置的动作执行与采集动态下的煤体重量,其性能的好坏与灵敏度的高低将直接影响动态称重的精度与效果,是煤体动态计量装置设计的关键。该控制系统以RAM为核心,进行硬件选型与软件设计,搭建了以集控中心为核心的多级控制与管理平台软件,增加了设备的智能化、可视化功能。该系统能够实时监测和计量水力冲孔过程中的煤体排出量,提高了冲孔作业的效率和安全性。通过对系统的组成、原理、工艺流程、硬件设计、软件设计等进行详细阐述,展示了该控制系统的可行性和有效性。实践与分析表明,该装置具有良好的稳定性,能够满足水力冲孔煤体动态计量的要求;计量装置及控制系统设计合理、精度较高,可为水力冲孔的效果评价提供良好的理论支撑。

疏干排水对临近铁路安全性影响研究

某矿开拓过程中需充分考虑对临近铁路的影响,分别从开拓系统疏干形成的降水漏斗影响范围及对地表和铁路的影响进行分析,通过库萨金公式计算降水漏斗影响半径,同时利用渗流分析法求解地表下沉位移,在此基础上利用FLAC3D分析疏干排水形成的降水漏斗对开拓巷道、地表及铁路稳定性的影响。得到如下结论:理论计算的矿区最大降水漏斗影响半径为1323.14 m,矿区临近铁路均在最大降水漏斗范围内,铁路线附近地表沉降为4.61 mm;-270、-230、-170 m和-120 m四个水平开拓巷道的孔隙水压下降最大值分别为2.74、2.34、1.73 MPa和1.21 MPa,最大沉降分别为0.53、0.74、1.01 mm和1.15 mm;降水漏斗引起地表最大沉降为1.62 mm,铁路干线上最大沉降为1.53 mm,均远小于Ⅰ级建、构筑物位移与变形的允许倾斜i=3 mm/m。理论计算和数值模拟结果表明,矿区开拓系统疏干排水形成的降水漏斗对开拓巷道、地表和铁路均无显著的影响。

矿井排水系统智能化改造技术应用

在应对矿井排水系统的现代化需求时,着眼于传统方法中存在的效率和安全问题。深入探讨系统现状,提出了一种改良技术方案,旨在优化数据收集流程、重新设计控制策略及用户界面。此方案融合了物联网、大数据分析与人工智能等技术,旨在构建一个层次分明、集成度高的智能排水管理系统。在实际应用中,该系统展现了在提升排水效能、减少能源消耗以及加强安全管理方面的明显优势。通过数据对比,展示了智能化改进对经济与环境带来的正面影响,开辟了矿井排水管理新的可能性。此项工作不仅为排水技术的进步提供了实用见解,还为相关领域的技术升级提供了参考。

煤矿井下水泵常见问题与维护保养措施

针对煤矿井下水泵在运行过程中经常出现的故障问题,以转子不对中、电磁干扰和叶轮磨损三类典型故障为基础,对造成上述故障的主要原因进行分析,并结合故障原因,提出了针对性的故障处理方案.从实际效果来看,这三类主要故障均得到了有效解决,因此此次的故障处理经验有助于为今后的相关工作提供一定的参考借鉴.

煤矿井下排水泵的常见故障及其处理措施

在目前的煤矿井下开采中,容易受到井下涌水的影响,需要借助排水泵的应用及时抽出涌水,提高井下开采的安全性。不过受到矿井环境恶劣和缺乏维护的影响,排水泵在实际运转中容易存在较多的故障问题,如何有效对排水泵存在的问题进行提前预警和处理,也成为当前很多矿企在落实安全开采的原则中需要考虑的问题。基于此,阐述了井下排水泵故障问题的诊断方法,具体分析了常见故障的特点,并针对性提出了具体的处理策略,以期可以提高排水泵的应用效果,满足井下高效生产的需要。

煤矿排水系统设备选型及安全管理措施研究

本文旨在研究煤矿排水系统设备选型及安全管理措施,从煤矿排水系统对安全管理的作用着手,分析了煤矿排水系统的设备选型及应用,并提出了相应的安全管理策略,包括设备选型、设备检修和维护以及管理制度建立。希望通过对煤矿排水系统的研究,可以为煤矿行业提供有效的技术支持和管理指导,促进煤矿安全生产水平的提升。

浅谈掘锚一体机机载式探放水钻机控制系统设计

本文说明了探放水钻机控制系统的设计背景,以此强调了开发设计一种新的探放水钻机控制系统的必要性。同时,提出了一种掘锚一体机机载式探放水钻机控制系统的设计方案,在说明了该远程控制系统的总体设计思路的基础上,从硬件设计、工作流程设计这两方面入手,阐述了涵盖探放水钻机远程控制系统的具体设计方案与要点。在此基础上,针对该掘锚一体机机载式探放水钻机控制系统展开了性能验证,结果证实该系统的运行效果理想,能够满足高效掘进作业要求。

地采矿山排水系统远程改造与应用

本文主要通过分析首钢集团有限公司矿业公司杏山铁矿地采矿山的-480排水系统传统运行模式在生产过程中存在的弊端,并且在延伸工程施工期间排水系统对工程的影响。通过对传统排水系统的远程遥控改造以及应用,解决传统排水系统带来的弊端以及服务于工程延伸,并且通过远程遥控的改造与应用对地下矿山排水系统新的运行模式提供相应对策,为智能化矿山建设提供了相应的工序解决办法。

不同工况下主排水泵的性能研究

为进一步提升排水系统在实际生产中的运行效率,降低能耗,在对主排水泵排水方式简单概述的基础上,构建了实验平台,测定了主排水泵在负压吸水、正压给水以及前置泵正压给水3种工况下的性能参数,并对应绘制了性能曲线图。所得数据可指导主排水的实际生产。

基于多阶段决策的煤矿井下排水控制系统优化设计

针对斜沟煤矿排水控制系统存在的控制策略落后、电能浪费严重的问题,设计一种基于多阶段决策的煤矿井下排水控制系统。该系统以西门子CPU 315-2PN/DP为中央处理器,扩展开关量输入/输出以及模拟量输入模块,周期性地采集排水系统数据,经内嵌的基于递推策略的多阶段决策控制策略实现自动化排水并满足“避峰就谷”要求,最后基于斜沟煤矿主排水系统完成实际应用。应用结果表明,设计的基于多阶段决策的煤矿井下排水控制系统效果理想,达到了节能降耗的目的。