副井多中段提升系統智能數車裝置的研發與應用

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。

1 研發構思

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。……