金川集團股份有限公司二礦區 甘肅金昌 737100
目前,國內副井提升系統的礦車計數方式主要有兩種:一是人工計數,在井口設置獨立崗位,人工數車;二是自動計數,在井口安裝超聲波或紅外線檢測裝置,利用非接觸式檢測開關,結合 PLC自動計數。與人工計數相比,自動計數既節省了勞動力,又提高了計數的準確性,但也有瑕疵:第一,增加了相關投資和后期維護成本;第二,無法識別混在重車中的空車,偶發統計失真;第三,對多中段提升系統而言,無法確定礦車始發地。
為了解決上述問題,筆者提出了一種新的礦車計數方式。通過研究提升機的電樞電流和提升載荷之間的關系,實現準確的廢石車數統計,并自動生成生產報表。
提升系統動力方程式為

式中:F為提升機主軸的拖動力,N;k為礦井阻力系數;Q為單次提升載荷,kg;g為重力加速度,m/s2;p為鋼絲繩質量,kg;H為提升高度,m;x為罐籠距離井口的距離,m;∑m為系統的變位質量之和,kg;a為提升容器的加減速度,m/s2。
對于采用等重尾繩的提升系統而言,罐籠處于井筒中間時,H=x,主繩尾繩質量相同,忽略主尾繩影響,公式可簡化為

電動機拖動力矩M與提升機主軸拖動力F的關系為

式中:R為卷筒半徑,m;i為減速器減速比;η為減速機效率。
對于卷筒直聯形式,可簡化為

電動機的拖動力矩M與電流I成正比,

結合式 (2)、(4)和 (5),得出電樞電流和提升載荷之間的關系為


綜上所述,罐籠在井筒中間位置時,提升載荷和電動機電樞電流成正比。基于以上數學模型和提升機的 PLC 控制系統,測出此時的電樞電流,即可直接得到罐籠載荷。……