雷达物位计凭借其非接触式测量、高精度、强抗干扰能力及适应恶劣环境等显著优势,在煤矿行业中得到了广泛且关键的应用,有效提升了煤矿生产的安全性、自动化水平和管理效率。以下是其主要应用场景及具体价值体现:
在煤矿地面生产系统中,原煤仓和缓冲仓是连接井下开采与洗选加工、铁路/公路运输的重要环节。雷达物位计安装于仓顶,对仓内原煤、精煤、中煤或矸石等物料的料位进行实时、连续监测。其高频雷达(如26GHz或79GHz)能够穿透仓内可能存在的粉尘环境,准确识别料面,不受物料堆积形态、温度变化(通常仓内温度不极端)及潮湿水汽的显著影响。通过精确测量料位,可实现以下功能:
1. 防止溢仓与空仓:当料位达到设定上限时,系统发出预警,停止给料设备(如带式输送机、给煤机),避免物料溢出造成设备损坏、环境污染及生产中断;当料位低于下限时,启动上一级给料系统,防止下游设备(如破碎机、给煤机)空转或因断料导致生产流程停滞。
2. 优化生产调度:实时料位数据为生产调度提供依据,合理安排井下开采节奏、提升运输量以及洗选加工计划,确保各环节产能匹配,提高整体生产效率。
3. 库存管理:精确掌握原煤及产品煤的库存量,为成本核算、销售计划制定和供应链管理提供准确数据支持。
洗煤厂是煤矿生产的重要组成部分,涉及多种料仓和容器的料位测量与控制,雷达物位计在此发挥着重要作用:
1. 跳汰机前缓冲仓/原煤仓:确保跳汰机入料稳定,雷达物位计信号用于调节给煤机转速,维持仓内料位在合理区间,保证跳汰分选效果的稳定性。
2. 浓缩池/沉淀池泥位测量:在煤泥水处理系统中,浓缩池底流泥位的精确测量至关重要。雷达物位计(通常选用低频雷达或导波雷达,视介质特性而定)可监测浓缩池中煤泥的沉积高度,指导底流泵的启停和排泥作业,防止底流浓度过高堵塞管道或浓度过低影响后续压滤效果,同时优化药剂添加量。
3. 浮选机/搅拌桶液位测量:部分浮选工艺中,需对浮选机或搅拌桶的液位进行控制,雷达物位计可提供准确的液位数据,确保浮选药剂与矿浆的充分混合和反应条件稳定。
4. 产品仓(精煤仓、中煤仓、矸石仓)料位监测:与原煤仓类似,用于产品库存管理、装车调度及防止溢仓,确保洗选产品按质按量存储和外运。
虽然井下环境复杂,存在瓦斯、煤尘、潮湿、振动、空间受限等问题,但在一些特定且满足安全要求的区域,经过防爆、防尘、防水处理的矿用本安型或隔爆型雷达物位计也有应用:
1. 井下煤仓/缓冲仓料位测量:如采区煤仓、井底煤仓,用于监测仓内煤炭储量,为井下运输调度、提升系统运行提供依据,避免煤仓满仓导致的运输中断或空仓导致的提升机无效运行。
2. 水仓水位监测:井下水仓用于收集和储存矿井涌水,雷达物位计可监测水仓水位,当水位达到警戒水位时报警并启动排水泵,防止淹井事故,保障井下安全生产。此类应用需确保传感器的防水密封性和防爆安全性。
3. 矸石仓料位测量:井下掘进或分选产生的矸石有时会暂存于井下矸石仓,雷达物位计可监测其料位,以便及时安排转运。
1. 燃料仓料位测量:对于采用燃煤锅炉供热或发电的煤矿自备电厂,雷达物位计用于监测燃料煤仓的料位,保障锅炉稳定供料。
2. 石灰仓/药剂仓料位测量:在水处理、脱硫脱硝等辅助系统中,用于存储石灰、药剂等粉料或颗粒料的料仓,雷达物位计可实现料位监测,避免断料影响系统正常运行。
优势:
· 非接触测量:不受物料磨损、腐蚀影响,尤其适用于原煤等有棱角、可能造成接触式仪表损坏的物料。
· 适应恶劣环境:能够在粉尘大、湿度高、有振动的煤矿环境中长期稳定工作,部分型号具备良好的耐高温和防爆性能。
· 测量精度高、可靠性强:受温度、压力、密度变化影响小,对不同介电常数的煤炭及相关物料有较好的适应性(选择合适频率和型号)。
注意事项:
· 选型适配:根据具体应用场景(如仓体大小、物料粒度、粉尘浓度、是否有搅拌等)选择合适频率(高频/低频)、天线类型(喇叭口、抛物面、棒式)的雷达物位计,对于介电常数极低或易挂料的场合,可能需要导波雷达或采取特殊措施。
· 安装规范:确保安装位置避开进料口、搅拌器等强干扰源,保证足够的波束角覆盖和安全距离,以获得最佳回波信号。
· 防爆认证:用于井下或爆炸性粉尘环境的雷达物位计,必须取得符合煤矿安全规程要求的防爆合格证(如Ex db ia IIC T6 Gb等)和煤矿安全标志(MA标志)。
· 定期维护:虽然非接触,但仍需定期检查天线是否积灰、结料,清洁表面以保证测量准确性,检查电缆和连接是否牢固。
综上所述,雷达物位计通过对煤矿生产各关键环节物料位置的精确感知,为煤矿的安全生产、工艺优化、效率提升和智能化管理提供了有力的技术支持,是现代煤矿自动化系统中不可或缺的关键仪表之一。
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