煤矿主提升钢丝绳激光与强磁在线检测技术的研究与应用

煤矿主提升钢丝绳在使用过程中会出现磨损、锈蚀、疲劳及断丝等损伤,是造成主提升系统人员伤亡和设备损失的重大安全隐患。目前国内绝大部分煤矿主提升系统(主井、副井)钢丝绳的检测方法仍停留在眼观、手摸、卡尺量等原始的检测方法,检测误差大、效率低。便携式钢丝绳探伤仪开始逐渐代替人工检测,检测效率明显提高,但因设备使用和操作不便,不能实时监测,并存在辐射危害,未能大面积推广和应用。以平煤股份十三矿副井主提升钢丝绳激光与强磁在线检测系统为例,对主提升系统钢丝绳在线监测技术进行研究与应用分析,为矿井综合自动化建设奠定基础。

双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力主动控制方法

针对双绳缠绕式煤矿深井提升系统运行过程中钢丝绳张力不平衡问题,提出了钢丝绳张力主动控制方法。首先,分析双绳缠绕式煤矿深井提升系统钢丝绳张力与浮动天轮液压缸负载力之间的关系,考虑系统存在的非线性问题,建立了提升系统钢丝绳张力主动控制模型;其次,由于煤矿深井提升环境恶劣,因此钢丝绳张力反馈信号通过无线装置进行采集,考虑提升系统运行过程中钢丝绳张力反馈信号通过无线传输存在不确定延时问题,基于系统控制模型构建了钢丝绳张力主动控制矩阵,设计了钢丝绳张力无线反馈信号传输延时补偿观测器,证明了包含延时补偿观测器的钢丝绳张力主动控制模型的稳定性;然后,考虑钢丝绳张力主动控制模型是一种严格反馈模型,存在输出约束问题,提出了反步控制和障碍李雅普诺夫函数相结合的钢丝绳张力主动控制方法,并证明了钢丝绳张力控制下的提升系统稳定性;最后,利用双绳缠绕式煤矿深井提升试验台对提出的传输延时补偿观测器及钢丝绳张力主动控制方法开展了实验验证,实验结果表明,延时补偿观测器可有效减小由于无线传输造成的钢丝绳张力反馈信号滞后量,与传统的被动式钢丝绳张力调节装置相比,在高速和低速工况下,提出的钢丝绳张力主动控制方法均可以更有效地减小2根钢丝绳张力差,进一步保证提升系统的安全运行。

煤矿主井提升机变频控制系统改造

煤矿主井提升机的变频控制系统是一种将电力信号转化为可变频率的技术,通过改变电机的转速来控制电流的大小,从而实现对设备的精确控制。相比传统的电阻启动或星三角启动方式,变频控制系统具有启动平稳、电流冲击小、能耗低等优势。系统具有智能化的特点。以山东省某煤矿提升机变频系统设计与改造为切入点,切实分析应用PLC控制技术主要方式,并合理选择变频器,优化系统构成,减少生产损失,提升煤矿企业经济效益。

煤矿主提升系统的自动化与智能化发展

煤矿开采面临手动操作多、环境恶劣等挑战,生产效率及安全性亟待提升。在这样的背景下,本研究聚焦于煤矿主提升系统,借助工业4.0的自动化、智能化技术,力求解决现存问题。通过优化提升系统,旨在提高生产效率,并加强系统的稳定性和安全性。本研究有望为煤矿开采行业的可持续发展提供技术支撑,推动行业向更高效、更安全的方向迈进。

钢丝绳无损探伤系统在矿山提升设备中的应用

随着矿业技术的不断进步和安全标准的提高,钢丝绳无损探伤系统在矿山提升设备中的应用日益受到重视。本文通过深入分析钢丝绳无损探伤系统的基本原理、应用实例以及优化和未来发展展望,探讨了该系统在确保矿山提升设备运行安全与效率方面的重要作用。研究表明,通过实时监测和数据分析,该系统能有效评估钢丝绳的完整性和可靠性,为矿山提升设备的维护和优化提供有力的技术支持。

基于TRIZ理论的提升机钢丝绳缺陷检测系统的设计与应用研究

针对高庄煤业提升机钢丝绳采用传统缺陷检测方法,存在检测效率低下、劳动强度大、易发生漏检等问题,运用TRIZ理论设计一种矿用提升机钢丝绳缺陷检测系统。该缺陷检测系统主要由钢丝绳无损检测仪和存储器、钢丝绳缺陷检测系统管理软件组成,管理软件中缺陷识别算法模块及EMD能对采集数据进行处理,生成重构后的LMA和LF波形图,从LMA图中波峰信号可准确判断钢丝绳断丝位置,结合重构谱图中峰值高度能准确判断断丝数量。钢丝绳缺陷检测系统在高庄煤业提升机的实践应用表明,该系统能对钢丝绳断丝位置及断丝数量进行精准判定,检测时间短、效率高、智能化程度高,可有效保障提升机安全、稳定运行,安全经济效益显著。

抽水蓄能斜井提升系统钢丝绳安全监测应用探究

在“碳达峰、碳中和”背景下,我国抽水蓄能电站快速发展,其中斜井开挖中提升系统应用增多,但目前斜井提升系统多为自制组装施工,无标准成套设备,安全监测体系缺失,斜井施工安全存在隐患。通过对衢江抽水蓄能项目提升系统钢丝绳安全监测情况的调研,分析了当前抽水蓄能电站斜井提升系统钢丝绳安全性的现状问题和管理难点。通过钢丝绳安全监测系统的应用有效提升了钢丝绳安全监测的信息化和智能化水平,实现了对斜井提升系统钢丝绳的全方位监控,提高了本质安全水平,保证安全生产。

电脑智能型钢丝绳探伤仪在煤矿提升系统中应用

取代传统钢丝绳检查方式,由电脑直接采样和处理,准确诊断钢丝绳内外部全部缺陷。对压缩的数字化的钢丝绳缺陷的多通道采样信号进行反演算,当有断丝、疲劳、磨损锈蚀等损伤当量超过规定标准时,立即显示损伤当量、损伤部位及被测长度,即时声光报警、存储、打印,提高了矿井提升系统的安全可靠性。

矿井柔性提升系统运行过程中钢丝绳横向振动的特性研究

针对矿井提升系统运行过程中钢丝绳长度变化的柔性特征,结合Kelvin黏弹性模型,建立了基于Hamliton原理的柔性提升系统钢丝绳横向振动的控制方程。利用无线加速度位置传感器在多个煤矿开展了现场试验,并对钢丝绳横向振动数据进行了无线采集,详细分析了横向振动振幅分别与测点位置和提升高度的关系。结果表明:现场试验得到的测试数据与数值模型仿真结果的变化规律基本一致,验证了柔性提升系统钢丝绳横向振动的准确性。越靠近罐笼处钢丝绳横向振动越大,且随着矿井深度的增加振动会大幅度增大。通过比较提升系统运行方向对振动的影响发现钢丝绳上行运行的振动较下行运行大。

变长度提升系统钢丝绳纵向振动特性

以提升系统中变长度柔性钢丝绳的纵向振动为研究对象,考虑钢丝绳刚性运动与变形运动的相互影响,应用Hamliton原理建立变长度提升系统钢丝绳运动微分方程,同时,利用五次多项式拟合得到的电梯理想运行状态曲线作为运动参数输入,对所建模型进行了算例分析。数值仿真结果表明:所提出的方法能较好地反映变长度提升系统钢丝绳的纵向振动特性,推导出的方程为电梯钢丝绳纵向振动特性的进一步分析提供了依据。

变长度柔性提升系统钢丝绳横向振动建模及分析

基于连续介质力学理论,考虑变形产生的几何非线性因素对提升系统变长度钢丝绳的影响,应用能量法和Hamliton原理建立了提升系统变长度钢丝绳横向振动控制方程,推导中应用了Galerkin截断法对振动方程进行离散化处理,同时借助Matlab软件对方程进行求解,最后以曳引电梯提升系统为例对所建模型进行了计算.结果表明:基于连续介质理论的建模方法能较好地反映柔性提升系统的动力学特性,提出的数学模型和求解方法是有效的.

摩擦提升系统钢丝绳横向动力学分析

将平衡钢丝绳质量等效在提升容器上,利用Hamilton方程建立塔式多绳摩擦提升系统变长度提升钢丝绳横向振动动力学模型。用修正Galerkin方法将无限维偏微分振动控制方程离散有限维常微分方程。以某矿副立井提升系统运行状态曲线为运动参数输入,仿真分析不同运行阶段提升钢丝绳横向振动规律及刚度、阻尼对横向振动影响。结果表明,在外界干扰激励作用下提升的上行阶段振动更剧烈;增大弹簧刚度、集中阻尼及分布阻尼均可减小钢丝绳横向振幅。

竖井提升钢丝绳容器系统在提升过程中的动力学仿真

对上提过程的提升钢丝绳容器系统建立了关于钢丝绳变形、变形速度及钢丝绳张力的时变微分方程，并利用计算机仿真技术，得到了整个上提过程的钢丝绳变形及变形速度规律和作用其上的张力大小及时变规律。还对不同的速度、加减速度、提升载荷等多种工况进行了仿真。仿真结果和分析表明，不同的提升参数对应着不同的“振型”，即产生不同的绳变形规律和不同的张力大小及其变化规律。这些结果对提升设备的设计和改进以及合理使用均具有重要的参考价值。

煤矿提升机钢丝绳运行状态监测监控系统的设计分析

多绳摩擦式提升机在日常运行中易出现配重不合理、张力不平衡、超载等问题,对此,为充分了解钢丝绳的张力大小与载荷情况,设计了一种监测监控钢丝绳张力与载荷的系统。借助该系统可对提升机钢丝绳运行状态实时监控,进一步掌握钢丝绳的运行状态,从根本上提高煤矿提升系统运行的安全可靠性。

提升系统换绳过程中钢丝绳横向振动行为分析

提升系统中钢丝绳的更换是矿井生产不可缺少的环节,而钢丝绳在送递过程中产生的振动将直接对安全造成影响。借助多尺度方法求解连续运动体的优点,对两端简支的轴向运动弦线的数值模型进行了求解。开展了送绳过程中钢丝绳横向振动的实验并与模型结果进行比较。实验结果表明:测试结果和仿真结果的变化规律基本一致,验证了数值模型的准确性。分析了送绳速度和简支距离对钢丝绳横向振动位移的影响,确定了2~4 m/s的送绳速度和1.5~2.5 m的简支距离是较好地。

立井提升系统卡罐时钢丝绳的横向振动分析

以立井提升系统中发生卡罐时的柔性钢丝绳的横向振动为研究对象,应用Hamilton原理建立提升系统钢丝绳运动微分方程,并用Galerkin法对控制方程进行离散化处理,同时借助Matlab软件对方程进行求解。最后,用实例对所建模型进行了计算。数值仿真结果表明:所提出的方法能较好地反映立井提升系统中发生卡罐时钢丝绳的横向振动特性,推导出的方程为提升系统钢丝绳振动特性的进一步分析提供了依据。

基于振波法的多绳提升机钢丝绳张力测试系统研究

针对传统的提升机钢丝绳张力振波法手感测量结果不准确的问题,提出了采用传感器代替手感测量振波周期,并选测第二个振波周期为张力计算依据的方案,详细介绍了基于传感器和单片机的多绳摩擦提升机钢丝绳张力测试系统的硬件、软件设计。基于传感器和单片机的多绳摩擦提升机钢丝绳张力测试系统既克服了人为因素的影响,提高了张力测量结果的准确性,又保留了振波法测量方便的优点。

多电机直流传动系统在钢丝绳卷扬提升中的应用

介绍了多电机直流电气传动系统在钢丝绳卷扬提升中的应用。研究了多电机电气传动系统的结构及组成与配置 ,并对电气传动的控制进行了应用分析。

TCK钢丝绳在线自动检测系统在煤矿提升钢丝绳安全管理中的应用

介绍了钢丝绳检测技术现状,阐述了弱磁检测技术优势和钢丝绳在线自动检测系统工作原理。同煤集团使用TCK钢丝绳在线自动检测系统创造了显著的安全和经济效益的事实证明,基于弱磁技术的钢丝绳在线自动检测系统是煤矿创建提升钢丝绳安全监管新模式的必然选择。

提升系统钢丝绳纵向振动的控制研究

以矿井提升系统中柔性钢丝绳的纵向振动为研究对象,考虑钢丝绳刚性运动与变形运动的相互影响,应用Hamliton原理建立变长度提升系统钢丝绳的运动方程。同时,设计出在预定加速时间内,既使系统达到预定的运动状态,又使其振动大幅度减小的变结构控制算法。仿真结果表明,这种方法明显地降低了系统的振动幅度,为矿井提升系统钢丝绳纵向振动特性的进一步分析提供了依据。