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料位開(kāi)關(guān)在礦井充填材料輸送中的選用要求和產(chǎn)品選型

  如何以安全、高效、環(huán)保的方式對(duì)充填支護(hù)材料進(jìn)行輸送是采礦企業(yè)在深井開(kāi)采中面臨的共同難題。對(duì)充填材料的傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式有礦車(chē)運(yùn)輸和皮帶運(yùn)輸兩種,這兩種傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式都存在運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng),運(yùn)輸環(huán)節(jié)多等問(wèn)題。相較傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式,以壓縮空氣為動(dòng)力通過(guò)管道輸送,借助智能化控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了充填材料從地面到井下迎頭一站式自動(dòng)化輸送,從而使這一難題得到有效解決。而這一系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)料位開(kāi)關(guān)對(duì)物料的準(zhǔn)確檢測(cè),所以如何選用高質(zhì)量的料位開(kāi)關(guān)就頗為關(guān)鍵。那么,料位開(kāi)關(guān)在礦井充填材料輸送中有哪些選用要求?我們又應(yīng)如何進(jìn)行正確的產(chǎn)品選型呢?

料位開(kāi)關(guān)在礦井充填材料輸送中的選用要求和產(chǎn)品選型

礦井充填材料輸送示意圖

  智能化管道運(yùn)輸系統(tǒng)主要由地面站、中轉(zhuǎn)站、工作面站、運(yùn)輸管道和通訊系統(tǒng)組成,如上圖所示。地面總站包括數(shù)個(gè)十米、幾十米的立式筒倉(cāng)、中轉(zhuǎn)料倉(cāng),它們是地面總的物料存儲(chǔ)站和控制中心。中轉(zhuǎn)站設(shè)置在地面總站和工作面站之間,需實(shí)現(xiàn)空倉(cāng)自動(dòng)上料、滿(mǎn)倉(cāng)自動(dòng)停止要料。當(dāng)工作面站發(fā)出要料請(qǐng)求信號(hào)時(shí),中轉(zhuǎn)站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)料,將充填料運(yùn)輸至工作面站。工作面站主要滿(mǎn)足自動(dòng)化配比和充填,而管道狀態(tài)的監(jiān)測(cè)則涉及到壓力、流量、料位的檢測(cè)。因此可以看出在充填材料的整個(gè)輸送環(huán)節(jié)都離不開(kāi)對(duì)料位的檢測(cè)與控制。

  高可靠性、安裝方便、免維護(hù)是對(duì)儀表十分重要的考量指標(biāo),這其中高可靠性尤為重要。高可靠性主要體現(xiàn)在料位開(kāi)關(guān)沒(méi)有誤報(bào)警、抗外界干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。我們知道,粉料狀的物料在空氣潮濕的情況下,吸濕性會(huì)特別強(qiáng),因此料位開(kāi)關(guān)具有較強(qiáng)的抗掛料性能是必須具備的條件,以避免稍有輕微粘附就產(chǎn)生誤動(dòng)作的情況出現(xiàn)。
  與地面總站采用料位開(kāi)關(guān)做高位聯(lián)鎖報(bào)警,主要在抗掛料、防誤報(bào)性能上考慮不同,地下的中轉(zhuǎn)站和工作面站,除需要滿(mǎn)足高可靠性的要求之外,還須滿(mǎn)足礦井下的安全使用要求。

  我們知道,礦下存在瓦斯等易燃易爆氣體,因此儀表的電路部分須設(shè)計(jì)成本安型電路。除此之外,為了避免外來(lái)物體與儀表外殼發(fā)生碰撞產(chǎn)生火花引燃易燃易爆氣體,對(duì)殼體的材質(zhì)也有非常嚴(yán)格的要求。根據(jù)GB3836.1的規(guī)定,制造I類(lèi)EPLMa或Mb級(jí)電氣設(shè)備外殼材料,按質(zhì)量百分比的總含量不應(yīng)該超過(guò):a)15%的鋁、鎂、鈦、鋯;b)7.5%的鎂、鈦、鋯,且需要滿(mǎn)足規(guī)定的摩擦火花試驗(yàn)方法。一般來(lái)說(shuō),不銹鋼、銅、鑄鐵等金屬能夠滿(mǎn)足上述要求。

不同料位開(kāi)關(guān)性能對(duì)照表

料位開(kāi)關(guān)分類(lèi)

跟介質(zhì)介電常數(shù)有關(guān)

抗掛料能力

安裝調(diào)試

易產(chǎn)生誤報(bào)警

本安防爆

性?xún)r(jià)比

阻旋料位開(kāi)關(guān)

音叉料位開(kāi)關(guān)

一般

射頻導(dǎo)納料位開(kāi)關(guān)

一般

(需調(diào)試)

單棒料位開(kāi)關(guān)

進(jìn)口雙棒料位開(kāi)關(guān)

強(qiáng)

國(guó)產(chǎn)雙棒料位開(kāi)關(guān)

強(qiáng)

  通過(guò)對(duì)上述不同料位開(kāi)關(guān)的對(duì)比不難看出,在礦井這一特殊工況下進(jìn)行料位的檢測(cè),相較于其他料位開(kāi)關(guān)產(chǎn)品,采用內(nèi)外嵌套的雙棒振棒料位開(kāi)關(guān)具有免維護(hù)、抗掛料強(qiáng)、安裝方便和使用安全等更為明顯的優(yōu)勢(shì)。

  經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外不同品牌和類(lèi)型的料位開(kāi)關(guān)的認(rèn)真對(duì)比,北京某環(huán)保工程公司認(rèn)為計(jì)為自動(dòng)化生產(chǎn)振棒料位開(kāi)關(guān)的品質(zhì)過(guò)硬,決定采購(gòu)計(jì)為儀表用于天津某千米深井開(kāi)采料位檢測(cè)項(xiàng)目。計(jì)為自動(dòng)化在和用戶(hù)深入溝通后,結(jié)合用戶(hù)的實(shí)際情況,最終選定型號(hào)為T(mén)ube-11ICXXWXML的本安型振棒料位開(kāi)關(guān)。

  該振棒料位開(kāi)關(guān)是雙棒振動(dòng)料位開(kāi)關(guān),屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng),其探頭采用獨(dú)特的內(nèi)外嵌套設(shè)置的雙管設(shè)計(jì),通過(guò)內(nèi)外振動(dòng)管的諧振頻率調(diào)節(jié)到完全一致,使產(chǎn)品具有極高的檢測(cè)靈敏度和可靠性,最低測(cè)量密度低達(dá)0.02g/cm3。防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP66/IP67,其電路采用二線(xiàn)制輸出、殼體采用T3銅并進(jìn)行煤安認(rèn)證,已成功通過(guò)安監(jiān)局的安全認(rèn)證。正是由于上述特點(diǎn)和參數(shù),完全符合用戶(hù)的使用要求,所以自2018年投入使用以來(lái),一期項(xiàng)目總計(jì)共24臺(tái)振棒料位開(kāi)關(guān)運(yùn)行一直非常穩(wěn)定,用戶(hù)贊譽(yù)有加。

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