[发明专利]矿山主井装提卸综合保护装置及其保护方法

说明书

本发明提供了一种矿山主井装提卸综合保护装置，装载机构中有仓门传感器和计量秤；卸载机构中有物料传感器和计时器；上行容器和下行容器上设有装/卸载位置到位传感器；各感应器件通过通讯电缆与PLC控制器相连，PLC控制器通过以太网与上位机相联；还提供了矿山主井装提卸综合保护方法，1)PCL采集计量斗的实际装载量；2)根据装载量计算理论交锋电流值y,当0.5＞T≥0和T＞2时，y＝kx+b，其中x为提升重量，k为比例系数；b为修正系数；当0.5≤T≤2时，y遵循实测的装载量T与对应的交锋电流值y的值对应表；3)当上行容器到卸料位则卸料，提升机开车信号为真，卸料后的容器下行，装料后的容器上行；4)将理论值交锋电流y与实际交锋电流值y’的差值Δy代入公式二N＝(Δy–b)/k，计算实际卸载残存量N；5)将N赋值给T₀，用以计算下次的装载总重量。

技术领域

本发明属煤井运输技术领域，具体涉及矿山主井装提卸综合保护装置及其保护方法。

技术背景

矿山主井提升系统由电控系统、信号、制动系统等组成的，相互配合完成提升操作。一个完整的提升循环由井底定重装载、井筒容器提升、上井口物料卸载、井筒容器下放至定重装载位组成。

井底装载系统设置定重容器，定重容器将煤水装到提升容器中。提升系统采用双钩提升方式，一侧提升装有额定量物料的容器至上井口卸载位，另一侧下放已卸空的容器至井底装载位。定重容器确保容器内物料总重不超过额定量。通常以提升机电机交锋电流作为提升容器实时载荷判断依据，而实际上，其反应的是上提容器与下放容器的载荷差值。当提升容器装载、卸载工艺异常时，以交锋电流为逻辑判断依据的装载系统无法进行准确的异常预判与控制操作，若其继续执行装料操作，将导致超载提升、断绳、电机过载、等恶性事故发生。

为此，必须将装载、提升、卸载作为一个完整的工艺流程进行设计，打破相对独立的局面，消除提升流程中的盲区，建立起安全、可靠的提升机装、提、卸保护装置。该装置需实现上提容器在线载荷、下放容器在线载荷，进而实现一系列保护、联锁功能。

现有技术中存在的常见问题是：1)卸载系统卸载动作后经常发生卸载有残存的问题，现有技术中可以通过交锋电流判断有残存，但是无法对具体残存量值的具体监测；2)提升系统单钩提升运行方式下，由于交锋电流异常无法反应真实提升载荷，现有技术无法判断下放容器内是否存在物料残留，进而可能导致重复装载事故。3)现有系统，当下行容器中残存量低于3吨时，当频繁卸载异常时差值载荷无法反应上提容器真实载荷，提升系统出现检测盲区。

这些情况不仅会影响生产的连续性，也会给矿山安全生产带来了一定程度的隐患。因此解决现有井底装载系统在装载、提升和卸载三个流水工艺上的缺陷是急待解决的技术问题。

发明内容

本发明为了克服现有设备装载、提升和卸载各自独立运行的控制缺陷，提供一种对以上三个部分进行综合保护的装置。不仅能有效解决各系统之间的干扰，还能将容器内卸载残存量检测精度提升到0.5吨以下。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种矿山主井装提卸综合保护装置，包括设置在矿井中的装载机构、提升机构、卸载机构，提升机构上安装有上行容器和下行容器；装载机构设置在井底，位于容器的装料位附近；卸载机构设置在井口，位于容器的卸料位附近；装载机构的计量斗仓门上设有用于判断仓门打开或关闭的仓门传感器；计量斗底部设置有计量秤；卸载系统设置用于检测上行容器是否有卸料的物料传感器，物料传感器配置有计时器；上行容器和下行容器上设有装/卸载位置到位感应器；所述仓门传感器、计量秤、物料传感器、计时器、提升机电流信号、装/卸载到位感应器通过通讯电缆与PLC控制器相连，PLC控制器通过以太网与上位机相联；上位机为整体协调装载机构、提升机构、卸载机构的控制机构。

本装置的有益有效果：此装置实现矿山主井提升系统整体控制，避免各系统间的扰动。