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      料位開關在礦井充填材料輸送中的應用

        在深井開采中,如何以安全、高效、環保的方式對充填支護材料進行輸送是采礦企業面臨的難題。充填材料一般成細顆粒的固體粉末,加水攪拌后常會快速凝固。對充填材料的傳統的運輸方式有兩種,一種是礦車運輸,另外一種是皮帶運輸。以上兩種方式都存在運輸時間長,運輸環節多等問題。相較傳統的運輸方式,以壓縮空氣為動力通過管道輸送,借助智能化控制系統,實現了充填材料從地面到井下迎頭一站式、自動化輸送,從而使這一難題得到有效解決。智能化管道運輸系統主要由地面站、中轉站、工作面站、運輸管道和通訊系統組成,如圖一所示。這一系統的穩定運行離不開料位開關對物料的準確檢測。那么,料位開關在礦井充填材料輸送中主要應用在哪些環節?礦下環境對于料位開關又有哪些特殊要求?我們又應如何正確選型呢?

      料位開關在礦井充填材料輸送中的應用

      礦井充填材料輸送示意圖

        一、料位開關應用環節

        地面總站包括數個十米、幾十米的立式筒倉、中轉料倉,它們是地面總的物料存儲站和控制中心。中轉站設置在地面總站和工作面站之間,需實現空倉自動上料、滿倉自動停止要料。當工作面站發出要料請求信號時,中轉站實現自動化發料,將充填料運輸至工作面站。工作面站主要滿足自動化配比和充填,而管道狀態的監測則涉及到壓力、流量、料位的檢測。因此可以看出在充填材料的整個輸送環節都涉及到料位的檢測與控制。
        二、料位開關使用要求
        高可靠性、安裝方便、免維護是對儀表十分重要的考量指標,這其中高可靠性尤為重要。高可靠性主要體現料位開關沒有誤報警、抗外界干擾能力強等特點。粉料狀的物料在空氣潮濕的情況下,吸濕性會特別強,因此料位開關具有較強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生誤動作的情況出現。
        與地面總站采用料位開關做高位聯鎖報警,主要在抗掛料、防誤報性能上考慮不同,地下的中轉站和工作面站,除需要滿足高可靠性的要求之外,還須滿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計成本安型電路。除此之外,為了避免外來物體與儀表外殼發生碰撞產生火花引燃易燃易爆氣體,對殼體的材質也有非常嚴格的要求。根據GB3836.1的規定,制造I類EPLMa或Mb級電氣設備外殼材料,按質量百分比的總含量不應該超過:a)15%的鋁、鎂、鈦、鋯;b)7.5%的鎂、鈦、鋯,且需要滿足規定的摩擦火花試驗方法。一般來說,不銹鋼、銅、鑄鐵等金屬能夠滿足上述要求。
        三、料位開關產品性能比較和選型

      不同料位開關性能對照表

      料位開關分類

      跟介質介電常數有關

      抗掛料能力

      安裝調試

      易產生誤報警

      本安防爆

      性價比

      阻旋料位開關

      音叉料位開關

      一般

      射頻導納料位開關

      一般

      (需調試)

      單棒料位開關

      進口雙棒料位開關

      國產雙棒料位開關

        通過以上對比不難看出,在礦井這一特殊工況下進行料位的檢測,采用內外嵌套的雙棒振棒料位開關相較于其他料位開關產品優勢更為明顯:免維護、抗掛料強、安裝方便和使用更安全等。

        在對國內外不同品牌和類型的料位開關認真對比后,北京某環保工程公司被計為振棒料位開關的過硬品質所折服,決定采購計為儀表用于天津某千米深井開采料位檢測項目。計為自動化經和用戶深入溝通,最后選定型號為Tube-11ICXXWXML的本安型振棒料位開關。該振棒料位開關是國產首款雙棒振動料位開關,其探頭采用獨特的內外嵌套設置的雙管設計,通過內外振動管的諧振頻率調節到完全一致,使產品具有極高的檢測靈敏度和可靠性,最低測量密度低達0.02g/cm3。防護等級達到IP66/IP67,其電路采用二線制輸出、殼體采用T3銅并進行煤安認證,已成功通過安監局的安全認證。自2018年投入使用以來,總計共24臺振棒料位開關在一期項目中運行穩定可靠,深受用戶好評。


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