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[摘 要]煤矿主井提升对单钩提升重量要求很高。单钩提升重量过轻，会造成电力资源浪费；过重则会造成提不动甚至翻转、滑绳等重大安全事故。为保证主井满载提升，确保系统安全高效运转，采取以压磁为主、核子秤为辅，智能调整方式进行定重称重装载。在不同的工况条件下，利用核子称系统作为备用方式，防止超载；定量斗压磁称重元件作为主要称重方式，进行计数。当给煤机在定量斗达到满载之前合适时间提前停止给煤，使箕斗能精确装载。消除了安全隐患，同时节约了电能，增加了提升效率。
[关键词]定量斗；智能控制；压磁元件。
中图分类号：TD531.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0020-01
0 引言
煤矿主井提升一般分为立井提升与斜井提升两类。立井提升主要采用箕斗将井下的原煤提升至地面。目前使用的提升机分为单绳缠绕式和多绳摩擦式两种，对单钩提升重量要求很高。单钩提升重量过轻，会造成电力资源浪费；过重则会造成提不动甚至翻转、滑绳等重大安全事故。由于生产需求，目前主立井除生产原煤外，还提升部分矸石。由于煤炭和矸石比重差别较大，受各种因素影响较重，如何做到定重装载难度较大。
以潘一矿东井主井为例。现阶段主井井下使用南、北两个主煤仓，（其中南煤仓设置为矸石仓、北煤仓设置为原煤仓），由煤仓经过皮带向定量斗内装煤，达到重量后，由定量斗装入箕斗提升。装载站定量斗为27t，皮带宽1.4米、长74米，南北煤仓相聚20米。使用两种方式对装载吨数进行计数：①核子秤计数，秤取皮带上原煤（矸石）重量，进行吨位计数；②采用液压压磁元器件称重，计算吨位。采用核子秤计数的方式，由于放射源及接收器存在有误差，因此数值仅能作为参考依据。采用定量斗下方压磁元器件称重，数据较准，但存在以下情况：当定量斗内称重传感器给出满载信号后，给煤机停止给煤，此时给煤机到皮带机机头位置的皮带上还有一定量的煤在运输。实地测得：南煤仓提升时皮带上的余煤约9吨，北煤仓提升时皮带上的余煤约4吨，最大误差为1/3。同时，北煤仓为混合仓，提煤和提矸皮带上余煤误差约3吨。
为保证主井满载提升，确保系统安全高效运转，采取以压磁为主、核子秤为辅，智能调整方式进行定重称重装载，意义重大。
1 设计目标：
合理分析主井装载站可能出现的各种工况，（南煤仓单独提升、北煤仓单独提升，提煤、提矸情况），使在任何情况下，主井定量斗称重均能达到27吨满载设计值，保证提升效率与提升安全性。
1.1设计思路
在不同的工况条件下，利用核子称系统作为备用方式，防止超载；定量斗压磁称重元件作为主要称重方式，进行计数。当给煤机在定量斗达到满载之前合适时间提前停止给煤，此时皮带上的余煤加上定量斗内的煤正好为27t。这样就消除了误差，达到目的。其逻辑关系如下：
在程序中将满载值变成一个变量，记为M；满载设定值记为S。定量斗最终煤重记为T。皮带上的余煤已成为不能忽视的一个变量，将其记为P。
（1）由于主井设计提升为每钩27t，所以定量斗最终煤重T=27t。
（2）皮带上的余煤分为四种情况。
1）北煤仓单独提升时：（分为提煤、提矸两种情况）
①当提煤时（即仅使用1#、2#给煤机提煤时），
皮带上的余矸值经实地测得为P=3t。
②当提矸时，（即仅使用1#、2#给煤机提煤时），
皮带上的余煤值经实地测得为P=4t。
2）南煤仓单独提矸时：（目前我矿南煤仓仅作为矸石仓，不具备提煤条件）
①当仅使用南煤仓时（即仅使用3#、4#给煤机时），
皮带上的余矸值经实地测得为P=9t。
3）南、北煤仓同时提矸时：（目前我矿南煤仓仅作为矸石仓，不具备提煤条件）
①当南北煤仓共同使用时（即使用1#至4#给煤机
时），皮带上的余矸值经实地测得为P=12t。
满载设定值S=27T。
程序中的满载值M=S-P。
2.具体实施方案
称重程序做如下改动：
当仅使用北煤仓提矸时：
当1#、2#给煤机任一个启动或都启动，且3#、4#给煤机都不启动时，皮带上的余矸仅为北煤仓产生，P=N7：50=400（程序中重量单位为0.01吨）
当仅使用北煤仓提煤时：
在操作台制作一两档选择旋钮，关联PLC I：3/3输入点，作为北煤仓提矸或提煤切换。
当1#、2#给煤机任一个启动或都启动，且3#、4#给煤机都不启动时，皮带上的余煤仅为北煤仓产生，P=N7：50=300（程序中重量单位为0.01吨）
（3）仅当南煤仓提升矸石时：
当3#、4#给煤机任一个启动或都启动，且1#、2#给煤机都不启动时，皮带上的余矸仅为北煤仓产生，P=N7：50=900（程序中重量單位为0.01吨）
（4）当南北煤仓共同时提升矸石时：
将1#、2#给煤机分成一组，3#、4#给煤机分成另外一组。当每一组中都有任一台给煤机启动或两台都启动时，皮带上的余煤为两个煤仓产生，P=N7：50=1200（程序中重量单位为0.01吨）
（5）程序中的可变满载值：
程序中可变满载值M=N7：51=满载设定S-皮带余煤P
=N11：10-N7：50
3.使用方式：
皮带余煤值P为现场实测值，根据不同的工况固定设置在程序中，不需要改动。生产班仅需在日常工作中，注意矸、煤系统选择。同时，巡检时视煤质不同略微调整下满载设定值S，即可达到每钩提升27吨的效果。
4.结语：
以往主井采用定重提升，由于皮带机装载量大，距离定量斗较长，因此在不同的工况下，产生的误差较大，易造成超重或提升重量达不到等情况。这就造成了极大的安全隐患。通过分析各种工况下皮带机存煤特点，采用动态满载值称重系统，使得装载站在定量斗装载过程中能够适应各种工况条件，消除了安全隐患，同时节约了电能，增加了提升效率。按此方法，每提升一钩，约能够较以往多提升1吨左右。目前主井提升一钩约167s时间，每天提升16小时，采用此种方法后，每天能够多提升原煤344吨。
参考文献
[1]邓李，《ControlLogix系统实用手册》[M].北京：机械工业出版社.2008
[关键词]定量斗；智能控制；压磁元件。
中图分类号：TD531.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0020-01
0 引言
煤矿主井提升一般分为立井提升与斜井提升两类。立井提升主要采用箕斗将井下的原煤提升至地面。目前使用的提升机分为单绳缠绕式和多绳摩擦式两种，对单钩提升重量要求很高。单钩提升重量过轻，会造成电力资源浪费；过重则会造成提不动甚至翻转、滑绳等重大安全事故。由于生产需求，目前主立井除生产原煤外，还提升部分矸石。由于煤炭和矸石比重差别较大，受各种因素影响较重，如何做到定重装载难度较大。
以潘一矿东井主井为例。现阶段主井井下使用南、北两个主煤仓，（其中南煤仓设置为矸石仓、北煤仓设置为原煤仓），由煤仓经过皮带向定量斗内装煤，达到重量后，由定量斗装入箕斗提升。装载站定量斗为27t，皮带宽1.4米、长74米，南北煤仓相聚20米。使用两种方式对装载吨数进行计数：①核子秤计数，秤取皮带上原煤（矸石）重量，进行吨位计数；②采用液压压磁元器件称重，计算吨位。采用核子秤计数的方式，由于放射源及接收器存在有误差，因此数值仅能作为参考依据。采用定量斗下方压磁元器件称重，数据较准，但存在以下情况：当定量斗内称重传感器给出满载信号后，给煤机停止给煤，此时给煤机到皮带机机头位置的皮带上还有一定量的煤在运输。实地测得：南煤仓提升时皮带上的余煤约9吨，北煤仓提升时皮带上的余煤约4吨，最大误差为1/3。同时，北煤仓为混合仓，提煤和提矸皮带上余煤误差约3吨。
为保证主井满载提升，确保系统安全高效运转，采取以压磁为主、核子秤为辅，智能调整方式进行定重称重装载，意义重大。
1 设计目标：
合理分析主井装载站可能出现的各种工况，（南煤仓单独提升、北煤仓单独提升，提煤、提矸情况），使在任何情况下，主井定量斗称重均能达到27吨满载设计值，保证提升效率与提升安全性。
1.1设计思路
在不同的工况条件下，利用核子称系统作为备用方式，防止超载；定量斗压磁称重元件作为主要称重方式，进行计数。当给煤机在定量斗达到满载之前合适时间提前停止给煤，此时皮带上的余煤加上定量斗内的煤正好为27t。这样就消除了误差，达到目的。其逻辑关系如下：
在程序中将满载值变成一个变量，记为M；满载设定值记为S。定量斗最终煤重记为T。皮带上的余煤已成为不能忽视的一个变量，将其记为P。
（1）由于主井设计提升为每钩27t，所以定量斗最终煤重T=27t。
（2）皮带上的余煤分为四种情况。
1）北煤仓单独提升时：（分为提煤、提矸两种情况）
①当提煤时（即仅使用1#、2#给煤机提煤时），
皮带上的余矸值经实地测得为P=3t。
②当提矸时，（即仅使用1#、2#给煤机提煤时），
皮带上的余煤值经实地测得为P=4t。
2）南煤仓单独提矸时：（目前我矿南煤仓仅作为矸石仓，不具备提煤条件）
①当仅使用南煤仓时（即仅使用3#、4#给煤机时），
皮带上的余矸值经实地测得为P=9t。
3）南、北煤仓同时提矸时：（目前我矿南煤仓仅作为矸石仓，不具备提煤条件）
①当南北煤仓共同使用时（即使用1#至4#给煤机
时），皮带上的余矸值经实地测得为P=12t。
满载设定值S=27T。
程序中的满载值M=S-P。
2.具体实施方案
称重程序做如下改动：
当仅使用北煤仓提矸时：
当1#、2#给煤机任一个启动或都启动，且3#、4#给煤机都不启动时，皮带上的余矸仅为北煤仓产生，P=N7：50=400（程序中重量单位为0.01吨）
当仅使用北煤仓提煤时：
在操作台制作一两档选择旋钮，关联PLC I：3/3输入点，作为北煤仓提矸或提煤切换。
当1#、2#给煤机任一个启动或都启动，且3#、4#给煤机都不启动时，皮带上的余煤仅为北煤仓产生，P=N7：50=300（程序中重量单位为0.01吨）
（3）仅当南煤仓提升矸石时：
当3#、4#给煤机任一个启动或都启动，且1#、2#给煤机都不启动时，皮带上的余矸仅为北煤仓产生，P=N7：50=900（程序中重量單位为0.01吨）
（4）当南北煤仓共同时提升矸石时：
将1#、2#给煤机分成一组，3#、4#给煤机分成另外一组。当每一组中都有任一台给煤机启动或两台都启动时，皮带上的余煤为两个煤仓产生，P=N7：50=1200（程序中重量单位为0.01吨）
（5）程序中的可变满载值：
程序中可变满载值M=N7：51=满载设定S-皮带余煤P
=N11：10-N7：50
3.使用方式：
皮带余煤值P为现场实测值，根据不同的工况固定设置在程序中，不需要改动。生产班仅需在日常工作中，注意矸、煤系统选择。同时，巡检时视煤质不同略微调整下满载设定值S，即可达到每钩提升27吨的效果。
4.结语：
以往主井采用定重提升，由于皮带机装载量大，距离定量斗较长，因此在不同的工况下，产生的误差较大，易造成超重或提升重量达不到等情况。这就造成了极大的安全隐患。通过分析各种工况下皮带机存煤特点，采用动态满载值称重系统，使得装载站在定量斗装载过程中能够适应各种工况条件，消除了安全隐患，同时节约了电能，增加了提升效率。按此方法，每提升一钩，约能够较以往多提升1吨左右。目前主井提升一钩约167s时间，每天提升16小时，采用此种方法后，每天能够多提升原煤344吨。
参考文献
[1]邓李，《ControlLogix系统实用手册》[M].北京：机械工业出版社.2008