基于激光测距矿用带式输送机多参数检测方法研究

王文清^1,2，田柏林^1,2，冯海明¹，陈兴明³，李萍^1,2，任安祥^1,2

1. 北京工业职业技术学院科研处2. 北京市煤炭矿用机电设备技术开发有限公司3. 兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿

摘 要：为解决煤矿运煤带式输送机"逆煤流启动,顺煤流停止"控制方式下,运输系统存在的启动时间长、空转耗电量大、设备磨损严重、运输效率低下的问题,满足矿用带式输送机运输系统"顺煤流启动、顺煤流停止"控制方式与矿用带式输送机"运力平衡"控制方式对矿用带式输送机输送带上煤量检测可靠性的需求,全面分析了现有矿用带式输送机5种常用的煤流量检测方法(电子皮带秤法、核子秤法、激光秤法、超声波测距法、视频图像分析法)的特性与不足。提出了基于激光测距非接触测量的矿用带式输送机载荷分布状态的实时检测方法,分析了影响载荷分布状态测量精度和实时性的因素,并提出了解决方案,实现了矿用带式输送机输送带载荷分布状态的整体测量;提出了输送带跑偏的判定方法和输送带跑偏量的计算方法,实现了输送带跑偏判断及跑偏量测量;提出了基于激光测距矿用带式输送机多参数检测仪的设计方案。在此基础上,提出了矿用带式输送机载荷分布状态的校验方法:用机头多参数检测仪测量的结果与机尾多参数检测仪测出的同位置测量值进行校验;提出了"顺煤流启动、顺煤流停止"系统的控制策略:依据输送带上载荷的整体分布状态,顺煤流方向控制带式输送机的启/停和速度调整,让带式输送机接近额定载荷运行;提出了矿用带式输送机"运力平衡"系统的控制策略:调节分支矿用带式输送机的煤流量,接近主矿用带式输送机的额定流量,提高运输系统的有效运力。该方案可简化矿用带式输送机控制系统传感器的配置种类和数量,提高了控制系统的集成度与可靠性,降低了系统成本和维护工作量,为矿用带式输送机系统"顺煤流启动、顺煤流停止"与矿用带式输送机"运力平衡"系统的实施提供了一种性能可靠的煤量检测方案。

关键词：激光测距;煤量检测;载荷分布;输送带跑偏;运力平衡;顺煤流启动;智能煤矿;