半连续开采9000t-h生产线智能化控制系统的研究

1、    半连续开采9000t/h生产线智能化控制系统的研究    马兵 薛春兰摘 要：本文结合露天矿开采间断工艺、连续工艺、半连续工艺系统，分析了不同的开采工艺的优缺点，针对半连续开采工艺的控制设备：挖掘机、自移式破碎站、带式输送机、排土机、卸料车、等提出了采用上位人机界面+plc现场总线+整流回馈频传组成三级控制系统实现移动式破碎站、带式输送机、排土机的智能化控制，通过遥感和gps定位技术实现自动对中功能，为防止带式输送机跑偏、打滑、撕裂采用了硬连锁控制保证系统运行安全可靠，排土机主要与卸料车配合工作，用来将破碎后的物料有序的排放到废土厂，plc实现对

2、各机构变频电机转矩与速度的精确控制。关键词：半连续开采;智能化控制;破碎站;带式输送机;排土机随着信息技术在矿山生产过程中的应用，矿山系统开始向智能化、自动化、系统化发展。一、国内外发展现状及趋势为了推动大型露天矿装备制造业转型升级、加快我国装备制造的创新发展和产业化，实现节能高效、绿色环保、智能化开采的的需要，我公司自主研发了半连续开采9000t/h生产线设备，该设备已成功应用于露天矿山用户，降低了用户生产成本，结束了我国大型矿用设备长期依赖进口的局面，满足了露天矿山用户对该设备大型化、智能化的需求，为我国能源建设和矿产品开发提供了装备保证。国内的排岩机设备制造商主要是大连重工，其生產的排岩

3、机均为规格较小的排岩机。国外的主要的半连续开采工艺系统设备制造商为德国的krupp公司、德国曼-塔史拉夫公司、瑞典的sandvik、英国mmd等国际知名企业。蒂森克虏伯公司生产的自移式破碎站系统（9000t/h自移式破碎站+一体式连接桥+电缆-漏斗车）具有很高的智能化水平，代表了当前已投产的大型露天矿半连续剥离成套装备的最高水平。二、半连续开采主要工艺及与其它开采工艺的比较露天矿开采的经济效果在很大程度上取决于所采取的开采工艺系统。常用的露天开采工艺系统有：单斗挖掘机-汽车工艺系统（间断工艺系统）;轮斗挖掘机-带式输送机工艺系统（连续工艺）;单斗挖掘机-（汽车）破碎站-带式输送机工艺系统（半连

4、续工艺系统）。间断工艺系统中挖掘机具有设备价格低、性能可靠、适应性强、作业成本低等特点。可适用于各种不同硬度和粒度的工作条件。但汽车运输自重能耗高、油料和轮胎消耗量大、维修费用高、单位运输成本高，适用于较短距离的运输作业。连续工艺系统中斗轮挖掘机-带式输送机工艺系统中斗轮挖掘机价格昂贵，要求的作业条件苛刻，但由于其挖掘的物料块度适中，可直接配合带式输送机作业，适用于表土和松软物料的采掘。特别是在长距离运输情况下优势更加明显。半连续开采工艺吸取了连续开采工艺和间断开采工艺各自的优点，可实现矿岩运输的连续作业，扩大生产规模和降低生产成本，目前主要有两种形式：1）单斗挖掘机-自移式破碎站-带式输送机

5、-排土机2）单斗挖掘机-卡车-半移动破碎站-带式输送机-排土机。三、半连续开采主要系统破碎站、带式输送机、排土机的智能化控制大型露天矿用自移式破碎站半连续开采系统主要以下设备：挖掘机、卡车、半移式破碎站、带式输送机、排土机、卸料车。1）9000t/h自移式破碎站智能化控制系统移动式破碎站系统主要由自移式破碎站、一体式连接桥、电缆漏-斗车及控制系统等组成，其作用是将挖掘机卸载的物料破碎至带式输送机可以运输的粒度，并将破碎后的物料转载至带式输送机至排土场排弃。移动式破碎站智能控制系统主要由“工控机+plc+变频器”组成三级控制系统。工控机用于实现设备运行监测、自诊断、故障报警与提示，plc将完成逻

6、辑控制与数据处理功能，是整机电气系统的核心，同时设有通过遥感和gps技术定位实现自动对中功能。破碎站控制系统图如图3.1所示：2）带式输送机智能化控制系统带式输送机主要由驱动头站、输送机中间架和尾站等组成，其主要功能是：先与上一个工序转载机配合作业，接受转来的物料;接着与下一个工序的另外一条地面输送机配合作业，将物料又转载给下一条地面输送机。带式输送机控制系统主要由“工控机+plc+高压变频器”组成。3）排土机智能化控制系统排土系统由排土机和卸料车组成，通过和带式输送机配合作业，完成物料的排弃。排土机智能控制系统采用“工控机+plc+变频器”组成的三级控制系统;采用了排土机、卸料车、电缆卷筒自动同步协同运行，排料臂自动俯仰，排土机自动短距离行走，远程控制排土机俯仰、回转、短距离行走等最新控制技术。排土机控制系统图如图3.2所示：四、结论：大型露天矿半连续开采工艺的广泛应用和推广，可实现矿山开采智能化、生产自动化、管理信息化、工作面数字化、操作少人化，对于提高大型露天矿山生产装备的智能化水平，从而实现节能高效、绿色环保、安全生产具有重要意义。参考文献：1彭佑多，罗善明，等.环境友好型矿山机械内涵及其研究现状.煤炭学报2009.042齐景辉，王中磊.矿山机械在安全方面存在的问