矿井提升系统经济运行特性分析

关于矿井提升系统经济运行,过去人们普遍存在经济提升速度的概念。论文通过对直流和变频拖动系统中的能耗计算与分析,论证在提升机辅助装置、变流装置、电动机内部能耗不变和加减速度相同的条件下,吨煤电耗与提升高度,提升速度和提升载荷之间关系,并得出如下结论:对于给定提升高度和提升能力的提升系统,无论采用较大的一次提升量Q,较小的提升速度V;还是采用较大提升速度V,较小的一次提升量Q,其吨煤电耗均不会变化。吨煤电耗只与提升高度有关,而与提升速度和提升载荷均无关。     

选矿厂节能的途径

1979年,我国钢铁工业消耗了7300万吨标准煤,约占国民经济总能耗的12％。如果我国的能耗指标达到世界先进水平,目前所消耗韵能源量可生产7000～8000万吨钢。在鞍钢每生产一吨钢的能耗中,矿山能耗(包括采矿、选矿)约占9％,其中选矿厂的能耗占矿山能耗的70％;在选矿厂的能耗中,电耗约占90％,煤、石油、蒸汽等其它能耗只占10％左右。本文主要对选矿厂电耗进行探讨,提出降低电耗的途径。     

基于多元线性回归对城郊选煤厂电耗的模块化分析

应用电耗模块化方法,在对城郊选煤厂生产系统中的电能分配情况进行分析的基础上,采取针对性措施来降低电耗,使吨煤电耗从2017年的4.49 kW·h降至2018年1—5月份的4.26 kW·h,利用2017年1—12月份全厂吨煤电耗与各个生产系统模块吨煤电耗的实际数据,通过多元线性回归法建立预测方程,并对方程进行残差分析和显著性检验,检验结果表明,所得方程预测效果良好,可以采用该模型预测未来全厂吨煤电耗,并利用它为全厂节能降耗提供辅助参考,使节电工作更有方向性。     

煤矿井下带式输送机智能控制系统研究

为了提升煤矿带式输送机运行效率并降低能耗,基于视频识别、模糊控制技术提出了一种带式输送机智能控制系统。该系统采用高清摄像头获取输送带上煤流信息,通过视频图像处理技术掌握输送带上瞬间煤流量;为了避免输送机频繁调速将输送带煤流量划分成若干区段,每个区段有对应的输送带运行速度;将煤流量信息及输送带张紧信息输入到模糊控制器,通过模糊控制器及变频器控制带式输送机运行速度。现场应用后,输送机负载变化较小时运行速度保不变、负载有较大变化时则采取阶梯调速策略调整输送机运行速度,从而达到降低输送机能耗及磨耗目的,并充分发挥变频器功能。     

钢丝绳罐道中间水平稳罐及通过装置

在多水平提升的竖井中,要体现钢丝绳罐道的优越性,关键是完善地解决中间水平的稳罐、装载问题。1977年,我局在鱼田堡煤矿主井延深改造工程中,设计安装了一套单绳提升箕斗的钢丝绳罐道中间稳罐装置及通过式装置,经过近三年的使用证明,运行良好、安全可靠。现将使用情况作简略叙述。 一、中间水平稳罐装置的必要性 鱼田堡煤矿主井系两个水平单绳提升系统,采用两个4吨提煤箕斗(实际载重5.3吨),最大提升速度为6.7米/秒,提升高度一水平为225米,二水平为475米。于1977年延深,改为每只箕斗采用4根φ38.5毫米密封钢丝绳作为罐道,井底采用重锤拉紧方式,拉紧力为5.5吨,提升钢丝绳采用6×19—φ37毫米交互右捻普通钢丝绳。     

降低矿井通风系统能耗的途径

<正> 在煤炭工业中,大部分电能消耗在矿井通风上。每一矿井的通风消耗了其所需总能量的30％左右。从整个煤炭部门来看,矿井通风系统每年耗用电能为75亿度。 矿井通风过程能耗的主要指标是主扇的吨煤电耗P_B(度)     

带式输送机梯度调速系统研究

针对目前带式输送机智能控制系统根据煤流量实时变化连续频繁调速导致的输送带易磨损和疲劳损伤问题,基于张紧力变化率和煤流量设计了一种梯度调速控制系统。通过采用有限元法建立带式输送机动力学模型计算滚筒处输送带的张紧力,结合检测装置实时获取的煤流量信息和输送带速度,采用模糊控制器实现带式输送机梯度调速。应用结果表明,该系统在负载波动较小时不改变输送带速度,负载变化较大时梯度调速,能够降低输送带磨损和疲劳损伤。     

矿井排水装置的特性分析

通过对矿井排水装置特性分析 ,得出水泵的效率特性并不能表征装置效率或吨水百米电耗的结论 ,水泵效率最高时的工况既不是装置最高工况 ,也不是吨水百米电耗最低工况。因此 ,无论在运行和设计中应尽量使工况朝大流量方向移动以提高效率、降低能耗。     

提升设备的能力及其影响因素

提升设备的年生产能力由下式计算:式中:N—提升设备一年的工作天数;T—一昼夜的工作时数,小时;Q—提升负荷,吨;C—提升生产能力备用系数;H—提升高度,米;V_m—最大提升速度,米/秒;V_o—箕斗进入和退出卸载弯轨的速度,米/秒;     

矿井提升机大型直流主开关的整定

我矿主井安装一台JKD4×6型多绳摩擦轮提升机,一次提升铁矿石34吨,是目前国内较大的一台。提升高度720米,提升速度11.75米/秒。由直流电动机拖动,变流机组供电,三台大电机参数如下:     

精确计算通风机调速范围的探讨

精确计算通风机调速范围的探讨煤炭部武汉设计研究院马玉瓒矿井主通风机在煤矿吨煤电耗中一般占有较大的比重。为了降低吨煤成本，提高煤矿经济效益，降低主通风机电耗成为矿井节电的重要课题。根据通风机消耗功率与通风机转速三次方成正比的关系，通风机实现无级调速成为...     

吨煤瓦斯抽采量与百万吨死亡率的定量关系研究

为了探究瓦斯抽采量、煤炭产量与百万吨死亡率的内在联系,提出了瓦斯事故百万吨死亡率的概念,并对与吨煤瓦斯抽采量之间的关系进行了研究。依据吨煤瓦斯抽采量与时间的函数关系及瓦斯抽采量与时间的函数关系,间接对煤炭产量进行预测;建立了以吨煤瓦斯抽采量为依据的百万吨死亡率预测模型。结果表明,煤炭产量预测结果误差较小,明显优于线性回归、GM(1,1)模型等传统煤炭产量预测方法;百万吨死亡率实际值落在预测区间,而指数函数、GM(1,1)模型等传统百万吨死亡率预测结果误差较大。     

甲醇合成系统氢回收装置的系统应用及改进

同煤广发60万吨/年甲醇项目中由于采用了合成气循环利用技术,因此造成了惰性气体在系统中的大量累积,不仅影响反应速率,降低催化合成效率,同时也增大合成压缩机能耗高的问题。通过分析计算,采用增加一组膜分离法改进氢回收装置,降低了能耗,提高了粗甲醇含量。     

受振粒煤瓦斯扩散特性实验研究

为了探究机械振动对粒煤瓦斯扩散特性的影响,建立振动-吸附-解吸实验系统,选取桧树亭矿1～3 mm和0.25～0.3 mm粒径的贫煤,开展煤样瓦斯解吸-扩散实验,采用瓦斯气体扩散模型进行分析振动前后不同粒径的煤样的解吸-扩散情况。结果表明：施加振动能够提升粒煤的瓦斯扩散量和扩散速度,初始有效扩散系数在振动过程中也得到了提升。通过对比发现,小粒径煤样具有相对较小的扩散系数,在解吸前期拥有较大的扩散速度,振动对其扩散特性的影响较大。分析认为,一方面,小粒径煤样的振动作用的增强,导致振动产生的外力作用越明显,进而加剧了瓦斯扩散程度;另一方面,粒径大的煤样具有更大的表面积,与小粒径煤样相比,能够吸附的瓦斯更多,因此初始扩散速度较大。     

多头空气炮破拱装置的研制与应用

简要阐述了平顶山八矿选煤厂生产现状及外来煤煤质状况,详细分析了因煤仓棚堵而影响外来煤返运效率的原因,在对外来煤运输系统与放仓工艺研究的基础上,研制出多头空气炮破拱装置,用以代替原直流吹风卸煤,从而大大提高了放仓返运速度,并降低了系统电耗。     

推采速度对工作面矿山压力及回采巷道稳定性的影响

以某矿回采工作面为工程背景,运用力学分析、数值模拟对不同回采速度下工作面前方垂直应力,回采巷道垂直应力的分布规律及回采巷道围岩变形特征进行研究。研究表明:回采速度较快时,工作面前方煤体内支承应力相对较大、影响范围相对小,回采巷道围岩变形量较小;回采速度较慢时,工作面前方煤体内支承应力相对较小、影响范围相对大,回采巷道围岩变形量较大。研究认为选择合适的推采速度,可以提高回采巷道稳定性、降低围岩变形量,同时亦能降低工作面前方煤体内支承压力,保障工作面生产安全。     

五吨电弧炉炼钢的节电措施

<正> 铸造行业是消耗能源较多的工业,据统计,铸造工业能源消耗要占整个机械制造工业的25～30%,而电弧炉炼钢的能源消耗又要占铸钢件能耗的50—60%。由此可见,要降低铸钢件的单位能耗,首先要设法降低电弧炉的冶炼电耗。目前国内机械制造行业电弧炉炼钢电耗差距较大,比较好的可达588—688度/吨钢水,电耗高的要达1000度/吨钢水以上,因此在目前经济调整时期能源供应紧张的情况下,抓好电炉炼钢的节电工作,是有一定的现实意义和经济价值的。     

煤与瓦斯突出强度模拟实验

利用自主研制的"煤与瓦斯突出模拟装置"对不同初始瓦斯压力、不同突出口厚度和不同突出口径的煤样进行三维加载模拟煤与瓦斯突出。研究结果表明:在煤层瓦斯压力较小的情况下,若外部载荷较大、揭煤厚度较小、巷道断面较大的情况下也会发生煤与瓦斯突出;煤与瓦斯的突出存在一个突出口厚度的临界值,通过改变该值可以改变煤与瓦斯的突出及突出强度;巷道断面大小对煤与瓦斯突出有一定影响,通过减小断面可有效防止煤与瓦斯突出,减小突出强度;随着突出强度的增加,突出煤粉量和抛射距离也增加,大多数煤与瓦斯突出是发生在突出强度最大的时刻。     

注水对煤的瓦斯扩散特性影响

为研究注水后煤的瓦斯扩散特征及动力学参数变化,在自制的高压注水搅拌解吸装置上对不同注水量煤样在0.5 MPa吸附平衡压力下的瓦斯放散过程进行了测试,测试结果表明：不同注水量煤样瓦斯解吸量与时间的关系曲线形状均与 Langmuir 吸附等温线相似,不同注水量煤样均存在极限解吸量,极限解吸量随水分增加呈现指数函数式变化,当煤样水分由0.05%增加到12.04%时,极限解吸量由7.3383 mL/g降至2.7749 mL/g。相同吸附平衡压力下,注水量越大,煤样第1 min瓦斯解吸速度(V1)越小,解吸速度V1随水分增加呈现对数函数式变化;注水后,煤样传质毕欧准数增大,扩散系数和传质傅立叶准数减小,注水改变煤的扩散动力学参数。     

基于采煤机和刮板输送机能耗模型的速度协同优化控制

综采工作面“智能化+装备”协同控制是实现煤矿综采智能化关键技术之一,采煤机和刮板输送机作为综采工作面的两大核心装备,其协同运行状态决定了整个综采过程的智能化程度、效率和能耗。基于前期研究建立的采煤机能耗模型,结合双向割煤工艺特点,通过对刮板输送机在不同工艺阶段的煤量线密度、实时煤量及运行阻力的分析,建立了刮板输送机的能耗模型。为验证该模型的合理性,以山西某煤矿9105综采工作面双机系统作为研究对象,通过MATLAB仿真得到的双机基准速度及其同比率增加或减少时的系统能耗变化趋势与实际经验相符。为明确牵引速度、滚筒转速及刮板链速度变化对采煤机和刮板输送机能耗的影响,通过对45组不同速度协同组合下采煤机和刮板输送机的能耗变化情况进行仿真分析,得出双机能耗最速下降路径的速度协同组合方向。其次,在满足采煤量、速度要求、生产时间等约束条件下,以采煤机和刮板输送机协同运行时的总能耗最小为目标,建立了双机速度协同优化模型,提出基于双机能耗模型的速度协同优化控制方法。为突出协同优化控制方法的优势,以同一综采工作面为研究对象,通过仿真得到优化协同速度及相应的能耗,与基准速度下的能耗相比,在一个生产循环中,...