【基于瓦斯浓度的刮板输送机控制方案设计案例1300字】

基于瓦斯浓度的刮板输送机控制方案设计案例刮板输送机为工作面“三机”联合采煤工作的重要组成部分，主要承担着采煤机采煤时运行轨道，以及输煤的主要任务，其沿着综采工作面煤壁铺设，并且伴随着采煤过程，跟随工作面共同推进。其主要构成部件包括三相异步电动机、液力耦合器、减速器、刮板组件以及其他附属组件。刮板输送机结构如图2.4所示，三相异步电动机通过液力耦合器、大功率行星减速器、与主轴相连。图2.4刮板输送机结构图Figure2.4Structurediagramofscraperconveyor1.1刮板输送机联动控制主体工作面采落煤经运输巷带式输送机外运过程中，伴随着大量瓦斯解吸释放，这部分瓦斯经由运输巷新鲜风流携带，返回到工作面，并经回风巷排出。除了煤的吸附和解吸特性外，瓦斯涌出量主要与煤的输送量有关，并与输送巷道的长度和带式输送机的速度有关。一般来说，当载煤量一定时，输送距离越短，运速越快，带式输送机上煤炭的瓦斯涌出量被风流带回工作面和回风巷的量越少。此外，工序也会对这部分瓦斯涌出量产生重要影响:在采煤工序，煤炭大量向外运输，带式输送机运煤瓦斯涌出量达到最大值，在准备过程中，带式输送机处于停机维修状态，带式输送机的煤层瓦斯排放量通常为0。在煤矿在实际开采过程中，采煤机上落煤不会完全落在刮板输送机上，其中损失采量主要分为工作面损失煤量、采区损失煤量和矿井损失煤量。因此在实际工况中，可计算出单位时间内刮板输送机上落煤量(2.10)式中C——采出率，根据煤层的不同厚度，采出率也会因此随之变化。本文按照采出率85%进行计算。据瓦斯迁移理论进行分析，得到运输煤的瓦斯涌出规律是：(2.11)式中：V4—运煤后的瓦斯排放强度，m3/(t·min)；V3—运输煤中瓦斯的初始涌出强度，m3/(t·min)；m—运输煤的瓦斯涌出衰减系数，min-1；落煤瓦斯解吸强度如表所示，刮板输送机运输煤在回风巷工作面中，因此近似设置其瓦斯涌出衰减系数为0.5。表2.2不同地点落煤瓦斯解吸强度Table2.2GasDesorptionIntensityofCoalFallingatDifferentLocations地点瓦斯初始涌出强度瓦斯涌出衰减系数13101运输巷工作面0.8660.44013102运输巷工作面1.0680.50013102回风巷工作面0.9870.506平均值0.9740.482可知t时刻煤样累计的绝对瓦斯涌出量为：(2.12)将式(2.11)代入式(2.12)中并化简得：(2.13)式中：q2—运输煤经过t后的累计瓦斯涌出量，m3/t；V3—运输煤瓦斯的初始涌出强度，m3/(t·min)；通过计算，传递函数与瓦斯衰减系数有直接关系，基于瓦斯浓度的刮板输送机传递公式为：(2.14)1.2刮板输送机联动控制方案分别建立输送电机控制系统模型，刮板输送机交流变频控制模型、刮板输送机落煤模型以及瓦斯浓度模型；由刮板输送机交流变频调速模块所控制的输送电机控制刮板输送机运煤。在刮板输送机运行时，通过给定不同的煤瓦斯浓度来模拟刮板输送机工作面环境变化，提取输送电机特征参数并以此判断输送煤与瓦斯涌出量之间的均衡。结合输送电机进行刮板输送机变速运煤的调速控制。同时，建立刮板输送机联动控制方案如下图2.5刮板输送机联动控制仿真模型建立Figure2.5Simulationmodelestablishmentofscraperconveyorlinkagecontrol在已知当前工作面瓦斯浓度的情况下，当瓦斯浓度大于其工作面最大瓦斯浓度时，刮板输送机联动控制通过对刮板输送机交流变频调速控制对输送电机进行调速，此时通过输送电机对刮板输送