原煤数质量验收自动化系统在丰海筛选厂的运用

陈亨誉

摘 要：为了降低工人的劳动强度，提高原煤进厂的计量准确性及所采煤样的代表性，使所得原煤指标能更好的指导生产，文章自行设计了皮带动态计量，输送机端部采样的原煤数质量验收自动测量系统，在原煤采样、计量工作中应用，取得良好效果。

关键词：皮带称；端部采样机；振动筛；除铁器；多功能破碎缩分机

中图分类号：TD948.9 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）08-0173-02

丰海矿生产的原煤经矿车运输分别进入+50水平、-130水平、-330水平的原煤仓，然后通过1#、2#、3#皮带机输送直接进入我厂地面受煤仓。以前，矿井进厂原煤数量及质量验收均由厂负责，具体是根据井下各验煤点当班验收人员检尺换算、煤样采制化验后得出。该验收方式存在以下问题：

①由于矿车来煤车数较多、煤种较杂，现场采样耗时，矿车采样样量不足、代表性不够，造成采样化验后数据波动较大，不符合文件要求。

②由于矿井生产点多面广，煤种各异，所测容重的代表性不够，加上验收人员检尺也存在人为误差，造成实际计量数据不够准确。

③筛选厂安排验收人员下井验收，将质量管理直接延伸至矿井各生产环节，一是厂矿工作职责不明确，增加筛选厂的工作难度；二是削弱了矿井源头质量管理的职能，矿井存在质量管理的依赖性。

④矿井进煤验收点现有3个，其中+50水平安排二班人员5人，-130水平安排三班人员11人，-330水平安排三班人员11人，因此井下验收人员27人，同矿井人员设置存在重叠，造成人力资源浪费。。

⑤厂、矿验收人员齐聚井下，工作质量得不到有效发挥，现场管理方面的效能监察难度加大。

1 原煤数质量验收自动测量系统简介

丰海筛选厂使用的自动采样机是采用端部采样形式，系统采用一级采样一级筛分一级破碎二级缩分的方式，其主要技术指标为：①输送皮带机带宽度B=800 mm；②输送皮带机运行速度为V=2 m/s；③输送皮带机输煤量为Q=180 t/h；④输送皮带机煤层高度≤450 mm；⑤采样机采样头开口为600 mm。

原煤计量使用的是赛摩新N17系列皮带秤：由于涉及厂、矿之间公司内部的煤量结算，因此皮带秤动态累计误差选择低于贸易结算精度要求档次（即±0.25%），具体选型为：赛摩新N17系列皮带秤。

2 原煤数质量验收自动测量系统工艺主要技术流程

2.1 端部自动采样装置运动原理

用电动装置控制溜槽采样器周期性地往复动作，完成采样任务。当自动采样装置控制系统开始启动，推杆带动溜槽采样器向煤流方向翻转，由限位开关或时间继电器自动控制停止运行，采样器横截面煤的全断面取得一定量的煤样，然后在推杆作用下将收回溜槽采樣器，完成一个子样的采取过程。

自动采样装置控制系统，用两个接近开关，标记采样和复位位置，位于采样溜槽的下部，现场控制箱手动和自动可调。自动控制原理为：取相依附设备运行信号，各采样装置分别以各自参照点为基准开始计时，在上位机程序中设置开关位置和计时器。而自动采样装置计时时间间隔严格按照采样精密度要求设定，并根据生产需要随时调整；手动采样装置，当自动采样装置出现故障时，用人工根据采样规定翻动采样溜槽采取煤样。

2.2 赛摩新N17系列皮带秤计量原理

电子皮带秤称重桥架安装于输送机架上，当物料经过时，计量托辊检测到皮带机上的物料重量通过杠杆作用于称重传感器，产生一个正比于皮带载荷的电压信号。速度传感器直接连在大直径测速滚筒上，提供一系列脉冲，每个脉冲表示一个皮带运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度。称重仪表从称重传感器和速度传感器接收信号，通过积分运算得出一个瞬时流量值和累积重量值，并分别显示出来。

2.3 原煤数质量验收自动测量工作流程

原煤进入指定验收自动测量范围区域，丰海矿1#皮带机自动称重量（皮带称）→数量传送厂调度室→原煤进入采样皮带机头→自动采样→入50 mm振动筛→进入破碎缩分机→化验煤样一份、（厂、公司）存查煤样一分、全水分→确认煤种→输入智能系统→送制样间交接。

3 实际使用效果

为能在同等条件下替代人工采样，煤验收计量，最大限度减少误差和劳动力，及时准确地提供检验数据，丰海筛选厂对自动采样机在采样效果和皮带称计量效果进行检测。

3.1 采样时间间隔

子样的分布采用等时间间隔方式，其间隔由下式确定：

T≤60×Q/GN

式中：

T为时间间隔，min；Q为采样单，t；G为煤流量，t/h；N为子样个数。

子样数目：每天通过丰海矿1#皮带机的原煤量在1 200 t左右，最多1 700 t，作为一批，按1 700 t计算，根据国标规定应采取子样数目78个，即：

N=n■=60■=78

子样质量：由于丰海矿1#皮带机的原煤经采取的煤样通过一级直线筛筛分后到<50 mm的，所以最应采取的子样质量为5 kg。

T≤60×Q/GN=（60×1 700）（180×78）=7.2 mim

将自动采样机采样时间间隔设定为7 mim，每拉1 700 t的原煤在约566 min，煤流量平均180 t/h，可以保证在此时间内至少采样78个。

3.2 采样系统精密度核对

测试在该机稳定运行的条件进行，通过系统测试检验该机采样与制样的代表性，依据国标GB 474-2008煤样的制备方法和GB 475-2008商品煤样人工采取方法标准，评判该机采制样品的精密度所能达到在水平，对采煤样机的性能检验，包括采样代表性检验、子样量，粒度分布及水分损失检验，采样精密度计算、制样系统性能的检验等内容。经检验，结果如下：

①采样系统的采样精密度达到1.46%，优于国家标准规定的2.0%的要求，所采集的样品不存在系统误差。

②制样系统所获得的最终样品与二级于煤灰Ad的差值的20组平均值分别为0.71%和0.73%，优于国家标准规定的0.70%～1.75%的要求，所制备的样品不存在系统误差。

3.3 电子皮带称计量系统精密度核对

为了使电子皮带称满足计量中的技术要求，如静态线性度、零点稳定性、分辨限、偏载、最大误差、动态累计误差、重复性、空称最大累计等，因此测试在该机稳定运行的条件进行，通过系统测试检验该机计量代表性，通过电子皮带称实物检验与汽车电子衡进行比对，在检验精度连续3次稳定在规定范围内0.25%方合格。

4 取得的经济和社会效益

通过以上综合分析得出，将“人工矿车点面检尺验收，采样”的落后工艺模式转变为“皮带称动态计量，输送机端部采样”的新工艺模式。从经济上分析：不仅降底采样劳动强度、节约人工成本（验收岗位人员减员23人×5万元/人=115万元），同时大大提矿车采样样量不足、代表性不够，造成采样化验后数据波动较大而影响生产筛选；从企业效益分析：厂、矿验收人员齐聚井下，工作质量得不到有效发挥，改造后现场管理方面的效能监察工作得到了强化。

5 结 语

通过采用在丰海矿1#皮带机中部靠近机头15 m位置安装原煤皮带秤电子计量系统，头部安装自动采样机，运行证明改变了传统的进厂原煤的验收繁琐方式，同时有效减少验收岗位人员，提高进厂原煤数（质）量验收的准确性和公正性，各项性能指标达到规程及设计要求。

参考文献：

[1] 田克娜.集中控制系统在慈林山煤矿选煤厂的应用[J].煤，2014，（8）.