中关铁矿智能矿山建设实践

为实现本质安全,提高矿山企业生产效率,同时响应智能制造号召,将新一代信息通信技术和中关铁矿生产工艺流程深度融合,通过引入采选大型自动化设备和智能化系统,按照“本质安全、智能产线、集中管控、数据引领”的理念进行智能矿山建设。建立了从井下采矿、地表磨选到精粉销售全流程的智能化管理体系,实现了井下少人化、地表自动化、高危作业远程化、安全监测智能化的目标。实践表明,中关铁矿智能化生产技术的应用,不仅显著提高了人员劳动效率,职工人身安全也得到了极大保障。

中关铁矿松软破碎围岩巷道掘支技术应用

中关铁矿井下开采时,部分巷道处于蚀变闪长岩、矽卡岩等松软破碎围岩中,掘进过程中时常出现顶板塌冒、巷道成型不规整、支护反复维修等问题,造成巷道掘进无法顺利进行,工人施工安全无法保障,为实现中关铁矿松软破碎围岩巷道的安全施工,针对此类围岩特性,结合中关铁矿实际情况,采取了诸如缩小巷道断面以及优化光面爆破掘进工艺,同时针对不同跨度的巷道(硐室)分别采用超前锚杆预支护+金属U型支架和喷锚网+长锚索两种不同的联合支护方式。上述综合掘支技术在中关铁矿松软破碎围岩掘进施工中效果明显,不仅提高了巷道掘进的效率,工人作业的安全也得到了极大保障,同时支护二次维修率大幅下降,进一步降低了巷道掘支成本。

山东某磁铁矿石可选性试验研究

为验证山东某磁铁矿石在中关铁矿选矿工艺流程中选别利用的可行性,在矿石性质研究的基础上,对该铁矿石进行了可磨可选性试验研究。试验结果表明:以中关铁矿石为标准矿石,当磨矿细度为新生-0.074 mm粒级含量占50%时,山东某铁矿石的相对可磨度系数为1.20,较中关铁矿石难磨;当山东某铁矿石的磨矿细度为-0.074 mm82.18%时,经单一弱磁选,可获得产率72.72%、铁品位66.28%、铁回收率97.08%的满意指标,但铁精矿中的硫含量较高,为0.69%,需进一步处理,该试验结果可为在中关铁矿选矿工艺流程中选别利用山东某磁铁矿石提供参考依据。

煤炭装车喷洒一体化的双喷洒系统设计

针对煤炭铁路运输中存在的冻车、风损等问题,提出了装车过程中同时喷洒防冻液与抑尘剂的方案,阐述了自动制液系统以及自适应喷洒系统的工作原理并对喷洒系统关键设备进行计算选型,重点研究了系统采用的关键技术,并对自动控制系统进行设计。系统自动化程度高,实用性强,已成功应用在实际生产中。

基于电液伺服技术的智能装车控制系统设计研究

针对当前装车站存在配料闸门开度不连续可控、配煤精度不高、配煤参数需要人工调整等问题,设计了配料闸门设置伺服油缸及位置检测装置,给出了装车系统与车辆信息管理系统、运销系统实时数据交互的方案,阐述了智能装车控制系统的工作原理,重点研究了系统采用的关键技术,并对自动控制系统进行设计。实际应用表明,该系统自动化程度高,实用性强,提高了煤炭装车的效率,实现了智能化装车。

露天煤矿智能车辆装运管配煤系统的设计与应用

针对乌兰图嘎煤炭有限责任公司露天煤矿汽车装运的现场情况,开发设计了适合其特点的煤矿汽车装运管配煤系统,使其在原有装载点的基础上新增快速定量装车系统,并使各装载点并行使用,增加了车辆调度管理能力,对生产过程中煤炭外运的管理实现数据标签化操作,并将新增装载数据与现有运销系统兼容使用。该露天煤矿汽车装运管控系统的应用达到了设计要求,新增装载点单车称重范围实现了10~50 t,装车能力超过2000 t/h,静态称量准确度0.1%,新增装载点完全装车流程时间小于300 s。

千万吨级多通道汽车装车技术研究

针对常规汽车装车站装车能力不足、装车煤种有限等问题,提出了一种多通道汽车装车技术,介绍了该汽车装车系统的工艺流程,确定了主要工艺参数,并对协同配仓技术、精确称量技术以及数据接入技术进行了研究。该技术可实现煤炭的装车能力强、称量精度高、自动化和智能化程度高、绿色环保的目标。

煤矿快速定量装车系统生产数据交互模式的研究

针对快速定量装车系统的生产数据与企业生产管理信息系统数据交互的问题,根据装车信息具体的使用环境和需求,提出了包括中间表模式、SAP-RFC数据交互模式和Web Service数据交互模式三种生产数据交互方法。这三种模式可根据需要应用于与财务统计系统、MES系统以及互联网模式下的多装车点或单个数据服务器的多对一架构,涵盖了主要的装车生产的数据交换方式,实现了快速定量装车系统与生产信息管理的扩展和衔接。

井下掘进支护问题及应对措施研究

铁矿生产开采工作具有一定危险性,因为铁矿开采作业处于地下环境中。井下的地质条件具有较强复杂性,环境比较恶劣,所以通常需要加强掘进支护技术的应用,该技术在当前阶段的应用具有明显优势,为铁矿开采整个过程的安全性与流畅性提供保障。这同时也是现阶段矿山企业安全生产工作中需要重点研究的一项课题。基于此,文章首先围绕当前井下掘进支护存在的问题进行分析和探讨,在此基础上提出了相应的应对措施,以期为相关人员提供参考。

基于关系数据库的xml数据管理

XML数据库近年来是一个研究热点,许多主流数据库产品都支持XML并且都提供了编程接口,本文从更为底层方法,实现了一个基于关系数据库的XML数据管理。

智能照明控制系统在装车楼的应用

本文提出了装车楼内照明系统智能控制的思想,应用PLC控制技术,远程通讯技术,现代化的检测技术,实现了根据装车楼每层的照度采集参数自动控制灯的开关,装车楼内每层的照明信息传输到中央控制室组态画面。从而达到对装车楼内照明系统的智能控制和信息化管理。该系统运行稳定,控制灵活,维护方便具有较好的应用前景。

矿山技术指标整体动态优化软件

基于品位指标整体动态优化的原理和方法,开发了一款矿山技术指标优化的软件。该软件以边界品位、工业品位、贫化率为决策变量,在构建反映储量、地质平均品位——采出矿量、采出品位——入选矿量、入选品位——精矿量、精矿品位间动态关系的数学模型的基础上,以精矿量和利润为决策目标,应用模糊综合评判的方法,从众多方案中选出最优方案。通过某地下铁矿山技术指标优化的实例验证,表明优化后可提高矿山经济效益。

基于BP神经网络PID控制的带式输送机液压拉紧装置系统设计

针对传统带式输送机拉紧装置响应速度慢、调节能力差等缺点,以及拉紧装置系统的时变性和非线性,设计了一种基于BP神经网络PID控制的液压拉紧装置系统。建立液压拉紧装置系统的数学模型,并通过Simulink分别对基于BP-PID控制器和PID控制器的液压拉紧装置系统进行仿真。仿真结果表明:基于BP-PID控制的液压拉紧装置系统不仅在启动阶段、紧带和松带过程中具有更快的响应速度、更好的稳态性能,而且在启动阶段的超调量降低了17.2%、到达稳定时间缩短了0.42 s。

无人化智能汽车装车站控制系统设计

为节省人力,提高装车系统的自动化程度,提出了无人化智能装车控制方案,研究了智能装车控制系统采用的关键技术。通过自动上料技术、无人值守称量技术,车厢三维数据AI识别技术,全自动卸料技术,解决了常规装车站主要依靠人工操作设备的问题,并对自动控制系统进行设计。系统自动化程度高,可靠性强,实用性强,已成功应用于实际项目。

3D打印技术在脱胎漆器制作中的应用

近几年,3D打印技术日趋成熟,在多个领取已经崭露头角。脱胎漆器作为福州三宝之一,已经有两百多年的历史;当代表科学的3D打印技术与代表传统智慧的脱胎漆器相互碰撞,将会对脱胎漆器的成型塑造方面产生巨大的影响,推动脱胎漆器的创新和发展,为其注入新的活力。

西石门铁矿缓倾斜破碎矿体崩落法开采损失贫化控制

西石门铁矿北区新探矿体为缓倾斜破碎的厚-中厚矿体,地压显现严重,属于极度难采矿体。矿山采用无底柱分段崩落法开采,受矿体倾角和厚度限制,开采中损失贫化较大。为制定损失贫化控制措施,在研究矿石散体流动规律、矿岩冒落规律和损失贫化发生过程的基础上,根据垂直方向上回采分段数量的差异将矿体划分为不同开采区域,分别制定了损失贫化控制措施。针对3个分段的回采区域,因其贫化会较大,主要制定的贫化控制措施是实行当次废石混入率与单一步距总的放出量2项指标控制的低贫化放矿;针对小于3个分段的回采区域,若矿石被崩入空区,由于下部分段无回收条件,损失会较大,需控制损失,可采用双进路同步距回采的方式,促使矿岩快速冒落形成覆岩下放矿条件,减少崩入空区矿石量;另外总结了回采过程中脊部存留矿石问题的处理措施。这些措施在西石门铁矿北区新探矿体开采过程中得以应用,损失率为16.34%,贫化率为22.51%,效果良好。

西石门铁矿北区高应力破碎矿体崩落法开采技术

西石门铁矿北区新探矿体为缓倾斜破碎厚—中厚矿体,且地压显现严重,属于极度难采矿体。矿山采用无底柱分段崩落法开采,开采中存在设备运行不畅、采场结构不稳、巷道破坏严重等问题。为缓解高应力破碎条件带来的开采问题,从设备选型、采场结构参数确定、巷道布置方式及回采顺序、支护措施等方面对回采技术进行了改进。在确保设备运行顺畅的前提下,确定了软弱围岩条件下铲运设备需由1.5 m3增大至2 m3,巷道断面尺寸应由3 m×3 m增大至3.2 m×3.1 m;综合考虑巷道稳定性、矿体条件、凿岩能力、满足放出体发育等条件,确定了采场结构参数为分段高度13 m、进路间距12 m;以适应地压活动规律为原则确定了回采进路以垂直走向布置为佳,开采顺序为从已采矿体边界向上盘退采;分析了地压严重以及开挖后易短时间冒落的围岩支护要求,提出了超前锚杆+U型钢拱架的支护措施;根据散体流动参数确定了最小边孔角为50°,根据出矿口废石的出露位置将崩落步距调整为1.6 m。上述参数和支护措施在西石门铁矿北区高应力破碎矿体开采过程中得到了成功应用,增强了无底柱分段崩落法开采该类矿体的适用性。

刚柔协作3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人研究

为满足搅拌摩擦焊技术的要求,解决搅拌摩擦焊机器人在顶锻力承受以及焊接灵活性方面存在的不足,在三自由度2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人基础上增加了3根绳索,设计了一种刚柔协作3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人。基于运动学建模,运用封闭矢量法分别计算了3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人刚性部分与绳索部分的位置逆解;运用求导法求得了机器人刚性部分与绳索部分的速度雅克比矩阵,并运用特征长度法将雅克比矩阵无量纲化,基于求得的速度无量纲雅克比矩阵,利用MATLAB软件分别对添加绳索前后的搅拌摩擦焊机器人的各项运动学性能指标进行编程求解;应用遗传算法对3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人的性能指标进行优化,通过设定最优个体系数、种群数目、遗传进化次数,对满足3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊接机器人全域刚度以及全域灵巧性的结构参数进行寻优求解。结果表明:3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人的承载力、灵巧性、全域灵巧性、刚度、全域刚度等性能指标均有所提高,且在综合考虑灵巧性以及刚度的优质工作空间内运动连续,说明3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人相较于2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人能够承受更大的顶锻力,且运动灵活性有所提高。通过遗传算法优化后找到符合3CD/2RPU-SPR搅拌摩擦焊机器人全域灵巧性以及全域刚度的10组结构参数,在综合考虑搅拌摩擦焊接工况下,从10组结构参数中选取最优的一组作为搅拌摩擦焊机器人的结构参数,在该结构参数下,机器人性能指标有所提高,更适合完成搅拌摩擦焊接工作。研究为提高机器人搅拌摩擦焊接质量提供了理论依据。

装车系统摆动伸缩溜槽卸料问题的分析与处理

山西潞安集团古城洗煤厂铁路快速定量装车系统在卸料过程中,现场遇到物料对于车厢冲击力大、物料压实不平整,装车控制室设计高度高于火车车厢高度导致物料在装车过程里出现遗撒、偏载的情况。通过试验与程序优化,采用模糊控制策略与调整溜槽卸料角度,溜槽加装挡煤皮工艺改进,两扇卸料闸门启动延时优化,解决了该煤矿火车装车溜槽卸料过程中出现的遗撒、偏载的情况,并缩短火车装车时间,提高火车装车效率。现场应用表明装车过程物料装载稳定,系统运行可靠。

激光雷达在煤炭汽运防碰撞系统中的应用

汽车装车目前仍是我国煤炭运输主要方式之一。为避免在装车过程中车厢本体碰撞溜槽与装车过程出现物料遗撒等情况发生,建立了激光雷达在煤炭汽运防碰撞系统中的应用分析模型,提出了激光雷达在处理煤炭汽运防碰撞系统中应用的可行性方案。