矸石膏体充填管道压力在线监测研究与实践

 矸石膏体充填输送管道是采空区矸石膏体充填系统成套设备的重要组成部分,由于输送管道的管线长、流速不匀且含有大颗粒煤矸石（最大粒径25mm）等因素影响,在充填过程中极易造成充填体离析、管道堵塞、凝结等问题,严重影响输送管路的安全运行。我们通过对输送管路沿线的压力实时在线检测,及早发现管路堵塞故障位置或预警管道破损位置,以便采取措施避免事故扩大。由于矸石充填管道内膏体压力检测属于非常规检测,输送介质为不均质体,完全不同于一般的均质管道,如燃气、石油管道。岱庄煤矿矸石膏体充填管道压力在线监测研究是通过具备压力监测的堵管卸料阀门和特殊设计的硅压力传感器将信号快捷的转换,并传输到计算机系统,完成不均质矸石膏体充填系统压力的实时在线监测。     

煤矿瓦斯抽放管道用阻爆阀门的研制

为了阻断瓦斯燃烧火焰或爆炸在抽放管道内的传播,消除低浓度瓦斯抽采的安全隐患,确保低浓度瓦斯抽采和利用系统的安全可靠,研制了煤矿瓦斯抽放管道用阻爆阀门。详细地描述了阻爆阀门的结构形式、组成部分、工作原理、主要参数及性能指标,并通过阻爆性能试验,给出具体的试验数据,试验研究得出:煤矿瓦斯抽放管道用阻爆阀门能够有效阻隔管道中气体爆炸,阻止火焰及压力传播,防止气体爆炸继续发展;适用于阻止瓦斯气体输送管道的燃烧与爆炸。     

矿井井壁压力温度监测系统的设计

为了实现对煤矿井壁压力温度的远程监测,设计一款由上位机和多个监测装置构成的新型煤矿井壁压力监测仪。监测装置内含有多个监测点。监测点由压力传感器MPX4250和单总线电池监视芯片DS2438构成,用于测量井壁压力和温度,并将数据传送给监测装置。监测装置通过nRF905射频网络将采集到的数据传送给主站,实现主站与上位机间的通信。     

郑州矿区电网集中监测自动化系统开发与应用

介绍了郑州矿区电网集中监测自动化系统的设计思想及应用特点。该系统主站部分采用ＷＤＺ－７ＡＧ×２型设备，双８０２８６主机可自动切换，信号通过微波无线传输。系统能实现３２个分站的遥信、遥测的数据传输，并设有与模拟屏、微机管理网及地调远动接口。     

基于2.4 GHz无线传输的矿山压力监测系统研究

分析了目前矿山压力监测系统中通信特点,提出了基于2.4 GHz的无线传输的矿山压力监测系统、无线主站和分站的结构和原理以及变阻式压力传感器的设计原理,进行了工作面无线信号强度试验,并通过试验结果设计了无线矿压监测系统的布置方案。     

煤矿井下超高水充填管道在线监测及故障诊断系统设计

针对目前我国煤矿井下超高水充填管道系统仍采用人工沿管线巡视的现状,设计了基于模糊专家系统的超高水充填管道在线监测及故障诊断系统。通过将模糊集合理论和专家系统相结合,对充填管道压力、超高水流量的在线监测和信号的处理与分析,实现了超高水充填管道的故障诊断。通过试验表明系统运行稳定,具有很好的工程应用价值。     

基于无线传感器网络的矿山压力监测系统设计及应用

 针对有线矿压系统断线频繁,可靠性低的问题,应用无线传感网络技术成功研制了高可靠性无线矿压监测系统,实现了煤矿井下采煤工作面支架工作阻力的实时监测。系统由采集节点、无线网关、地面传输接口及软件组成。采集节点采用独特的开关电源及延时启动供电技术,最大功耗为132mW,实现了大容量电池供电;通过路由路径自优化技术以及2.4GHZ频段1～11信道的优化匹配,实现点到点、点到网关最佳路径自动选择。在同煤晋华宫矿的工业性试验表明：本项目研制的无线矿压监测系统功耗低、性能可靠、数据处理效率高,能够满足井下支架压力实时监测的需要。     

浆体管道螺旋流的水击研究

研究阀门全开时浆体管道螺旋流与管道阀门阀板发生冲击碰撞引起的水击现象,推导出管道螺旋流水击压强和波速的计算公式;通过仿真分析,对比阀门全开时浆体螺旋与浆体平直流经阀门、阀门面积减半浆体螺旋流过阀门、阀门全关浆体螺旋流经阀门等工况下,管道流场内压力分布变化情况,揭示和验证螺旋流水击的特点和水击压强的分布规律,阀门全开螺旋流水击压强不大于阀门全闭直接水击压强,减少阀板在管道轴平面的投影面积,可降低螺旋流水击压强。     

压滤机群控与手机移动终端远程控制设计与实现

针对寺河选煤厂尾煤车间压滤机工作过程完全由工人手动操作,现对压滤机进行升级改造。通过主站与从站的控制方式来实现压滤机的自动生产与群控。主站与从站PLC之间,PLC与上位机之间通过Datalin智能网关实现了数据的Wi Fi传输,工程师能对PLC进行远程调控。同时通过Android移动终端经Web Service的方式实现了对远程数据库的访问。测试结果表明压滤机能自动进行工作,同时工作人员通过手机客户端能远程对压滤机进行监测与控制,系统能有效降低工人劳动强度,实现尾煤车间的减人提效。     

基于变频乳化液泵的智能联动压力控制系统

为解决综采工作面供液系统压力波动大、供液响应不及时的问题,提出了一种基于跟随压力波动频率变频的多泵启停联动与卸荷阀自适应阶梯控制的系统稳压方法,并设计了一套乳化液泵智能供液控制系统,实现了综采工作面的稳压供液。系统采用主从式系统架构,以KXH12矿用本安型控制器作为主站与分站的控制核心,变频驱动装置选用BPQJ-(1555、60)/1140型矿用组合变频器。主站负责压力控制方法的实现,并协调多泵联动;分站负责乳化泵状态监测,执行主站指令,控制变频器的输出。系统在煤矿井下进行了试验,达到了预期稳压效果。     

矿用本安型电磁卸荷阀的试验研究

在传统泵站卸荷阀的基础上设计了本安型电磁卸荷阀,详细叙述了电磁卸荷阀的工作原理,并制作了样机,通过试验可以看出电磁卸荷阀解决了传统泵站系统的压力波动大,压力调节不方便等问题,能精确调节乳化液泵的输出压力范围。     

煤矿灌浆防灭火监测系统的研究

针对煤矿灌浆系统在实际应用中存在的问题,为确保煤矿灌浆防火系统正常使用,设计了一种煤矿灌浆监测系统。该系统通过传感器实时监测并采集管道流量、压力、液位、浆液配比等参数,将采集的数据通过传输平台传输至中心站,再通过对数据进行分析、处理形成报表及曲线等以便查询。实际应用证明,该系统投入使用以来,减少了对灌浆管路日常维护量,实现了灌浆工作的量化管理,完善了灌浆生产的自动化程度,使管理人员随时了解到当前的灌浆参数,同时对出现的问题进行及时调整,提高了工作效率,保障煤矿安全生产。     

井下融合及多系统联动技术在黄白茨煤矿应用与实践

介绍了黄白茨煤矿使用的安全监控系统组成、架构,核心设备区域控制器的原理,井下硬件融合及多系统联动方案以及在现场的应用效果。建立了"一网一站"模式(即数据传输一张以太环网、一种监测分站),实现多业务系统数据集中采集、处理、传输、控制、融合、联动。同时实现在无主站条件下的异地断电和多系统联动、智能识别即插即用、传感器在线调校等功能,系统的智能化和便捷化程度显著提升。能够减少设备的重复投入、维护人员投入、减少后期维护工作量,直接或间接降低投入成本。自使用井下硬件融合联动及相应新技术以来,系统运行稳定可靠,故障率降低35%以上,杜绝了"误报警、误断电"的情况,实现了"监控有效"的目的。     

采煤工作面远距离供液关键技术现状与展望

为系统地介绍远距离供液技术研究成果，对国内外远距离供液发展现状进行了全面的总结和归纳。分析了工作面传统供液方案存在的不足，探讨了远距离供液可以解决的主要问题及其优势，介绍了超大流量液压动力技术、多泵站并联多级卸荷压力控制技术、乳化液远距离回液中继技术以及工作面液压系统失压自动保护技术等远距离供液中关键技术的研究和应用。最后，在动力系统、管路系统及系统布置3个方面对远距离供液的发展方向提出了展望和建议，提出了随着供液系统高频脉动有效控制技术、基于变频调速的多泵站流量连续压力控制技术、以及远距离供液压降控制等技术的发展，工作面供液系统由现在的“一面一站”向“多工作面集中供液”再向“地面泵站”过渡的可能。     

矿用本安型电磁卸荷阀的研究

通过对传统泵站卸荷阀工作原理进行分析,采用了本安型电磁卸荷阀,解决了传统泵站系统的压力波动大,压力调节不方便等问题,并且通过压力检测反馈来控制电磁先导阀启闭,以此控制泵的卸荷时机,使泵的压力波动在设定范围内。     

光伏机组一次调频在线监测系统设计与实现

为保证光伏并入的电网安全、稳定地运行,频率的稳定尤为重要,为实时掌控光伏机组一次调频情况,设计光伏机组一次调频在线监测系统。以光伏机组的结构特点以及一次调频的作用、参数设定以及控制结构的分析结果为基础,设计双站结合的光伏机组一次调频在线监测系统。系统中,子站一区中的分散控制和自动增益控制2种系统以及PMU微控制器装置,获取光伏机组1次调频计算所需的数据以及电网频率和1次调频理论参数数据后,存储至子站二区中的数据库中;子站二区通过光纤收发器和交换机传送数据至主站,主站中则以Web服务器和应用服务器为核心,实现在线监测。结果表明,该系统可监测到一次调频的启动和响应时间、调频后电网有功功率的变化情况以及一次调频量是否达到设定的期望标准结果,并且能够对一次调频结果异常的机组实行应急处理,保证电网的安全运行。     

CAN总线在煤矿变电站温度监测网络中的设计

实现了一种采用节点与总线双冗余结构的CAN总线煤矿变电站温度监测网络的设计。本网络可将煤矿变电站的多个封闭式开关柜的温度数据自动周期性地向网络中主节点传输,并且在PC机上显示数据。每个节点均采用高性能单片机C8051F060作为主控单元,系统通过单片机控制多路模拟开关,使用了2条独立的总线通路,通过对网络中主节点进行备份设计,完成了节点与总线双冗余设计的网络结构,大大提高了监测网络的可靠性。     

乳化液泵站的节能改造

针对煤矿广泛应用的乳化液泵站存在的问题,提出一种既简单又实用的改造方案,如在原液压系统手动卸荷阀旁并联一防爆电磁二位二通卸荷阀,在主供液管(蓄能器旁)并联一压力传感器,在油箱上增设一液位传感器等。改造后可以在确保系统正常工作的情况下实现停电机,有效地节能和延长设备使用寿命。     

基于无线传输的主井绞车温度监测系统设计

介绍了一种主井绞车温度监测系统,系统由主站和分站构成,分站主要完成现场温度的测量,主站主要完成现场温度的显示、报警等功能,分站与主站之间的数据传输采用无线数传模块。系统具有安装简单、维护方便等特点,具有一定的应用价值。