智能化新技術在選煤廠的應用

田利軍

摘要：通過分析智能化選煤廠的優勢探討了智能化新技術在選煤廠的實際應用情況，可以為煤礦選煤廠的智能化建設提供一定的參考。關鍵詞：選煤廠;智能化技術;能源管理;選煤成本;經濟效益

引言：在智能化時代背景下，選煤新技術的突破推動了選煤行業的發展和變革，提高了選煤企業的市場競爭力。智能化選煤廠一般是基于大數據技術下，來達到生產過程智能控制、經營模式升級再造以及資產管理深刻變革的目的，進而推動選煤行業的創新與發展[1]。

1智能化選煤廠的優勢分析

所謂的智能化指的是設備能對生產過程進行自主學習，從而實現對生產過程的精準化控制，其核心在于一些智能化算法和微處理器。由于智能化選煤廠的建設還處于起步階段，很多人不了解其必要性。下面將分析智能化選煤廠的優勢，主要包括選煤效率高、選煤質量有保證及環保性強。

1.1選煤效率高

中國煤礦開采效率的提升，對選煤效率提出了新的要求。實現選煤的高效率，則必然要實現選煤自動化。由于選煤過程的復雜性，一些選煤流程還需要人工來操作，這導致很多選煤廠都是半自動化。造成這種現象的原因是一些過程很難具有一定的規律性，需要人進行主觀判斷。而智能化選煤廠可有效避免這種問題。一些智能化芯片和算法的應用，使得實現選煤全過程自動化成為可能。一旦整個選煤流程實現了全自動化運行，就能大幅度提高選煤效率，降低工人的勞動強度。

1.2選煤質量有保證

煤炭分選是一個復雜的過程，需要經歷很多生產流程。在實際操作時，只有對每個流程進行精準控制，才能保證最終的煤炭分選質量。過去一些分選流程很難通過設備來進行判斷，這使得某些環節的分選質量較差。由于很多分選流程會相互影響，難以保證最終的煤炭分選質量。煤炭分選質量對于煤炭的使用有著很大的影響，如果不能進行有效分選，則難以很好地發揮出煤炭的價值。

2選煤過程中智能化新技術的應用

2.1電力消耗管理的應用

將現有抄表系統接入智能化系統，實時監控、統計、分析電耗情況，形成圖表，直觀呈現電力消耗趨勢。具體功能包括：電力消耗依據生產任務，同現有抄表系統數據互通;電力消耗情況實時呈現;線上實時統計當前生產任務電力消耗量及歷史電耗情況查詢;每班自動生成電力消耗分析圖表;異常電力消耗情況進行報警提示。通過電力消耗系統的大數據分析和提醒，找到啟停車過程耗時長、鼓風系統用風量大、空壓機自動啟停功能不完善等導致電力消耗居高不下的主要因素以后，選煤廠逐步實施了智能鼓風改造、空壓機自動啟停、一鍵智能啟停車等改造項目，大大降低了電力消耗。

2.2智能化生產線的應用

（1）車間無人化。結合選煤廠實際情況來對網絡管理平臺進行構建，并實現監管控一體化，以實現對車間各環節的有效監控、管理和控制。（2）全集成自動控制系統。選煤廠可以借助新一代數據通信網絡、DCS控制系統及人機操作接口來達到信息對等傳輸的目的，并使現有調度集控操作模式得到有效改變，在一定程度上提高生產組織響應效果。同時還可以實現生產數據的實時自動上傳，對歷史數據給予真實、可靠、準確的記錄。（3）數據采集分析系統。在選煤廠日常運行階段，數據采集系統能 夠對生產過程的運行參數給予實時分析和記錄，以確保選煤廠技術人員和設備維修人員能對各個環節的生產情況有所了解和掌握，同時還可以分析產品生產質量，對存在的設備故障信息給予收集，以此來確保設備的正常運行。

2.3雜物智能分選系統的應用

除雜環節是選煤廠非常重要的環節，及時有效地除去原煤中的雜物，可避免下游設備因雜物堵塞影響生產，減少非計劃停機時間。傳統雜物分選是通過人工手選完成，勞動強度大，且分選的準確度受光線、經驗等人為因素影響較大，為影響后續生產環節帶來很多不確定性[2]。一項基于機器視覺的智能識別與機械手精準抓取的煤中雜物智能分選系統研發成功，

并在淮北礦業集團渦北選煤廠調試使用，系統雜物分揀率為91.64%。該系統主要通過圖像采集，上傳至圖像分析系統。圖像分析系統通過機器學習算法，進行識別及分類，確定雜物位置和姿態，確定物料的運動時間后，上傳至智能控制系統，由智能控制系統組成確定機械手的控制策略，啟動機械手完成雜物抓取工作。

2.4智能照明和人員定位系統的應用

在選煤廠智能化中，智能照明系統用80W的LED節能照明燈替換了以往175W的金鹵燈，并安裝了人員定位卡，這樣不僅可以實現區域照明自動開關，而且還可以滿足人來燈亮，人走燈滅的要求，大大降低了照明用電量[3]。同時，通過燈具內模塊與人員佩戴定位卡來實現無線連接定位，以便對工作人員的行為軌跡及具體位置給予實時監測和定位，并回放員工定位和軌跡，既避免員工違章操作，而且還可以確保員工的生命安全。

2.5在線點檢和數據分析的應用

在選煤廠運行過程中，智能在線點檢系統可以取代傳統人工手持點檢，以此來達到降低工人勞動強度的目的。智能在線點檢系統能夠滿足實時在線點檢的目的，進而確保設備檢測的可靠性和持續性，彌補了傳統點檢方式的缺陷與不足。同時，智能在線點檢系統輔以智能數據分析系統，還可以對設備隱患類型及誘因給予分析，并提出針對性、有效性的建議和方案，以確保設備管理風險大大降低，進而提高設備運行效率。

2.6煤泥水智能處理技術的應用

煤泥水處理環節是選煤廠至關重要的環節，循壞水質量的好壞直接影響各環節分選產品的質量。傳統煤泥水處理環節的絮凝劑藥劑添加是人工憑經驗添加，控制不精確，很容易造成循環水水質波動大，甚至影響生產。那么基于案例推理技術與模糊控制方法相結合的藥劑協同優化控制方法，實現藥劑協同控制添加，通過在設定閾值條件下運用相似度方法實現藥劑添加量的預測。投入使用后，噸煤泥聚合氯化鋁藥劑消耗降低5.16%，噸煤泥聚丙烯酰胺藥劑消耗降低6.67%，降低了藥劑消耗，經濟效益顯著。最后，運用智能化加藥系統根據濃縮池入料性質、入料濃度檢測數據，用實際經驗建立的數學模型計算加藥量，以循環水濁度和清水層厚度作為反饋，實現加藥系統與煤質變化聯動控制，實現選煤廠煤泥水處理系統的高效、穩定運行，并達到節支降耗的效果[4]。

結束語：工業智能化已上升為國家戰略，智能化選煤也已提上日程，選煤各項技術也發展迅速，但選煤廠核心工藝的智能控制技術研究尚未取得突破性進展，很多環節還不能實現對生產過程的各項參數進行實時分析和優化控制，缺乏數據充分分析和挖掘，而智能控制恰恰是以分析和優化數據為基礎，從而實現智能決策和智能控制，因此，數據的分析和挖掘是以后發展的重點方向。

參考文獻：

[1]匡亞莉.智能化選煤廠建設的內涵與框架[J]//2018年全國選煤學術交流會論文集.北京：中國煤炭學會選煤專業委員會，2020：181-187.

[2]王韶磊.信息化驅動裝備制造業轉型升級探討[J].商訊，2020（22）：184.

[3]匡亞莉.智能化選煤廠的研究及展望[J].2017年全國選煤學術交流會論文集.北京：中國煤炭學會選煤專業委員會，2020：138-142.

[4]馬超，王文賓，高鵬.浮選自動加藥控制系統在常村煤礦選煤廠的應用[J].選煤技術，2020（6）：167-170.