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1、矿井提升机全自动运行的应用光昀（新疆亚克斯资源开发股份有限公司 新疆 哈密 839000）摘 要：随着科学技术的发展，提升机的技术改革也跟随着历史发展的脚步，由最早引进苏联的提升机到后面自己研发应用；由前期切电阻式到变频器的使用（交流居多）到6RA70（80）系列调速装置的使用到高压变频的使用等等，无一不验证了它前进的步伐。此次，提升机全自动运行投入使用的是新疆亚克斯资源开发股份有限公司30号矿体主井，它主要是用来提升矿石和废石。此井配备的设备机械方面是上海冶金机械厂，电气控制方面为洛阳源创股份有限公司设备，箕斗为徐州煤安底卸式箕斗。提升高度为980米，设计提升速度为11米，有效载重为2400
2、0kg。关键字：主井、自动提升、自动装卸载1、全自动运行的背景、主井提升系统介绍：本提升系统所选用的JKM3.5*6多绳摩擦式提升机。主井井筒直径为5m，井口标高为1020m，井底标高为25m，井深995m。井筒内配置一套14m3底卸式单箕斗配平衡锤的多绳摩擦式提升系统，箕斗自重（包括首绳悬挂装置）为24t。采用45mm的密封钢丝绳作为箕斗的罐道，井底重锤拉紧，井口与井底设楔形木罐道。箕斗提升系统采用一点装矿，一点卸矿，井下装矿标高为79m，井口卸矿标高为1049m。主井提升机采用塔式配置。、主井井下装矿系统介绍：黄山铜镍矿30号矿体的4000t/d的矿石和600t/d的废石，在150m主运输
3、中段用矿车运到主井附近，分别卸入溜井。矿石经119中段破碎后，进入119-88中段矿石仓，在矿石仓下安装一台振动放矿机，振动放矿机的生产能力为600t/h，振动电机功率为7.5kw。矿石通过放矿机给胶带运输机喂料给计量斗装矿，由胶带运输机将矿石（废石）装入计重漏斗。最后装入箕斗提升至地表。2、提升机的自动运行本提升系统在全自动投入前实行的工作方式是检修、手动、半自动，现将半自动方式更改为全自动运行方式。本系统实现全自动运行的前提是软硬件系统的完美配合，如操作台上西门子触摸屏操作、控制核心PLC S7 300、传动装置为6RA70两并两串的工作模式。另，其运行的条件有主从编码器完好、测速机完好、
4、井筒中各检测开关完好、溜槽开到位和关到位检测开关完好、闸门开到位和关到位检测开关完好、箕斗井底停车到位开关完好。先通过软件试验，将程序调试至可以空载自动运行状态，触摸屏WINCC等控制显示画面做相应的调整，并经空载试车。启动设备前须把主令手柄置于零位，制动手柄置于全制动位置，并集中启动设备,此时主风机、变流器、液压站等相应设备均启动完成。软硬件安全回路指示灯亮。通过外部旋钮选择工作方式为“自动”触摸屏上出现相应指示。根据箕斗所在位置（试验时在井口）通过触摸屏操作选择运行方向为向下运行，此时提升机自动运行至井底停车位。由于箕斗与平衡锤之间有12T重量差，故此为保证不出现反车错向事故，采用程序进行
5、重量计算给定开闸电流（具体说明后面有介绍）。通过不断运行试验，逐步完善在运行过程中出现的各种问题，集思广益听取合理意见将可能存在的安全隐患扼杀在摇篮里，例“箕斗一次上提设计”：如进行设备检修，无论容器在井中任何位置，检修结束后，箕斗都必须进行一次上提，完成一次正常卸矿停车，才能进行下一次正常自动运行。避免检修后的二次装矿。操作过程可通过WINCC监控画面选择投入或不投入。见图1图1试验结果表明提升机已初步达到自动运行的要求。3、装卸载的自动运行矿石的装卸载，其中装载是在井下88中段经行。此过程参与的设备有振动放矿机、胶带输送机、计量漏斗、液压站及箕斗。要实现装载自动化，首先要保证各参与设备的正
6、常运行。特别是计量斗称重的准备性，那么对于初期的校称尤为重要（在此就不做详细说明）。装载的自动运行对设备的运行工艺要求很高，其中的任何环节出问题都会造成人生或设备事故。为方便生产及检修，在装载工作方式的设置中我们同样有三种检修、手动、自动。在经过了检修与手动调试满足工艺要求后，进行联锁自动运行调试。当箕斗驶离装载区后（装载区设置为距井底停车位置16m），计量斗显示重量低于1.5t时，胶带输送机启动、振动放矿机启动给计量斗装矿。当计量斗装入重量大于等于21t时振动放矿机停，此时胶带继续运行20S将其上矿石装入计量斗中，全部装入后重量显示约为24t。振动放矿机停后胶带上所剩矿石量约为3t（此数据为
7、现场实测得出）。20S延时结束后胶带输送机停，计量斗装载完成后等待箕斗到位装矿。当箕斗到位停车后延时10S（主要是箕斗刚停车后由于惯性会上下、左右摆动，如此时直接伸溜槽会出现撞击，存在事故隐患），10S延时结束，液压站自行启动，根据工艺要求先伸溜槽，开关检测到位后方可进行下一步开闸门给箕斗装矿。待装矿完成后闸门关，并检测开关到位后再进行关溜槽。此过程完成后自动发送上提信号，由于之前已调试好提升机的自动提升，故提升机接受到上提信号后就自动运行将箕斗拉至井口卸矿。卸载完成后，提升机自动运行至装载位置，再次自动装载，一直这样循环运行。在整个运行过程中，实现无人值守。当装载过程中出现任何故障时可直接按
8、“急停”，再将工作方式调整至检修或手动既可检查设备也可完成部分未完成的工作。在完成故障排除，再次转成自动运行时，首先将工作方式选择在自动，按下确认按钮等待10S后再次长按确认按钮1S便可在自动方式下运行（此转换过程设置时间延时，主要是避免因误操作而造成安全事故）。通过联机试车发现因上提矿石重量的不同，偶尔会出现启动反车现象。经分析箕斗与平衡锤重量差的存在，自动运行开闸电流大小的不合适、造成了启动反车。通过试验、观察手动开车在不同吨位时开闸电流的大小变化，利用软件设置根据吨位计算开闸电流。设置当箕斗重量大于等于21t时开闸电流为1900A，18t吨位21t时开闸电流为1600A等，具体吨位及电流
9、大小数据设置见图2/图3图2图3称重传感器在使用过程中若是出现故障或损坏，那么程序将自动执行以时间来控制相应设备的启停，确保不会出现安全事故。如果在生产过程中需要停车检修设备，只需将箕斗内矿石卸载完成后，并按下停止按钮提升机就会按设定的程序减速停车。4、小结提升与装载它们既有各自独立的自动运行系统，又有之间相互连锁系统。自动运行的工艺流程如下：箕斗上提过装载区，皮带自动运行箕斗运行至卸矿位置卸矿装矿完成，自动发送上提信号3S后自动向下运行至装载位置液压站启、溜槽伸、闸门开，装矿选择向上运行信号集中启动设备工作方式调至自动将主令和制动手柄置于零位皮带延时运行20S后停等待箕斗装矿计量斗装矿至21
10、吨，振动放矿机停振动放矿机启箕斗运行至卸矿位置卸矿一次为了安全高效的生产我们可以自由组合使用，自动运行的投入在提升及装卸载整个过程中节省时间约为1分30秒。那么，一个班能多提升16箕斗，可增产384吨矿石，同时可减少4名提升机工。以上数据均充分体现了自动运行在工业生产中的优势。参考文献：1、胡寿松等 自动控制原理 科学出版社 2013年；2、赵钢著魏克新编 自动控制综合应用技术：嵌入式控制器、PLC、变频器、触摸屏、工控机、组态软件的综合应用（第2版） 机械工业出版社 2012年；3、赵燕著 传感器原理及应用 北京大学出版社 2010年；4、美 JeanFranklin(F.GeneF.Franklin) The automatic control principleand design Publishing House of electronics industryin 2013；5、英Brindley Electronic entrypoint that thing Peoples Posts and Telecommunications Press in 2013；8
