选煤厂智能化建设关键技术研究进展

经过近几年的努力,选煤厂智能化建设在关键生产环节智能控制、全面的智能管理与智能决策、选煤数据标准化等方面都取得了实质性进展。为总结选煤厂智能化建设成果,文章从选煤厂智能化建设整体发展、重力分选过程智能化、选煤厂智能管理和智能决策、选煤标准数据体系等方面就研究现状、最新进展进行了详细介绍,并对未来选煤厂智能化建设所面临的问题提出了思考。分析认为:从整体发展上看,选煤厂后续智能化建设还任重道远;未来分选系统智能化建设应结合自身工艺特点对分选环节进行全流程、全系统的智能化策略研究,对于两个及以上分选系统要考虑建立全面感知系统,对分选系统数据应进行采集、存储和标准化以便于进行分选效果在线分析与评价;选煤厂智能管理在全局统筹、煤质数据管理、车间及班组管理模块、各层级数据交互、智能元素等方面的发展存在不足,大部分选煤厂在全面数据分析基础上的智能决策建立仍比较缺乏;选煤厂的数据治理工作取得了初步成果;在线监测仪表不准、智能系统运行不稳定、后期维护任务重、人才缺口大、项目缺乏规划等是制约选煤厂智能化发展的共性问题,指出了未来选煤厂进行高级智能化建设的具体工作方向。伴随着智能化选煤厂建设的初步成果,有许多难题派生出来,需要建设者们不懈努力去研究新课题。

选煤厂高泥化煤泥水絮凝沉降的实验

采用X射线衍射和筛分试验对某选煤厂高泥化煤泥水进行了性质分析,研究了煤泥水浓度、药剂用量和水质对煤泥水絮凝沉降的影响。结果表明:试验用煤泥水中含有大量的粘土类矿物,这些矿物极易泥化是形成高泥化煤泥水的原因;煤泥水浓度和絮凝剂用量为絮凝沉降的主要影响因素;絮凝剂用量有最佳值,在不同煤泥水浓度下寻找最佳药剂量;某选煤厂源水与自来水相比,利于沉降。

人工智能技术在选煤领域的应用

介绍了人工智能技术在选煤领域应用的概况 ,对主要研究成果“选煤厂设计专家系统”、“选煤厂管理专家系统”、“智能型选煤设备图形数据库”等的功能、实现方式进行了论述 ,并在知识表达、基于数据库和知识库的信息采集、知识发现方法和理论等方面提出一些见解 .最后指出 ,类似选煤厂这样的工业系统都是复杂大系统 ,而在复杂大系统的设计、管理和控制中运用人工智能技术是非常必要的 ,但也是非常困难的 ,在这种系统中 ,知识的类型复杂 ,知识表达、知识推理的方式决不会是单一的 。

跳汰床层运动参数的特性分析

应用跳汰模型实验系统和高速动态分析系统,研究了跳汰床层在不同操作条件下的分层过程.研究表明,利用高速动态分析系统可以清晰地观察跳汰床层在10^(-2)～0.5×10^(-3)s内的运动情况.通过观察和分析,绘制了跳汰床层运动的位移、速度、加速度、能量和受力曲线,揭示了跳汰床层分层过程的一些现象和机理.

决策支持型选煤厂管理信息系统的研究

按照选煤专业的自身特点,建立了决策支持型选煤厂管理信息系统,实现了生产经营信息的计算机管理、网上传输和资源共享;应用人工智能技术、现代管理理念和方法以及选煤专家知识,按照行业标准,实现生产分析决策支持功能。

大型矿区煤质与选煤计算机综合管理系统(八)——煤质与选煤信息生产分析与决策支持系统

大型矿区煤质与选煤计算机综合管理系统的重要特点之一是将综合集成的大量信息进行充分利用,从而实现生产信息分析与决策支持功能,包括选煤厂的日常快速检查指标分析、月综合数据分析、在线实时数据分析、管理图分析和曲线绘制;重选设备分选指标在线预测和优化、产品和经济效益预测、产品结构和生产指标优化、井下毛煤质量预测、质量标准化考核等。这一重要特点,使选煤信息化的水平提高到一个新的高度。

立式辊磨机的磨矿过程模拟研究

利用水泥厂工业生产过程在线采集的样品,进行了实验室筛分分析、激光粒度分析、可磨性实验和硬度分析,在此基础上,对立式辊磨机的磨矿过程进行了数学模拟,并使用破碎函数进行实际模拟计算.结果表明,采用矩阵形式的破碎函数和选择性函数,可较好地表达磨矿过程中物料碎裂的可能性和碎裂后的的分布规律,建立的破碎概率函数模型,对立式辊磨机磨矿过程进行模拟是一个很好的起点,进一步研究的关键是要确定合适的破碎函数和选择函数的矩阵值.

大型矿区煤质与选煤计算机综合管理系统(一)——系统的总体构架

按照煤矿的自身特点,研究了大型矿区煤质与选煤计算机综合管理系统。首次建成了包括集团公司、矿井、选煤厂三个层次的煤质选煤信息标准化集成平台;实现了选煤生产过程的在线检测、控制信息及离线生产信息的W eb实时查询;实现了整个集团公司的选煤、煤质管理信息的动态和静态分析与决策支持。系统在重选过程的实时分析与在线预测、井下煤质分析预测、跨多个数据库平台资源共享等方面有原始创新,并已在河北金牛能源股份有限公司5座选煤厂和6座矿井运行。

井下毛煤煤质预测与回采断面素描图数字化绘制

煤田煤层工作面煤质预测预报是一件非常有意义的工作。矿区煤质与选煤计算机综合管理系统研究了井下毛煤预测预报系统,它可以根据煤层和采面的采样化验数据,预测采面中任意点或任意范围内的煤质数据,从而指导选煤生产。煤质预测主要包括采煤工作面图形管理、采样点图示定位、采样点煤质化验数据管理、圈选采样点预测煤质等子功能。此外,系统还研究了回采断面素描图自动绘制及灰分预测功能,可进行回采断面图示定位、回采断面数据管理、数字化素描图绘制、素描图形管理、回采断面灰分计算等。

跳汰过程中水流运动的数学模拟

跳汰分选过程是水和颗粒两相流在交变力场作用下,实现颗粒按密度分层的运动过程.研究水流运动特性,对控制和改善颗粒分层状况有重要作用.针对模型跳汰实验系统中水流运动特性,利用高速动态分析系统,研究了跳汰过程中水流的运动参数方程.在对实时采集的大量数据观察分析的基础上,提出了一整套水流运动方程.结果表明,水流运动的位移曲线特性符合阻尼强迫振动规律,水流运动的位移、速度、加速度、受力、动能等运动参数与跳汰机风压有直接的线性关系,与跳汰周期、阻力、床层松散度等跳汰参数有明确的非线性关系.

大型矿区煤质与选煤计算机综合管理系统(二)——矿区煤质与选煤综合信息集成平台

矿区煤质与选煤综合信息集成平台采用模式集成和数据复制法相结合的综合型集成方法,通过标准字典统一共有的数据名称和编码,实现了多类型、多系统、多层次选煤煤质数据的集成,集成了生产、管理、离线、在线等不同类型数据;集成了选煤、煤质、煤销、采煤等多生产系统数据,集成了选煤厂、矿、集团公司、国家和行业不同管理层次数据,实现了跨ORACLE、SQLSERVER、ACCESS以及DCS系统组态软件自带等多数据库平台、跨CAD图形系统多媒体平台的数据交换与共享,解决了常见的"信息孤岛"问题。

选煤厂设计专家系统知识表达方式的选择

知识库是构造专家系统的核心．选煤厂设计的专家知识表达较困难，因为选煤厂设计的过程中所用知识量大，用一般表示方法繁琐、冗长，甚至有些知识不易用清晰的条目表示．根据这些知识的特点，选煤厂设计专家系统选择产生式规则、过程和面向对象等不同方法表达之．多种知识表示形式综合使用，可相互取长补短，使不同特点的知识表达更简洁，使整个系统更灵活、工作速度更快．

选煤厂设计专家系统（CPDES）

选煤厂设计专家系统（ＣＰＤＥＳ）匡亚莉刘珊何亚群路迈西刘怀宇中国矿业大学综合系（江苏徐州２２１００８）１引言在选煤厂设计或技术改造中，确定合理的选煤方法和产品方案是其中的关键环节和首要工作。这项工作主要应解决三个问题：第一，根据市场需求确定最佳产品方...

智能化选煤厂建设的内涵与框架

智能化选煤厂的发展已经起步,但还任重道远。首先阐述了智能化的相关概念,重点讨论了选煤智能化的目的与内涵,并提出基本框架。研究表明,智能化选煤厂发展的关键是要以选煤专业技术为核心,以提高分离精度、煤炭产品回收率为抓手,从大数据系统、智能控制、智能管理、智能装备建设等方面着眼,力求建设完整的、以选煤核心业务为重点的智能化体系。

复杂选煤过程综合自动化系统框架与实施现状

针对选煤厂在进行生产系统自动化改造时生产经营信息化管理系统没有成熟模式的现实,总结近两年进行选煤厂信息化管理的经验,提出了选煤厂综合自动化系统框架、框架各部分的主要研究内容及其发展现状。指出今后综合自动化的主要任务是开发软件系统和信息集成平台,目的是综合利用在线和离线信息,实现决策支持和产品质量控制。

大武口洗煤厂管理信息系统研究

按照选煤专业自身的特点,建立了大武口洗煤厂决策支持型管理信息系统,实现了生产经营信息的计算机管理、网上传输和资源共享,并应用人工智能技术、现代管理理念和方法、以及选煤专家知识,按照行业标准,实现生产分析决策支持功能。

细粒煤浮选动力学特性研究

研究了不同密度级细粒煤泥浮选动力学特性和变化规律,讨论了浮选药剂添加量对浮选速度的影响关系,建立了煤泥浮选速率常数k与煤泥的密度、捕收剂添加量及起泡剂添加量之间的数学模型,并利用不同密度级的浮选速率常数和修正的连续浮选动力学模型对实际浮选生产结果进行了预测,结果表明:修正的连续浮选动力学模型可靠、预测精度高.

微藻采收技术的进展与展望

从微藻培养液的特性出发,总结了目前微藻采收工艺中预处理和富集分离阶段的各种方法,包括预氧化、化学絮凝、物理预处理、沉降、过滤、离心、泡载和气浮等.已有研究结果表明,经预氧化处理后,细胞分泌胞外产物,有利于絮凝沉降,但药剂过量会引起细胞损伤甚至消亡;化学絮凝和物理处理可以大大提高后续富集分离的效率.由于微藻培养液浓度低、粒度小,传统的沉降、过滤、离心等方法用于微藻的采收都存在效率低、成本高的限制,而气浮法适用于低浓度悬浮体系的富集分离,是微藻采收可行的技术途径之一.

高灰细泥煤泥水沉降实验研究

针对鑫龙煤业公司选煤厂煤泥水难处理的问题,采用X射线衍射和筛分试验对该煤泥水进行了性质分析,并通过沉降试验对其絮凝沉降问题进行了分析研究,探讨煤泥水性质和药剂添加对沉降特性的影响机制,为工业处理方法提供参考。实验结果表明:该煤泥水浓度高,粒度细,粘土矿物含量高,负电性强,这些特点决定了其难沉降性。需采用先加凝聚剂后加絮凝剂的混凝沉降,凝聚剂和絮凝剂的用量需要实验确定,生产实践中可以考虑两段浓缩,以降低溢流水浓度及节约药剂。