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煤矿配煤自控系统说明

一．选煤厂配煤生产线现状：

1.工艺及流程介绍：

煤矿是枣庄矿业集团属下的一个大型煤矿，年产原煤500万吨。煤矿选煤厂

（以下简称选煤厂）每年要洗选、输送、配煤总产量达400多万吨。选煤厂的产品煤通过火车主要销往南方各省，也可以通过运煤船外销。

煤矿配煤场一共有2个原煤仓和3个产品煤仓（其中2个是末煤仓，1个是精煤仓），每个仓下面都有三台给煤机向两条配煤输运皮带供煤，见图1。当配煤产品由火车运输时，精煤或末煤或精煤和末煤混配煤由1#皮带送往装车漏斗。原煤由2#皮带送往装车漏斗。通过控制2条皮带的转速来控制配煤比例。目前煤场设有两个集中控制室，控制室内安装有自动化的装车系统，对于从配煤皮带向火车车厢供给的煤量进行控制。但对于从煤仓下落于皮带上方各单煤煤量的计量和控制未设任何自控或计量系统，仍由人工目测进行估计。

图1. 配煤系统示意图

通过轮船外运时，精煤和末煤以同样方法向1#皮带送煤，1#皮带反向运转。原煤从3#皮带送出，中途与1#皮带混合，输送到轮船码头。各单煤煤量的计量和控制同样由人工目测估计。

2.人工配煤控制方式：

现场煤场控制室未设配煤自动控制系统，煤场目前采用较为原始的由工人目测各单煤的给煤量进行现场配方，并与装载同时进行的方式。既无根据各单煤煤质参数而确定的关于煤种和配煤比例的配煤方案，也无保证配煤比例和给煤量按照方案进行的精确计量和控制系统。

3.人工方式精度不高

目前煤矿的年生产量在500万吨以上，这在目前国内是属于颇具规模的。它具有全国最先进的露天选煤系统，煤矿的各种生产设施都是极为先进的。对于这样一个先进和高产的煤矿，必然具有繁重的配煤任务。但是目前人工目测煤量和配煤比例的方式毕竟精度较低。为了保证产品的质量，只能通过相对增加优质单煤量来确保产品不被用户投诉，因此也会造成一定的浪费，尤其对于大型煤场，损失将更大。

二.立项：

1. 配煤软件的应用

目前煤矿配煤现场集中控制室内已安装了浙江大学开发的计算机配煤专家系统软件，用于配煤方案的确定。对于矿而言，配煤专家系统能针对用户所需配煤产品目标参数，进行计算，得出精煤、原煤和末煤的所有可能配比中，最经济的配比结果。不仅保证了配煤煤质参数的需求，对于企业而言还实现了最经济的目的。配煤软件应用对配煤的精度和经济性有很大的提高。

2. 增加自控系统，实现精确配煤

虽然，专家系统的应用为配煤工作带来了便利。但是，专家系统不具备现场调控的能力。若能增加现场自控系统，与专家系统结合使用，能使煤场发挥最大经济效益。

目前，煤场现有的设施当中仍然不具备计量和控制的部分，即使专家系统计算出最合理的方案，仅在人工估测给煤量的方式下，还是存在相当大的误差，难以实现实际操作与配煤方案要求的一致性。若在专家系统软件的帮助下，再通过一套精确的给料控制系统来保障其各单煤给煤量准确性，则不仅保证了配煤煤质参数的稳定性，更能为企业节省大量的原煤。因此，煤场配备一套合理的配料自动控制系统与优化专家系统软件相结合将是保证配煤工作高效、精确的重要举措，也是企业进行优质煤生产，提高工作效率，节省能源的重要保障。

三．配煤自动控制系统设计方案

本方案提出的配煤控制系统主要由电气控制系统和计算机管理系统两部分组成。电气系统具有数据采集、控制给煤量以及动态图像显示等功能。根据计算机配煤专家系统计算煤种和配比结果实时完成煤的配比控制。

电气控制系统设计与功能介绍

1.系统设计介绍：

图2和图3是装车和装船系统的原理图。配煤专家系统软件和PLC控制系统在同一台计算机上。通过配煤专家系统的计算，得出最佳的配煤比例。将这个结果作为PLC控制系统的输入参数。

在装车系统，由于原煤和精煤、末煤分二条皮带进入装车漏斗，因此检测只能分开。

在装车的二条皮带线和装船的一条皮带线上，共增加8套带电信号反馈的皮带秤，3至5套煤质分析仪。将这些皮带秤和煤质分析仪的数据采集到控制系统。将采集到的数据与原始输入数据进行对比，根据偏差来调节相应得给煤机闸门。下面分装车和装煤，具体加以表述。

1.1装车系统

精、末煤皮（1#皮带）和原煤皮带（2#皮带）正转，末煤和精煤落到1#皮带上，原煤落于2#皮带上，选定的煤种在装车过程中混合。

在计算机上有两个操作界面，一个是配煤专家系统软件界面，另一个是PLC自动控制界面。配煤专家系统软件计算出配煤方案：煤种和比例，输入PLC界面中，然后选择运输方式为装车。PLC控制系统采集该信号。

1#、2#皮带上的热值分析仪分别测得单位热值QA和QB（MJ/KG），电子皮带秤A．B测得质量流量MA和MB（KG/S），PLC控制系统采集该信号。

某一瞬时，热值QA．