基于PLC控制的充填自动化系统改造

基于某矿山充填站充填工艺与设备现状,为实现采空区充填降本增效,精确监测与控制充填工艺参数,研究了一套基于PLC控制技术的充填自动化系统.详细介绍了该系统的系统架构、充填工艺参数监测与自动控制过程,以及该系统最终可以实现的功能.系统建设成功后将极大降低劳动力成本,提高充填质量与充填效率,确保充填体的稳定性与回采的安全性.     

基于DCS控制技术的充填自动化系统设计

传统充填法人力物力投入大,效率低,为实现采空区充填降本增效,精确监测与控制充填工艺参数,根据某矿山充填工艺与设备现状,研究了一套基于DCS控制技术的自动化充填系统.详细介绍了该系统的体系架构、如何实现充填工艺参数与设备的实时监测与远程控制,以及该系统最终可以实现的功能.系统建设成功后,将极大降低劳动力成本,提高充填质量和效率,确保充填体的稳定性与回采的安全性.     

安庆铜矿充填自动化控制系统的应用实践

充填工艺参数可靠检测与控制是确保充填质量的关键,安庆铜矿根据矿山充填工艺,通过采用可靠的检测仪表,选用合理的安装方案及控制方式实现了充填工艺流程的可靠检测与控制。深入分析了影响矿山充填自动化控制系统运行的关键因素,讨论了充填工艺检测仪表选型、安装方案与控制方式,并对该系统应用与维护进行了讨论。分析结果对于类似矿山充填自动化控制系统的应用与设计有一定的借鉴价值。     

混合尾砂胶结充填及其浓度控制自动控制系统

采用一种由全尾砂和分级尾砂构成的混合料浆胶结的充填方式,以充分发挥全尾砂浆和分级尾砂浆在胶结充填工艺中的优势互补,实现现场参数的快速和准确控制,确保系统的稳定性和连续性。该系统采用西门子S7-300型PLC作为控制器,以经典控制和智能控制相结合的智能控制算法,设计PLC应用程序,实现对系统的各种运行参数进行监测和控制。在上位机上运用组态软件,绘制上位机的监控界面以实时显示工况参数。测试结果表明,系统可以对现场参数进行迅速、准确测量,实现了对充填尾砂浆浓度、流量等参数的有效控制,很好地解决了系统的大延迟和控制精度低的问题,满足了工艺控制的各项指标要求,极大地降低了生产成本,具有较好的应用前景。     

尾砂充填自动控制系统

根据尾砂充填工艺的要求和工艺流程的特点,提出了尾砂充填自动控制系统设计方案,介绍了系统的配置、功能和控制方法。经多家单位应用证明：该系统功能齐全、运行稳定可靠、设备选型合理、操作简单方便,胶结尾砂浓度和灰砂比等工艺参数控制准确,确保了充填作业的连续性和稳定性,有效提高了充填作业的效率和质量。     

深井沿空留巷巷旁充填技术及应用

沿空留巷是国内无煤柱护巷的主要形式,从充填材料及参数选择、设备配套及布置、充填区域顶板支护及工艺流程方面对深井沿空留巷巷旁充填技术进行了探索与实践,优化了巷旁充填工艺,分析了巷旁充填沿空留巷及充填体的变形及受力情况。实践表明:深井沿空留巷巷旁充填技术能够保证顶板支护结构的完整性和稳定性,充填体能够达到控制顶板下沉并适应顶板剧烈活动的要求。     

矿山充填自动控制系统的研究与应用

对于采用充填采矿法生产的矿山,充填料浆浓度和灰砂比是影响充填体强度的重要参数,必须控制在工艺要求范围内。针对充填及搅拌系统的特点,介绍了一种以S7-300PLC为基础的控制系统,采用弱控制策略与传统PID控制相结合的方法,保证了整个充填系统的可靠、稳定和灵活。在李楼铁矿的应用,表明该系统操作简单方便,运行稳定可靠,可提高充填作业的效率和质量。     

极破碎矿体采矿工艺与凿岩爆破参数优化研究

针对前河金矿葚沟矿区Ⅳ号带S矿体赋存条件差、上下盘围岩破碎、回采难度大等问题,为延长矿山服务年限,增加可采矿量,在矿山原有充填系统的基础上,通过充填系统工艺和设备升级,将块石水泥人工充填系统改造为河沙水泥管道充填系统,对相应的下向胶结充填回采工艺进行了优化,并对回采凿岩爆破参数进行了优化试验。现场生产实践结果表明:改造后的充填系统和下向胶结采-充工艺能够满足矿山安全生产需要,有效控制采场的稳定性和回采过程中的贫损率,为矿山Ⅳ号破碎矿带S矿体的安全回采提供了技术支撑。     

突出矿井深部巷道沿空留巷技术研究与应用

通过对高水充填材料的力学特性及沿空留巷矿压显现规律的研究与分析,并针对车集煤矿煤与瓦斯突出矿井大埋深特殊条件,选择高水材料巷旁充填工艺进行沿空留巷。从沿空留巷围岩稳定性控制入手,构建"充填体+锚杆、锚索"复合支护系统。在实践应用过程中,通过对巷道、充填体等矿压显现情况进行观测、分析,优化了沿空留巷支护参数与工艺,确保了突出矿井大埋深条件下沿空留巷成功,提高了采区煤炭资源采出率,保证了矿井采掘抽接替,为类似条件下沿空留巷提供了理论与实践参考。     

脆性围岩炮采工作面沿空留巷技术实践

针对脆性围岩、裂隙发育条件下沿空留巷技术的局限性,以新庄矿为工程背景,对脆性围岩留巷稳定性控制、巷旁充填系统工艺和巷旁充填体参数等进行了研究与设计,并通过矿压观测对围岩表面变形、围岩深部位移进行了分析评价。结果表明:在围岩松脆、裂隙发育和煤壁片帮严重的条件下,采用"锚网-锚杆-锚索"联合支护、煤壁喷浆预加固以及充填体加强支护等技术,能控制留巷围岩变形,抑制煤壁片帮;新型高水材料巷旁充填体具有速凝早强和较强的抗变形能力,而且充填工艺简单、系统机械化程度高,能很好的适应脆性围岩炮采条件下沿空留巷。     

玲珑金矿全尾砂充填工业应用

为实现玲珑金矿无尾矿山建设,进行了全尾砂充填研究。针对玲珑金矿充填倍线高的特点,重点研究了全尾砂充填管道与管网设计、充填站建设、空区及废旧巷道充填工艺、充填挡墙设计和充填接顶工艺,成功实现了全尾砂充填。结果表明充填站布置合理,充填挡墙可有效封堵充填料浆,脱水效率快,空区及废旧巷道充填接顶效果好。全尾砂充填工艺在玲珑金矿的成功应用,为类似无尾矿山建设提供了参考经验。     

胶结充填自动控制系统

我院与白银有色金属工业公司深部铜矿合作，对充填料浆浓度、搅拌桶液位和灰砂比自动控制系统进行了研究；对充填料浆制备过程中多种工艺参数进行监视和画面显示；对水泥和充填料浆累计量进行打印显示。本文论述了该系统检测仪表的设计、控制模型的建立及工业控制机硬、软件设计，并对整个系统运行情况作了简介。     

充填体空间锚栓加固网及其应用

充填体稳定性的有效控制是沿空留巷技术成功应用的关键之一，除合理选择充填材料及设计充填参数外，还需对充填体采取加固措施以提高充填体的整体支护强度和抗变形能力。重点介绍了空间锚栓加固网技术及其对充填体稳定性的控制效果。     

某金属矿山尾砂胶结充填工艺优化实践

某金属矿山充填站充填系统,经过多年的生产运行,存在一定的缺陷,如设备老旧,造浆不稳定,充填浓度浓等。通过对原充填工艺及充填系统中存在的问题进行分析,制定了相应优化方案并实施了改造,实现了高浓度充填料浆的稳定输送与控制。引进新型胶结材料,提高了充填体的强度,进一步降低了北缘采场的贫化率与损失率,取得了较好的经济效益与社会效益。     

基于优化尾砂粒径的膏体充填工艺技术研究

本文分别测试了分级粗尾砂及分级细尾砂粒粒径组成,并根据测试结果,提出在分级粗尾砂中添加一定比例的细尾砂,改善尾粒径分布,从而制备出膏体充填料浆,其最佳添加比例为粗尾砂∶细尾砂=5∶5~6∶4;同时开展了充填料浆流动性试验、泌水率试验及强度配比试验,并根据试验结果,结合矿山生产实践,综合分析推荐充填工艺参数为充填浓度74%~76%、灰砂比在1∶4~1∶10之间,其不仅能够保障充填料浆安全可靠输送,且充填体28 d强度最高能够达到3 MPa以上,从而确保了回采的安全性;最终根据以上推荐的充填工艺参数,确定了充填工艺流程及系统方案,生产实践证明,此方案能够满足充填生产需求,充填系统运行可靠,工艺参数稳定,从而极大地提高了充填体质量,为进一步的回采工作提供了安全保障,实现安全高效开采。     

块石胶结充填工艺中关键技术参数的控制

以云南锡业集团公司块石水泥浆胶结充填采矿法为例,阐述了实际生产试验中,对块石水泥浆胶结充填工艺的实施和充填工艺参数的控制,使充填体强度达到1.5~7.2MPa,满足采矿所需强度和自立高度的要求,实现了"深、小、富"矿体的安全高效回采。     

固体充填液压支架自动控制系统技术研究

为进一步提高固体充填液压支架的自动化程度,解决充填液压支架自动控制中精度和联动性能差的问题,提出了一种基于PLC的固体充填液压支架自动控制系统,并分析了充填液压支架自动化控制的需求,对充填自动控制、工作面顶板管理、支架跟机自动控制、系统单体控制方案以及联动控制方案进行了研究,实现了固体充填液压支架的自动控制,提高了充填液压支架的稳定性和可靠性。     

基于Pro/E的煤矿膏体充填系统三维参数化建模

提出一种基于Pro/E参数化编辑功能实现系统的参数化高效率建模,建立系统与零件及组件模块的参数化关联,实现通过人机交互界面输入充填产能参数,由参数变化驱动模型特征变化,可快速精确构建不同充填能力的膏体充填系统模型,减少了重复造型的工作量,极大地提高了模型构建的效率。     

“条采留巷充填法”绿色协调开采技术

为减轻高强度开采对我国西北地区地表及生态环境的破坏,结合条带开采与充填开采的优势,提出了一种“条采留巷充填法”部分充填的协调开采方法。采用理论分析与相似模拟相结合的研究方法,给出了条带开采的采留宽、沿空留巷的巷旁充填宽度和充填率的确定原则,分析了巷旁充填体提升条带煤柱稳定性的作用原理及置换煤柱开采的覆岩稳定性。以哈拉沟煤矿22407工作面地质条件为工程背景,确定了合理的工艺参数并进行了数值模拟研究。结果表明:在开采尺寸达到充分采动后,覆岩中的亚关键层4最大下沉量为12 mm,可推知地表基本不出现下沉,取得了良好的地表沉陷控制效果。该技术为降低充填成本,保护地表生态环境提供借鉴。     

下向进路式充填采矿方法在毛坪铅锌矿的应用研究

下向进路式充填采矿方法在金属矿山被广泛应用。目前,对充填材料制备、充填作用机理、充填体质量及稳定性分析、进路参数优化等已经开展了深入研究和工程实践。充填体的稳定性和接顶率一直是该采矿方法应用的两大难题。针对毛坪铅锌矿的采矿方法以及存在的问题,通过开展现场研究与生产实践,形成一套成熟、高效、安全、经济的下向进路式充填采矿工艺,从而确保充填体稳定和较高充填接顶率。近几年来该矿发生的充填体冒顶事故为零,进路的充填接顶率在95%以上,采矿成本降低到146元/t。该矿采用的下向进路式胶结充填法的研究成果与采矿工艺可为类似矿山开采提供参考。