煤层气井管壁粘附煤粉影响因素实验

为了解决煤层气井煤粉在炮眼、筛管、管壁、泵筒和泵阀的粘附造成的炮眼、筛管堵塞,固定阀漏失等问题。在静粘结附着理论的基础上,建立了变流道动粘附煤粉启动模型,分析了煤层气井管壁煤粉动粘附机理,通过理论建模与室内实验相结合的方法,综合考虑了井液温度、煤粉质量浓度、煤粉颗粒粒径、井液流速等对煤粉管壁动粘附规律的影响,基于控制变量法,进行了煤粉管壁动粘附各因素影响实验,得出管壁煤粉动粘附在不同井液温度、井液流速、煤粉质量浓度和煤粉粒径条件下的特性曲线,给出不同条件下管壁煤粉动粘附规律。结果表明:煤粉粘附速率随着煤粉粒径、煤粉浓度、井液温度的增加而增加,随着井液流速的增加而减少。可见管壁煤粉动粘附特性规律为煤层气井管壁煤粉冲洗工艺设计提供理论依据,对保障煤层气井连续稳定生产具有重要意义。

煤矿带式输送机监控系统的应用分析

煤矿带式输送机对于井下煤炭运输起着十分重要的作用。然而,在运行过程中,由于一些不可控的因素,带式输送机会发生各种故障。为了保证带式输送机的安全运行,需要建立带式输送机监控系统。介绍了煤矿带式输送机监控系统的功能,重点分析了带式输送机智能监控系统的建设和应用,主要包括智能煤流调速系统和智能异物识别系统,可以为煤矿带式输送机的安全高效运行提供一定的参考。

基于煤流量监测的带式输送机节能控制系统研究

采用机器视觉技术获取带式输送机煤流量并预测煤流变化趋势,通过模糊控制调节带式输送机变频器输出电流频率,从而使得实际带速接近期望带速;采用阶梯调速方式避免频繁调速问题,提高节能控制系统运行可靠性并降低带式输送机故障率。现场应用后,该节能控制系统运行平稳,煤流量监测精度较高,带式输送机平稳运行,在节能降耗方面表现出明显优势。

基于节能优化的带式输送机智能控制系统设计

基于区间二型模糊算法设计带速煤流量匹配算法,通过设计鲁棒性强的二自由度PID算法对输送机的电机进行调速控制,以此设计带式输送机自动节能控制系统。经过在MATLAB/Simulink环境下对整个节能系统进行仿真验证,发现基于节能优化的带式输送机智能控制系统设计不仅在上升时间、调整时间及绝对误差方面实现了明显改善,而且实际输送机带速不仅紧密贴近于期望的带速,甚至在多数情况下略有超出。

基于AI智能分析技术的智能煤流管控技术运用研究

针对煤矿井下带式输送机煤流检测手段缺乏、煤流检测装备造价高的问题,从关键技术、采用3D激光扫描仪试验案例、煤流管控系统设计三方面论述煤流检测技术。采用3D激光扫描技术,通过激光束在扫描物体表面时产生反射光信号,利用探测器接收该信号,对采集到的光学信号进行数字化处理,运用软件构建物体三维空间信息,完成三维模型重建,计算得到单位体积值,结合带式输送机速度采集信号值,计算得到单位时间输送带运煤量值,将最后计算结果运用到目标运煤带式输送机的速度调节,从而实现煤流的均衡运输,减少带式输送机空载、轻载运行损失及设备机械磨损,进而实现节能降耗、安全、高效智能运行的目的。

马泰壕煤矿煤流智能控制研究及应用

为了解决煤矿井下无缓冲煤仓,煤流不均衡,带式输送机时而空载时而过载甚至压死带式输送机现象,利用AI技术对煤量进行识别,建立模型,对带式输送机进行智能调速,实现煤多快运煤少慢运,从而实现煤流均衡控制,杜绝了电能浪费和带式输送机过载情况。同时利用AI技术对煤流上异物进行识别,杜绝异物损伤输送带的情况。通过对煤流智能控制的研究,达到了煤流均衡生产、节能降耗、降低设备故障等效果。该控制系统在矿井煤流系统上具有推广意义。

基于煤流场景监测的综合管控系统研发

随着矿井智能化水平提高,煤炭资源采动强度加大,致使保证运煤设备的高效运转势在必行,煤流负荷异物监测系统对于综采工作面生产及运输系统运行影响重大,对保证矿井安全高效开采具有重要意义。针对煤流负荷及异物易造成井下设备停机及毁坏等问题,结合动态视频识别技术、机器视觉图像处理技术以及深度学习的目标识别算法,构建了煤流场景异物、负荷、刮板机断链检测识别系统,并提出不同煤流场景下相应的控制方案及综合管控系统,实现了对不同煤流场景故障的监测—预测—警报—自动控制,有效降低了生产和运输设备的故障率,提高了煤炭运输效率以及自动化水平,同时极大的提升了综采工作面智能化水平。

矿用主煤流智能运输系统应用

针对目前矿用主煤流控制系统存在智能化程度低、能耗高、自动化程度低以及设备磨损严重等问题,为解决传统主煤流控制系统存在的问题,提出了一种带式输送机主煤流与带速协同控制运输系统方案,完成了硬件传感器选型和软件控制系统编程,实现了主煤流与带速的协同调速控制,大大提高了煤矿主煤流智能运输能力和水平,提高了带式输送机的协同控制作业效率。为验证方案设计的合理性和应用效果,将主煤流智能运输系统在昊锦塬煤业现场进行调试,应用结果表明,使用智能运输系统后主煤流的运输效率提高了52%,整个系统的运行能耗降低了24.3%,验证了方案设计的可行性和优势,同时有利于实现煤矿节能降耗,提高企业的经济效益。

智能浅槽分选机控制系统在阳城煤矿选煤厂的应用

为提高浅槽分选机分选的精度和稳定性,采用在分选过程中控制上升流大小的方式,设计了一种智能控制系统。利用因差密度计测量分选区的密度,建立上升流流速预测模型,以重介质悬浮液实际值与设定值的偏差、脉动阀开度及变频器调节作为模型输入域变量,经模型计算得出脉动阀开度,通过模糊PID闭环控制,自动调节使上升介质的速度,使浅槽分选机保持在最佳分选状态。工业性试验表明,该系统实时性好、控制精度高、有效保证了浅槽分选机流场的稳定,提高了精煤产率,降低了精煤灰分。

煤矿冲击地压源头防治理论与技术架构

我国煤矿安全状况虽持续好转,但煤矿冲击地压灾害的影响却愈发严重,仅近5 a就发生了8起冲击地压事故,累计死亡48人。我国煤矿冲击地压防治多为“头痛医头、脚疼医脚”,冲击地压发生源头、孕灾机理不清。同时,以山东巨野、兖州等煤田为代表的东部充分采动矿井,具有开采深度大、采动影响因素复杂等特征;以内蒙古鄂尔多斯和陕西彬长矿区为代表的西部非充分采动矿井,则具有高强度开采、厚硬岩层等特征,均给冲击地压防治带来了新的挑战。因此,煤矿冲击地压源头防治已成为当前亟待解决的重大工程科学问题。针对这一难题,从冲击地压基础理论与模拟技术、监测及危险区判识技术、区域与局部防控技术装备等3方面系统的分析了当前冲击地压研究取得的成果与不足,结合前期研究基础与现场实践,提出了煤矿冲击地压源头防治思想。进而将其梳理为煤矿冲击地压源头属性与特性、煤矿冲击地压全过程孕灾与源头防治原理等2个科学问题,冲击地压全过程精细模拟技术、矿井全生命周期煤岩体应力与全尺度覆岩结构监测技术、冲击危险精准甄别与智能识别技术、煤矿冲击地压井上下协同防控技术等4个技术问题。根据生产矿井和新建矿井的特点,分别制定了相应的防治思路与技术框架。研究成果为我国煤矿冲击地压防治提供了一种新的思路,为煤矿“零冲击”目标提供理论依据与技术支撑。

基于煤流量识别的带式输送机节能控制系统设计与研究

针对带式输送机控制系统存在的节能效果不明显、煤流量检测精度不高等问题,研究了一种基于煤流量识别的带式输送机节能控制系统。试验结果表明,该节能控制系统煤流量检测误差可保持在5%以内,24 h能耗下降了30.19%,电费下降了43.23%,实现了带式输送机节能降耗、经济运行的目标。

基于运输负载监测的带式输送机运行控制系统研究

为了实现基于负载检测调节带式输送机带速,降低能耗及设备磨损,以矿井使用较为广泛的DTL120带式输送机为研究对象,构建基于负载检测的带式输送机运行控制系统,对运行控制系统结构进行分析,并确定负载检测以及带速检测传感器类型;采用数值仿真技术对PID控制及自适应性模糊PID控制进行分析,最终确定采用自适应性模糊PID控制系统对带式输送机运行进行调节。研究成果可为相关系统设计提供参考。

带式输送机煤流检测系统设计及其应用研究

为实现带式输送机输送系统的节能运行,对带式输送机煤流检测系统进行设计,确定其整体架构,并对该系统的软硬件设备进行选型。应用表明,该系统运行良好,且可快速检测煤流量,同时,输送机带速随煤流量大小的变化而变化。若该煤矿一年开采量按90万t考虑时,则全年约可节约28.2万元。

给料机煤流量控制方法在华亭赤城煤矿的应用

甘肃华亭赤城煤矿洗煤厂装车系统设有5个装车通道,采用地磅称重变频给料的方式进行配煤装车。通过变频给料机频率整定0~50 Hz模拟量输出进行快速配料、慢速配料与精确配料3种配料模式,有效解决了传统煤炭装车中出现的诸多问题。变频给料机给料速度根据筒仓雷达料位计参数进行自适应优化,煤量过多时提高带速增加运力;反之则降低带速减小煤流量。应用DMC(Dynamic Matrix Control)矩阵控制算法优化,并结合机器学习理论配置变频给料机参数,进而优化配置,实现实时控制带式输送机速度,最终达到自适应配料的目的。实际应用表明,该方法有效避免了赤城煤矿由于胶带长度长、胶带秤对胶带输送机上通过的物料吨位统计不精确、配料速度滞后于装车进度等现象的发生。

火力发电厂锅炉输煤系统优化节能控制方法

火力发电厂在运行过程中消耗的资源量较大,不能达到节能的效果。为此,提出火力发电厂锅炉输煤系统优化节能控制方法。利用相机获取火力发电厂锅炉输煤系统输送带运煤图像,通过一维小波分析方法去除图像中的噪声,得到感兴趣的煤料区域。采用Canny边缘检测算法搜寻深度和强度图像,校正图像边缘数据,根据Navier-Stokes方程获取深度图像,计算煤料的面积和体积,通过模糊控制方法控制输送带的输入和输出频率,调整输送带运行速度,实现火力发电厂锅炉输煤系统优化节能控制。实验测试证明,控制误差小,电能节约比率高达1.63%,电费消耗比率低于3.0%,最低控制耗时为102ms,控制效果好,可以达到输煤系统节能控制的需求。

带式输送机智慧调速运行控制系统的研究

为了解决李楼煤矿带式输送机系统在运行过程中联动调速性能差、能耗高、磨损大的不足,提出了一种新的煤矿井下输送机系统智慧调速运行控制系统,采用了全新的高压变频控制及煤流量自动检测技术,实现了输送机系统根据输送带负载情况自动调节运行带速。根据应用表明,该控制系统能够将输送机组的联动运行带速降低37.2%,将输送带的磨损量降低22.4%。

带式输送机运行智能控制系统研究

为提高带式输送机智能化控制水平并降低设备运行能耗,将AI智能视频识别技术与变频器控制技术结合,实现带式输送机依据煤流变化而阶梯调速的目标。对基于AI智能视频识别技术的煤流量监测方法及带式输送机运行速度智能控制进行详细分析,并进行工程应用。现场应用后发现,带式输送机可依据煤流变化智能调整运行速度,在满足原煤运输及降低能耗基础上降低了运行速度调整频率,从而达到降低运行能耗及设备磨损的目标。

选煤厂带式输送机智能调速系统研究

针对选煤厂带式输送机稳态工频运行的问题,提出一种基于煤流量检测的智能调速方案,采用机器视觉技术获取煤流量图像并计算瞬时煤流量。根据瞬时煤流量,计算变频器实时输出频率,实现对带式输送机的模糊变频调速控制。试验结果表明,该方案满足设计要求,可实现智能调速。

高炉煤粉喷吹量调节系统智能控制的仿真研究

分析了目前宝钢 3号高炉喷煤量调节系统各自动控制方式的原理及局限性 ;基于操作人员的调节经验制定出喷吹量调节的专家控制规则库 ,结合模糊控制技术给出喷煤量调节的操作建议。采样数据的对比运行结果表明 :仿真系统给出的操作建议合理、准确 ,控制精度优于 3 % 。

井下带式输送机煤流控制系统现状及发展趋势

分析了井下带式输送机煤流控制系统现状及其存在的传感器不可靠、自动化控制程度低、运行能耗高等问题,提出了井下带式输送机煤流控制系统的技术发展方向。