变频器在煤矿井下皮带机中的应用及节能研究

随着环保法规的日益严格和煤矿企业对节能减排的重视,变频器在煤矿生产中的应用越来越广泛。不仅如此,智能变频技术的发展,例如故障预测和健康管理功能,使煤矿井下的自动化和信息化水平得到显著提升,进一步推动了煤炭行业的现代化进程。因此,研究变频器在煤矿井下皮带机中的应用及节能效果具有重要的理论价值和实践意义。探讨了变频器在煤矿井下皮带机中的应用,并分析其节能效果,以期为煤炭行业提供实际可行的节能策略。

考虑振动谐波的井下皮带机轴承不平衡故障检测

为了解决井下皮带机轴承不平衡故障检测受环境噪声影响大、检测精度低的问题,提出考虑振动谐波的井下皮带机轴承不平衡故障检测方法。首先,采集井下皮带机轴承振动信号并对其进行去噪处理;其次,通过谐波小波变换方法提取振动信号特征参量;最后,将振动信号特征参量输入到优化后的生成对抗神经网络模型中,完成井下皮带机轴承不平衡故障检测。测试结果表明,所提检测方法在噪声干扰下的检测精度达到97.5%以上,有利于井下皮带机的平稳运输。

煤矿井下带式输送机智能巡检机器人系统应用的研究

输送机是煤矿井下重要的开采设备。输送带作为输送机的关键部件,破损后若不及时采取措施,整个输送带将被完全撕裂,造成严重的经济损失。为此,基于煤矿智能巡检机器人收集的视频录像,使用Canny边缘检测算法对视频录像进行逐帧分析,进而分析输送带边缘的损坏情况,基于提出的输送机载荷和输送带跑偏载荷检测方法,分析输送带损坏的影响因素。研究成果可为煤矿输送带损坏检测提供新的方法,有效降低煤矿的生产和维修成本。

基于机器视觉的煤矿井下传送带故障自动检测研究

现有的煤矿井下传送带故障检测方法偏移比例较大,导致检测准确程度低。为此,研究了基于机器视觉的煤矿井下传送带故障自动检测。针对煤矿井下输送机传送带,选用深度相机采集高质量的彩色图像,并运用HDR方式提亮煤矿井下传送带图像,恢复较暗部分的细节,同时对采集图像进行伽马校正来增强图像的对比度。通过应用仿射变换,逐帧拼接输送带表面特征图像,反映图像间的运动关系。运用拼接后的传送带表面特征图像,分析传送带宽度大小,获得其偏移比例并进行偏移判断,从而完成传送带故障的自动检测。实验结果表明,实验组的偏移比例与实际值之间的误差较小,使得图像直线拟合效果较优;通过统计视频样本A-F的正确帧数,计算的检测准确度均在98%以上,达到了更为精准的检测效果,提高了故障检测的实时性。

煤矿井下主斜井大倾角胶带输送机技术改造研究

矿井改扩建期间,主斜井胶带输送机能否及时安装到位并正常运转,直接关系到后续各项工作的正常开展。分析了该主斜井胶带输送机存在的主要问题,提出了技改设计方案,对主斜井大倾角胶带输送机卸载、驱动装置进行了改造,设计了结构简单、实用效果明显的胶带输送机逆止装置,同时优化改造了防滚落装置和安全防护装置。与系统改造前相比,主运煤系统出煤时间提前了240 d,保证了矿井各项改扩建工程的施工进度和井下生产准备阶段的出煤需要,具有很好的技术推广和应用前景。

基于模糊控制的井下带式输送机控制设计研究

煤炭的开采量具有不确定性、非线性的特点。而目前采用的定速运行方式使得带式输送机经常出现轻载甚至空载的状态,造成电能的浪费。介绍一种基于模糊控制、PLC、变频器的井下带式输送机控制系统,实现带式输送机调速的智能化,以此适应煤产量输出并且节约电能。同时,利用组态软件对带式输送机进行监控。

CJDY－1200原矿车架带式运输机的研制及应用

回采作业的连续化是矿山地下开采技术发展的重要趋势，连续采矿工艺和装备受到越来越多国家的重视。成中国有色金属工业总公司科技攻关项目“安庆铜矿强化开采科技攻关”的要求，我们研制成功了ＣＪＤＹ－１２００原矿车架带式运输机。该设备能稳定可靠地运输８００ｍｍ左右的爆破原矿，并具有结构简单、容易制造、维修操作方便、生产能力大、能耗低、噪音小、无废气污染等突出优点。该设备在安庆铜矿的应用取得了显著的经济效益和社会效益，是一种运输原矿或其它大块物料的新型高效连续运输设备。

带式输送机输送带跑偏的分析及处理

对带式输送机运转过程中输送带跑偏的现象进行了分析,提出了输送带跑偏的调整方法和预防措施。

煤矿带式输送机巡检机器人关键技术研究

针对带式输送机巡检机器人在煤矿井下的环境适应性、自主快速安全充电、基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别等关键技术问题,阐述了煤矿带式输送机巡检机器人系统总体设计;设计了一种模块化、两节车厢挂载式巡检机器人本体及吊挂单轨式、滚轮与链轮链条混合驱动的巡检机器人行走机构,可适应煤矿井下输送带运输复杂环境;提出了煤矿井下电—机—电能量转换充电方法,设计了基于鼓形齿的充电自动对接机构,可实现巡检机器人在煤矿井下自主快速安全充电,满足井下远距离巡检需求;提出了基于托辊运转的声压1/3倍频程谱及声品质尖锐度特征指标的托辊故障识别方法,针对井下多粉尘、浓雾气、低照度场景下视频质量差导致视频识别难的问题,提出了自适应图像增强算法框架,增强图像质量,在此基础上,基于目标轮廓先验知识,构建深度神经网络模型,实现煤矿井下人员、煤流、带面异物、带面损伤等特征不显著目标的视频智能识别,提高带式输送机巡检机器人智能化水平。对带式输送机巡检机器人样机及带式输送机异常工况音视频样本进行了验证测试,结果表明:巡检机器人最小转弯半径1 m,在负重220 kg、巡检速度0.4 m/s的情况下,可在角度为20°的坡道上平稳运行;在充电站端的电动机额定功率2.2 kW情况下,机器人本体端的发电机能稳定输出功率800 W;基于音视频分析的带式输送机异常工况智能识别方法具有应用可行性。煤矿带式输送机巡检机器人关键技术的突破,将加速带式输送机巡检机器人的推广应用,有力促进智能化矿井建设。

超深金属矿床开采及开拓运输方案的技术经济论证

本方案论证力求反映现代超深金属矿床开采及开拓运输科学技术,重在深部矿床开采理论、技术及开拓运输方案的创新与提高。实现深部矿产资源的高效利用,针对深部高应力、高地温、高井深的特殊环境,结合深井高应力条件下的硬岩致裂理论技术、热环境控制、充填系统及运输技术等方面的专业理论和技术成果,提出超深金属矿床开采及开拓运输的技术性方案论证,以供学术和生产实践探讨。

井下原煤运输系统升级改造方案研究

陕煤集团某煤矿井下原煤运输系统的多条带式输送机存在超负荷运行以及部分设备老化、故障频发的情况,严重影响矿井的安全高效生产。针对煤矿井下运输系统现状,对7条带式输送机提出了2种提速、提量的升级改造方案,通过经济技术分析对比,确定了最终的改造实施方案,并提出了方案实施产生的问题和合理性建议。

国内首条煤矿井下管状带式输送机的设计与应用

阐述了管状带式输送机结构原理与特点,介绍了国内首条煤矿井下管状带式输送机的设计及应用情况,并给出了相应的设计参数和技术要求,最后讨论了管状带式输送机在煤矿井下应用的优越性以及下一步的研究工作计划。

东曲矿至古交电厂地下输煤通道工程设计

介绍了西山煤电(集团)公司东曲矿至古交电厂输煤工程的项目背景及多种设计方案,结合实际因素,通过各方案优缺点的对比,最终采用井下运输方案一,并对其设计要点进行阐述,其设计理念可为其它类似工程的设计提供参考。

基于PLC技术的煤矿井下带式输送自动控制系统的研究

针对传统人工控制带式输送机启停过程中存在的原煤遗撒和原煤堆积等问题,研究设计了一套基于PLC技术的煤矿井下带式输送自动控制系统,阐述了该系统的控制要求,介绍了该系统的硬件电路设计、使用操作和启停时间设定。通过井下工业性试验表明,该系统运行安全可靠,达到了煤矿井下采区带式输送系统无人值守的自动控制要求。

地下立体式停车装置的结构设计

针对停车难的问题进行了研究,设计了适用于地下停车的方案,完成了立体式停车装置的结构设计,具体包括主体框架、传送带结构、旋转平台结构、限位杆、变频电机、丝杠等。该结构不仅能大大减少人工停车时发生的事故率,节省了使用者的时间,方便快捷,停车不需要寻找车位,也可以用作商场、居民楼等建筑物的地基,以达到节约空间的目的。

一种改进型滚筒

跑偏是带式输送机最容易出现的事故,而胶带在改向滚筒处跑偏占胶带所有跑偏事故的60 %以上。在旧型改向滚筒的表面硫化一层具有对旋螺旋结构的橡胶层,可使滚筒具有调偏作用,保证输送机的正常运行。

黄玉川矿井煤炭外运方式反思

对于特大型矿井来说,煤炭外运系统设计是整个矿井运输的咽喉,黄玉川矿井煤炭外运系统最终选择了井下带式输送机运输煤炭方式。它是目前国内井下总运输距离最长、装机总容量最大的煤炭运输系统。但随着近几年煤炭需求放缓,煤炭行业产销量不断下降,采用运营维护成本都较高的井下带式输送机运输煤炭方式是否完全经济合理？这是值得我们重新考虑和反思的。

煤矿胶带输送机变频自动张紧装置的应用

叙述了煤矿胶带输送机变频自动张紧装置开发的意义和作用以及目前研究成果的现状与进展。对煤矿胶带输送机变频自动张紧装置及系统的组成、技术原理、结构形式和功能特点一一介绍。分析了应用该装置后可以获得的经济效益和社会效益。

带式输送机清扫装置优化设计及应用

在带式输送机运行过程中,尤其是卸载后和回段运行时,由于机头挡煤板、机尾刮煤板煤粉清理不干净,极易出现打滑、跑偏现象。为合理控制煤矿带式输送机轨道运输方向,分析其传动装置运行机理,结合具体运输设备状况,设计带式输送机防滑防偏清扫装置,清除干净的煤粉。新型设计实际应用后,提升了工作面运输效率,解决了带式输送机的打滑和跑偏等问题,增加了煤矿企业的经济收益,效果良好。

霍尔辛赫煤矿井下环境对皮带运输机故障的影响

针对井下的温度和湿度对皮带运输机故障影响的情况,采用最小二乘拟合的方法对霍尔辛赫煤矿统计的大量数据进行分析。分析结果显示:温度在15~23℃时,皮带运输机的故障率最低;温度在11~15℃时,故障率较高,随着温度升高故障率是降低阶段;温度在23℃支护故障率迅速增加,随着温度的升高故障率不断攀升。湿度指数在50%~63%时,故障率非常低,都小于0.6%;当湿度指数在30%~50%时,随着湿度的增加故障率不断降低;当湿度指数在63%~80%时,故障率随着湿度增加呈现出不断攀升的现象。