准能选煤厂自主创新实现自动远程精准给料

8月23日，国家能源集团准能集团选煤厂洗选二系统、三系统全天产品煤量50664吨。

图为操作人员在操作原煤精准自动给料控制系统。

在选煤厂调度指挥中心集控室，只见操作人员在集控画面点击鼠标，原煤精准自动给料控制系统便按照设定的960吨/每小时启动给料机，并根据胶带机瞬时煤流量调节给料机频率大小和闸板开度，而后给料机精准控制来自上游环节原煤仓的原煤量，滚滚原煤随之自动通过输煤皮带向下游生产环节分级筛传送过去，整个过程脱离人为干预，完全自动运行。

这是自动远程精准给料技术现场应用的清晰展示。作为处理能力超3000万吨/年的特大型选煤厂，原煤精准自动给料系统是否精准给料直接关系到洗选系统是否能够最大限度发挥产能，不造成产能、电能的多余耗费。

在准能集团选煤厂，共配置了三套洗选系统。其中，一系统主要采用跳汰—浮选工艺流程，年煤炭洗选处理能力为1200万吨；二系统主要采用重介浅槽—旋流器组联合分选工艺流程，年煤炭洗选处理能力为800万吨；三系统采用的也是重介浅槽—旋流器组联合分选工艺流程，年煤炭洗选处理能力为1000万吨，二系统、三系统共用7个产品仓，年储存量约12.8万吨。

图为洗选二系统给料机生产现场。

优化给料设计，实现精准自动给料也一直是选煤厂向着更加高效洗选方向不断迈进的进程中亟需攻克的难题。此前，在二系统、三系统原煤仓下，该厂设置24台给料机及配套闸板，用于控制给料量。原煤给料系统设置了无变频控制给料闸板和变频调节给料闸板两种给料方式，借助接近开关检测闸板开度，皮带秤根据煤流速度称量瞬时煤流量，通过PLC进行集控，组态软件进行远程操作，从而实现胶带机上煤比例的在线调节。在集控系统，给料闸板的开合度只显示开、关状态，不能连续显示，集控人员无法及时掌握现场实际给料量情况。在生产过程中，当准格尔矿区原煤水分、粒度等指标发生波动时，原煤给料机闸板固定开度和运行频率会受到一定影响，无法按预设值精确地控制给料量，导致实际给料量与系统设计能力不符，造成产能和电能的严重浪费；当煤中水分过大时，给料机还会突然自流，导致“皮带压死”现象；而遇到大块煤卡堵在给料机入料口闸板处时，只能依靠人工手动操作闸板，调节恢复正常。

图为皮带秤积算器。

面对实际生产过程中出现的种种不足与短板问题，选煤厂廉凯劳模创新工作室经过不断摸索，在国内首创给料机自动精准给料控制技术，并于2019年4月成功安装应用于洗选车间二系统12号给料机。为了精确测量闸板的开合度，技术人员不再使用接近开关，而是在给料机闸板的合理位置安装了激光测距仪，并将数据转化为4-20mA电流信号，通过PLC系统传输到集控系统。在集控操作画面，闸板开度值可在0%-100%之间连续变化调整，操作人员结合皮带秤多节点采集瞬时量反馈，设定需求给定量，通过液压闸板的开合度控制与振动给料机的变频器控制，给料系统可按照集控给定量进行自动、精准调节，最大限度接近系统设计能力，实现了多煤种质量不均衡条件下的灵活转换。

图为技术人员在研究激光测距仪防爆镜头。

针对激光测距仪不满足现场防爆的需求，该工作室对普通防爆摄像头进行改造，拆除摄像头原件，安装激光测距原件，使得其兼具激光测距与防爆功能。基于自动精准给料控制技术在首套给料机现场试验效果良好，2019年8月初，选煤厂将其进行推广，全部应用于二系统、三系统其他23台给料机。

给料机自动精准给料控制技术在节约生产成本、劳动成本，提升生产效率方面展现了丰富的价值。改造后，原给料机每年消耗的70余个接近开关全部省去，可节约成本6万余元；给料量无限接近洗选系统设计能力，节约了电耗及煤耗。仅2019年7月份与8月份，在运行时间相差4小时的前提下，洗选三系统生产原煤平均小时量由900.3吨/小时提升至1004.8吨/小时，增加平均小时量效果明显，按照每月回收产能11万吨左右，预计全年回收产能100万吨左右；产品煤末煤水分由10.5降至10.3，高频筛脱水效果改善明显。同时，由于给料量不受控制而造成的胶带机“压死”现象发生也彻底杜绝。

其实，早在2017年，选煤厂就结合数字化矿山建设的总体规划要求，对集中控制、生产调度系统进行综合自动化升级改造，通过一年的时间，实现集控整合、调度整合，达到了提升生产效率、提升管理水平、降低人工成本的目的。

图为哈尔乌素选煤厂智能干选一期生产现场。

在自动控制功能实现的基础上，2019年，作为集团公司的试点单位，选煤厂又按照分步设计、分工艺推进、分阶段实施、分模块建设的基本原则，针对原煤破碎运输、煤炭洗选加工、产品配煤装车等关键工艺环节，展开智能选煤厂全面布局。目前，哈尔乌素选煤厂智能输送、哈尔乌素选煤厂智能装车、哈尔乌素选煤厂智能干选一期、黑岱沟选煤厂智能跳汰4个项目已经立项，总计投入8150万元，均收到了不同程度的效益。

下一步，该厂还将再投入1.343亿元，用于研发哈尔乌素选煤厂智能浅槽、哈尔乌素选煤厂智能煤泥水、哈尔乌素选煤厂智能干选二期、黑岱沟选煤厂管带机巡检机器人、黑岱沟选煤厂清仓机器人。