露天矿用电铲动态称重计量系统设计

设计露天矿用电铲动态称重计量系统,实时动态称重计量电铲装载矿物重量,提高露天矿采装运输效率。通过角位移传感器、线位移传感器与力传感器组建的传感器网络,采集露天矿用电铲角度、拉力以及线位移数据信息,并将其传输至信号处理模块,利用信号预处理电路合理放大与降噪处理传感器采集信号,数据经A/D转换后,结合角、线位移数据触发AT89C52单片机转换芯片,读出动态称重计量数据,并以相应的形式将数据在LCD显视屏中显示出来,通过PC机完成动态称重数据处理,实现计量数据的显示、限位报警、个性化查询等功能。实验结果表明：该系统能够实现露天矿用电铲动态称重计量,能耗较低,将其应用于露天矿的采装运输业中,可提高采装运输效率。     

露天矿采装能力分析及确定方法

本文介绍了用相关分析确定露天矿山采装环节生产能力的方法，并用实例分析了采装环节能力，确定了电铲需要数量，收到了较好的效果。     

胜利露天矿电铲装车方法探讨

胜利露天矿采用单侧电铲引导装车方法,通过对采装时间的分析,发现卡车入换和电铲装载异侧物料时回转角度大从而导致待装时间和回转时间占电铲采装循环时间的比重较大,大大降低了电铲效率,同时辅助设备清理工作面时,也对电铲装车效率影响较大。为提高电铲效率,结合胜利露天矿具体情况,对采用单侧无引导装车方法、双侧装车方法进行优缺点分析。     

智慧煤流系统的设计与搭建

为了解决煤矿多级带式输送机的电能消耗大，锚索、钢管等异物造成煤流堵塞、输送带撕裂，以及作业环境恶劣造成机电设备故障等问题，结合视频分析、大数据分析预警、人工智能等技术，设计了一套智慧煤流系统。该系统分为智能巡检模块、异物检测与处理模块、带式输送机智能调速模块和集成控制模块，对设备运行状态、煤量、输送速度、是否有异物进行实时监控。系统在唐家会煤矿现场应用效果显著，这对智慧矿山的建设有着重大意义。     

矿用电缆卷放车智能追踪系统设计

电缆卷放车是露天煤矿中匹配电铲作业的一种供电辅助设备,为了实现电缆卷放车自动追踪电铲的目标,设计一种专用于露天矿山的电缆卷放车智能追踪系统。该系统包括图像采集与处理模块、智能追踪控制策略模块、执行模块。其中,图像采集与处理模块以FPGA芯片EP4CE6F17C8为核心,采用HSV颜色空间转换算法提取目标电铲特征;智能追踪控制策略模块以DSP芯片TMS320F2812为核心,通过DSP外部接口与FPGA通信,采用偏移量和车距估计方法获取目标电铲相对于电缆卷放车的方向和距离;执行模块以PLC芯片S7-1200为核心,采用MAX485与DSP通信,控制电缆卷放车的前进、后退、调速、停止,实现对目标电铲的智能追踪。在电铲的静态和动态运动下,通过实验对模型进行了验证。结果表明,该系统能够快速识别与追踪目标电铲,验证了提出方法的可行性和有效性。     

穿孔爆破技术在露天煤矿的应用

钻孔爆破作为露天煤矿生产中的首要环节,其质量的优劣对露天煤矿生产意义重大,直接影响到露天煤矿生产的综合成本。爆破质量因素直接影响电铲采装效率,提高穿孔爆破技术参数、爆破质量和安全操作技术要求,对矿山综合成本的降低是有益和有效的。     

基于“互联网+”智慧露天煤矿建设发展新构想

智慧露天煤矿建设不是各种信息化系统的简单堆砌,而是通过将物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网、无人机、三维激光扫描等技术和装备与露天矿山开采有机结合,形成露天矿山互联、感知、分析、自学习、预测、决策、控制的完整的具有符合露天矿智能开采的“智慧大脑”系统。通过对露天矿山“智慧大脑”的构建,从无人机测量、智能调度及物料流规划、违章行为智能识别以及多源数据融合等角度出发,最终实现露天矿采掘、运输、排土、洗选、物流、风险预警、生态保护、安全管理等各个生产环节的智能化、开采资源利用的最大化、生态开采扰动的最小化、生态恢复的最优化、职业卫生危害的降低和矿山生产的无人化,实现“互联网+”的露天矿山智慧化生产、精细化开采,对我国金属、非金属露天矿山智能化建设同样具有重要借鉴。     

露天矿装载设备的选择

电铲、液压挖掘机和轮式装载机是露天开采使用的三种主要装载设备,并都在向大型化发展。这无疑为老矿设备改造和新矿设备选择提供了诸多方案。电铲使用寿命长,长期生产费用低、斗容大,因而仍占统治地位;液压挖掘机挖掘力大、选择装载性强,有潜力应用于硬岩矿山;轮式装载机灵活机动、能装能运无需辅助清扫设备。本文为用户选择所需设备提供了客观的参考意见。     

基于LabVIEW和PLC的矿物装载称重监控系统

针对矿井下矿物装载称重环境恶劣、工业自动化水平较低的问题,开发了一种基于LabVIEW和PLC的矿物装载称重监控系统,详细介绍了系统的硬件组成、通信方式、上位机软件设计及其具备的功能。将该系统应用于矿井下矿物装载称重现场,利用PLC实现井上上位机对井下液压机械的控制,对系统进行了有效验证。结果表明,系统可以稳定、可靠地运行,能够对矿物装载称重作业整个流程进行实时远程监控,具有广泛的应用前景。     

自卸汽车与电铲配备问题的探讨

近年来,国内外金属露天矿广泛采用了,汽车运输,并将继续发展。国内许多老矿山在进行技术改造中也准备将铁路运输改为汽车运输。在露天矿采用自卸汽车时,怎样能使自卸汽车与电铲密切配合,最大地发挥效率呢?也就是说在采矿场装车点上自卸汽车不等待电铲,电铲也不等待自卸汽车使装载工作进行得有连贯性和节奏性呢?本文就是要探讨这一问题。我们先从自卸汽车周转一次所需时间     

5G三频混合组网在西湾露天煤矿智能化建设中的应用

基于智能矿山矿用卡车和电铲实现无人驾驶、辅助设备平地机和推土机实现远程操控、矿坑排水实现远程监控、实现煤炭连续开采业务的大带宽、广覆盖、低时延网络需求,研究了5G高、中、低3个频段混合组网方案,并在西湾煤矿进行了实际应用。结果表明：低频能够很好实现露天矿采坑全覆盖,满足无人驾驶控制类业务需求;高频能够实现大带宽,满足电铲远程操控多摄像头视频拼接业务;中频能够兼顾各项目基本的视频和控制类业务需求。     

基于工业互联网的智能矿山研究与设计

阐述了基于工业互联网平台建设智能矿山的意义与目标;指出,打造煤炭工业互联网平台,就是要通过工业互联网技术使煤炭产业各环节间进行有机联动,实现产业链的真正融合,打造矿山新型数字生态,助推煤炭行业高质量发展。研究了基于工业互联网的智能矿山技术体系和业务架构;认为,基于工业互联网的智能矿山建设应首先进行算力及容灾体系建设,其次是要进行网络体系搭建,第三要搭建横纵贯通的数据中台业务。将目前我国煤炭企业智能矿山建设的发展阶段归纳为4个阶段:框架初步构建、实现采掘等单系统或单项技术智能化决策和运行阶段;多系统信息融合、实现采掘运智能联动阶段;形成智能生产、安全、管控智慧大脑阶段;形成全矿区、多产业链、多系统集成的智能矿山体系阶段。最后提出,智能矿山建设是一个科技创新和不断进步的过程,应注重顶层设计,做到传承与创新并重,基础平台、局部场景智能化建设要并行等具体建议。     

翟镇煤矿智慧矿山生产模式研究与实践

针对翟镇煤矿井下综采装备落后、生产效率低、矿井运行体系复杂的问题,提出了智慧矿山生产模式,围绕煤矿八大系统,建立了智慧生产系统评价模型,分析了智慧矿山建设中八大系统的权重.在翟镇煤矿研究应用了采煤工作面无人化开采智能集控技术、掘进工作面智能化自动控制技术、矿井运输系统无人化巡检及自动控制技术、矿井生产保障系统自动化控制技术、基于数据融合的安全检测智能控制技术及智慧矿山综合信息平台与手机APP软件等,形成了智慧生产系统关键技术体系.实践证明,翟镇煤矿智慧矿山建设后,采煤效率提高了35%,掘进效率提高了30%,辅助系统高度智能、安全监控系统更加可靠,单班下井人数减少了115人,实现了煤矿生产的少人化和自动化,为我国智慧矿山建设提供了理论与技术借鉴.     

风泵电机控制系统及保护措施的改进

露天矿山大量使用WK—4型电铲作采装设备。在生产实践中发现;电铲上小型空压机(V—0.42/7型)的交流电动机经常烧毁。我认为大有改进控制系统及其保护措施的必要,以防止电机烧毀,有利生产。     

WP—4型长臂电铲

太原重型机器厂于最近试制成功WP—4型4米~3长臂电铲。 WP—4型4米~3长臂电铲简要特点及主要技术性能如下: 本电铲适用于凹陷露天矿深部开采之用,是矿山为准备新的采掘工作面而开沟上装车用的重要设备之一。段高12米的段沟一次采装即可成型,比其他方法开沟效率大大提高。可作金属矿、煤矿等矿山露天开采中挖沟、剥离土、石方以及采掘有益矿物等用。     

三道庄露天矿多矿种综合配矿动态管理信息系统

针对三道庄露天矿目前多矿种配矿问题,应用GPS、GIS、GPRS技术,设计实现了配矿动态管理系统。该系统能够根据矿山生产中对钼钨2种金属入选品位的要求,自动获取电铲装矿品位信息,通过线性规划模型,实现班生产配矿计划的自动生成和配矿任务的智能分配。实际应用表明,该系统性能稳定,能够满足三道庄露天矿配矿要求。     

爆破质量对露天矿开采综合成本的影响分析

重点研究了爆破成本与采矿综合成本之间的关系,分析了爆破质量因素(炸药单耗、块度均匀性以及爆堆形状和松散度等)对电铲采装效率的影响,提出适当增加爆破成本投入对矿山综合成本的降低是有益和有效的。     

露天矿采装环节质量控制因素探讨

以抚顺东露天矿采装环节为例,从制约质量控制的条件入手,分析了穿孔、爆破、采装环节及过程的组织规划;找出了制约采装质量的因素,并根据相关因素制定了对应措施;为露天矿山质量控制提供借鉴参考.     

爆破质量对露天矿开采综合成本的影响分析

重点研究了爆破成本与采矿综合成本之间的关系,分析了爆破质量因素(炸药单耗、块度均匀性以及爆堆形状和松散度等)对电铲采装效率的影响,提出适当增加爆破成本投入对矿山综合成本的降低是有益和有效的。     

基于闭合排队网络扩展求和算法的露天矿车铲协同优化研究

为解决车铲协同优化不合理导致的卡车待装时间过长的问题,运用排队理论构建了矿山闭合网络模型,将生产流程分解成采装、重车运行、称重、卸矿、空车运行等多级服务过程。针对多铲车且装车时间 服从正态分布的情形,引入扩展求和算法（Extended Summation Algorithm, ESUM）求解闭合网络模型中各级服务系统的排队指标。基于等待制排队模型与混合制排队模型之间的差异,改善了ESUM前期误差较大的不 足,改进后的算法计算结果精度更高。以某露天矿为例,首先根据该矿山实际装车时间的统计分析,确定该矿山装车时间服从正态分布规律;然后结合该矿山某处运输路段只允许单车通行的实际情况,在闭合网络模 型中加入“单车道”排队系统,通过求解该模型,计算在不同卡车数量下该矿山各个生产环节的作业状态,并得到采装过程是制约卡车运行效率的关键环节;最后以采装过程中卡车等待时间最少为目标,满足平均班 产量为约束,确定该露天矿的合理卡车数为7辆,此时卡车在采装过程的逗留时间较原来缩短了42.24%。在上述分析的基础上,采用Matlab软件平台对相应条件下采装时的平均排队长度进行了模拟分析,结果验证了用 扩展求和算法进行车铲协同优化的有效性和准确性。