陳亨譽(yù)

摘 要：為了降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高原煤進(jìn)廠的計(jì)量準(zhǔn)確性及所采煤樣的代表性，使所得原煤指標(biāo)能更好的指導(dǎo)生產(chǎn)，文章自行設(shè)計(jì)了皮帶動(dòng)態(tài)計(jì)量，輸送機(jī)端部采樣的原煤數(shù)質(zhì)量驗(yàn)收自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，在原煤采樣、計(jì)量工作中應(yīng)用，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：皮帶稱；端部采樣機(jī)；振動(dòng)篩；除鐵器；多功能破碎縮分機(jī)

中圖分類號(hào)：TD948.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）08-0173-02

豐海礦生產(chǎn)的原煤經(jīng)礦車運(yùn)輸分別進(jìn)入+50水平、-130水平、-330水平的原煤倉，然后通過1#、2#、3#皮帶機(jī)輸送直接進(jìn)入我廠地面受煤倉。以前，礦井進(jìn)廠原煤數(shù)量及質(zhì)量驗(yàn)收均由廠負(fù)責(zé)，具體是根據(jù)井下各驗(yàn)煤點(diǎn)當(dāng)班驗(yàn)收人員檢尺換算、煤樣采制化驗(yàn)后得出。該驗(yàn)收方式存在以下問題：

①由于礦車來煤車數(shù)較多、煤種較雜，現(xiàn)場(chǎng)采樣耗時(shí)，礦車采樣樣量不足、代表性不夠，造成采樣化驗(yàn)后數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，不符合文件要求。

②由于礦井生產(chǎn)點(diǎn)多面廣，煤種各異，所測(cè)容重的代表性不夠，加上驗(yàn)收人員檢尺也存在人為誤差，造成實(shí)際計(jì)量數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。

③篩選廠安排驗(yàn)收人員下井驗(yàn)收，將質(zhì)量管理直接延伸至礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一是廠礦工作職責(zé)不明確，增加篩選廠的工作難度；二是削弱了礦井源頭質(zhì)量管理的職能，礦井存在質(zhì)量管理的依賴性。

④礦井進(jìn)煤驗(yàn)收點(diǎn)現(xiàn)有3個(gè)，其中+50水平安排二班人員5人，-130水平安排三班人員11人，-330水平安排三班人員11人，因此井下驗(yàn)收人員27人，同礦井人員設(shè)置存在重疊，造成人力資源浪費(fèi)。。

⑤廠、礦驗(yàn)收人員齊聚井下，工作質(zhì)量得不到有效發(fā)揮，現(xiàn)場(chǎng)管理方面的效能監(jiān)察難度加大。

1 原煤數(shù)質(zhì)量驗(yàn)收自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介

豐海篩選廠使用的自動(dòng)采樣機(jī)是采用端部采樣形式，系統(tǒng)采用一級(jí)采樣一級(jí)篩分一級(jí)破碎二級(jí)縮分的方式，其主要技術(shù)指標(biāo)為：①輸送皮帶機(jī)帶寬度B=800 mm；②輸送皮帶機(jī)運(yùn)行速度為V=2 m/s；③輸送皮帶機(jī)輸煤量為Q=180 t/h；④輸送皮帶機(jī)煤層高度≤450 mm；⑤采樣機(jī)采樣頭開口為600 mm。

原煤計(jì)量使用的是賽摩新N17系列皮帶秤：由于涉及廠、礦之間公司內(nèi)部的煤量結(jié)算，因此皮帶秤動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差選擇低于貿(mào)易結(jié)算精度要求檔次（即±0.25%），具體選型為：賽摩新N17系列皮帶秤。

2 原煤數(shù)質(zhì)量驗(yàn)收自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)工藝主要技術(shù)流程

2.1 端部自動(dòng)采樣裝置運(yùn)動(dòng)原理

用電動(dòng)裝置控制溜槽采樣器周期性地往復(fù)動(dòng)作，完成采樣任務(wù)。當(dāng)自動(dòng)采樣裝置控制系統(tǒng)開始啟動(dòng)，推桿帶動(dòng)溜槽采樣器向煤流方向翻轉(zhuǎn)，由限位開關(guān)或時(shí)間繼電器自動(dòng)控制停止運(yùn)行，采樣器橫截面煤的全斷面取得一定量的煤樣，然后在推桿作用下將收回溜槽采樣器，完成一個(gè)子樣的采取過程。

自動(dòng)采樣裝置控制系統(tǒng)，用兩個(gè)接近開關(guān)，標(biāo)記采樣和復(fù)位位置，位于采樣溜槽的下部，現(xiàn)場(chǎng)控制箱手動(dòng)和自動(dòng)可調(diào)。自動(dòng)控制原理為：取相依附設(shè)備運(yùn)行信號(hào)，各采樣裝置分別以各自參照點(diǎn)為基準(zhǔn)開始計(jì)時(shí)，在上位機(jī)程序中設(shè)置開關(guān)位置和計(jì)時(shí)器。而自動(dòng)采樣裝置計(jì)時(shí)時(shí)間間隔嚴(yán)格按照采樣精密度要求設(shè)定，并根據(jù)生產(chǎn)需要隨時(shí)調(diào)整；手動(dòng)采樣裝置，當(dāng)自動(dòng)采樣裝置出現(xiàn)故障時(shí)，用人工根據(jù)采樣規(guī)定翻動(dòng)采樣溜槽采取煤樣。

2.2 賽摩新N17系列皮帶秤計(jì)量原理

電子皮帶秤稱重橋架安裝于輸送機(jī)架上，當(dāng)物料經(jīng)過時(shí)，計(jì)量托輥檢測(cè)到皮帶機(jī)上的物料重量通過杠桿作用于稱重傳感器，產(chǎn)生一個(gè)正比于皮帶載荷的電壓信號(hào)。速度傳感器直接連在大直徑測(cè)速滾筒上，提供一系列脈沖，每個(gè)脈沖表示一個(gè)皮帶運(yùn)動(dòng)單元，脈沖的頻率正比于皮帶速度。稱重儀表從稱重傳感器和速度傳感器接收信號(hào)，通過積分運(yùn)算得出一個(gè)瞬時(shí)流量值和累積重量值，并分別顯示出來。

2.3 原煤數(shù)質(zhì)量驗(yàn)收自動(dòng)測(cè)量工作流程

原煤進(jìn)入指定驗(yàn)收自動(dòng)測(cè)量范圍區(qū)域，豐海礦1#皮帶機(jī)自動(dòng)稱重量（皮帶稱）→數(shù)量傳送廠調(diào)度室→原煤進(jìn)入采樣皮帶機(jī)頭→自動(dòng)采樣→入50 mm振動(dòng)篩→進(jìn)入破碎縮分機(jī)→化驗(yàn)煤樣一份、（廠、公司）存查煤樣一分、全水分→確認(rèn)煤種→輸入智能系統(tǒng)→送制樣間交接。

3 實(shí)際使用效果

為能在同等條件下替代人工采樣，煤驗(yàn)收計(jì)量，最大限度減少誤差和勞動(dòng)力，及時(shí)準(zhǔn)確地提供檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，豐海篩選廠對(duì)自動(dòng)采樣機(jī)在采樣效果和皮帶稱計(jì)量效果進(jìn)行檢測(cè)。

3.1 采樣時(shí)間間隔

子樣的分布采用等時(shí)間間隔方式，其間隔由下式確定：

T≤60×Q/GN

式中：

T為時(shí)間間隔，min；Q為采樣單，t；G為煤流量，t/h；N為子樣個(gè)數(shù)。

子樣數(shù)目：每天通過豐海礦1#皮帶機(jī)的原煤量在1 200 t左右，最多1 700 t，作為一批，按1 700 t計(jì)算，根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定應(yīng)采取子樣數(shù)目78個(gè)，即：

N=n■=60■=78

子樣質(zhì)量：由于豐海礦1#皮帶機(jī)的原煤經(jīng)采取的煤樣通過一級(jí)直線篩篩分后到<50 mm的，所以最應(yīng)采取的子樣質(zhì)量為5 kg。

T≤60×Q/GN=（60×1 700）（180×78）=7.2 mim

將自動(dòng)采樣機(jī)采樣時(shí)間間隔設(shè)定為7 mim，每拉1 700 t的原煤在約566 min，煤流量平均180 t/h，可以保證在此時(shí)間內(nèi)至少采樣78個(gè)。

3.2 采樣系統(tǒng)精密度核對(duì)

測(cè)試在該機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的條件進(jìn)行，通過系統(tǒng)測(cè)試檢驗(yàn)該機(jī)采樣與制樣的代表性，依據(jù)國(guó)標(biāo)GB 474-2008煤樣的制備方法和GB 475-2008商品煤樣人工采取方法標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)判該機(jī)采制樣品的精密度所能達(dá)到在水平，對(duì)采煤樣機(jī)的性能檢驗(yàn)，包括采樣代表性檢驗(yàn)、子樣量，粒度分布及水分損失檢驗(yàn)，采樣精密度計(jì)算、制樣系統(tǒng)性能的檢驗(yàn)等內(nèi)容。經(jīng)檢驗(yàn)，結(jié)果如下：

①采樣系統(tǒng)的采樣精密度達(dá)到1.46%，優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2.0%的要求，所采集的樣品不存在系統(tǒng)誤差。

②制樣系統(tǒng)所獲得的最終樣品與二級(jí)于煤灰Ad的差值的20組平均值分別為0.71%和0.73%，優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.70%～1.75%的要求，所制備的樣品不存在系統(tǒng)誤差。

3.3 電子皮帶稱計(jì)量系統(tǒng)精密度核對(duì)

為了使電子皮帶稱滿足計(jì)量中的技術(shù)要求，如靜態(tài)線性度、零點(diǎn)穩(wěn)定性、分辨限、偏載、最大誤差、動(dòng)態(tài)累計(jì)誤差、重復(fù)性、空稱最大累計(jì)等，因此測(cè)試在該機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的條件進(jìn)行，通過系統(tǒng)測(cè)試檢驗(yàn)該機(jī)計(jì)量代表性，通過電子皮帶稱實(shí)物檢驗(yàn)與汽車電子衡進(jìn)行比對(duì)，在檢驗(yàn)精度連續(xù)3次穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)0.25%方合格。

4 取得的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

通過以上綜合分析得出，將“人工礦車點(diǎn)面檢尺驗(yàn)收，采樣”的落后工藝模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤捌ХQ動(dòng)態(tài)計(jì)量，輸送機(jī)端部采樣”的新工藝模式。從經(jīng)濟(jì)上分析：不僅降底采樣勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約人工成本（驗(yàn)收崗位人員減員23人×5萬元/人=115萬元），同時(shí)大大提礦車采樣樣量不足、代表性不夠，造成采樣化驗(yàn)后數(shù)據(jù)波動(dòng)較大而影響生產(chǎn)篩選；從企業(yè)效益分析：廠、礦驗(yàn)收人員齊聚井下，工作質(zhì)量得不到有效發(fā)揮，改造后現(xiàn)場(chǎng)管理方面的效能監(jiān)察工作得到了強(qiáng)化。

5 結(jié) 語

通過采用在豐海礦1#皮帶機(jī)中部靠近機(jī)頭15 m位置安裝原煤皮帶秤電子計(jì)量系統(tǒng)，頭部安裝自動(dòng)采樣機(jī)，運(yùn)行證明改變了傳統(tǒng)的進(jìn)廠原煤的驗(yàn)收繁瑣方式，同時(shí)有效減少驗(yàn)收崗位人員，提高進(jìn)廠原煤數(shù)（質(zhì)）量驗(yàn)收的準(zhǔn)確性和公正性，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到規(guī)程及設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 田克娜.集中控制系統(tǒng)在慈林山煤礦選煤廠的應(yīng)用[J].煤，2014，（8）.