當前重介質選煤自動控制改進方法探討

成海江

（山西焦煤西山煤電（集團）有限責任公司屯蘭選煤廠，山西 太原 030200）

盡管重介質選煤自動控制已經得到全方位普及，但在實際應用過程中，也暴露出一些需要完善與優化的地方，因此要根據實際情況進行改造，確保能夠有效完成選煤生產。目前很多發達國家已經實現了全自動控制重介質選煤，例如，懸浮液密度自動控制、灰分自動控制等，對整個采煤產業發展有著積極的作用。我國需要進一步完善重介質自動控制技術，從而縮小與其他國家的差距。

1 重介質選煤自動控制技術應用現狀

1.1 密度自動控制

懸浮液密度是重介質選煤生產中的關鍵因素，會直接影響選煤質量，如果能夠進一步穩定懸浮液密度，選煤質量也會隨之提高。在傳統選煤生產過程中，主要會使用水柱平衡式密度儀，不過，傳統的密度計結構過于簡單，同時很難進行維護管理，部分企業已經拆除放棄使用。目前，選煤廠已經開始應用懸浮液密度自動控制技術，尤其是很多老廠對現有的密度控制技術展開優化改進，并應用了PID 算法實現控制。不過，在重介質選煤生產中，不少參數存在非線性特征，傳統PID 控制算法效果很難達到預期，所以近年來也出現了神經網絡、遺傳算法等較為現代化的控制方法，在應用過程中展現出了顯著優勢。

1.2 灰分自動測控

重介質選煤生產過程中，精煤灰分的檢測效果，也會對最終產品造成質量影響，所以需要采用在線檢測的方式，達到灰分回控目標。以往部分選煤廠應用雙能量在線灰分儀，不過，該設備對鐵元素相對敏感，因此在選煤過程中會有殘留的鐵，最終導致灰分測量結果存在較大的偏差。不過，隨著不斷地完善和改進，灰分儀的使用效果越來越好，逐漸完善自身的不足之處，能夠起到有效的檢測效果。例如，很多選煤廠就通過灰分檢測儀，對重介質精煤產品展開檢測工作，并把最終結果反饋給自動控制系統或操作人員，從提供更加精準、完善的數據信息。

1.3 重介質選煤過程控制器選擇

在當下的重介質選煤生產中，PID 與復合型控制器使用較為廣泛，為了能夠進一步優化控制器的使用，相關技術人員對控制器展開有效優化，例如，模糊控制器與專家系統的有效結合，并研發出更加先進的模糊專家系統。比如，在以往的生產過程中，會經常使用PID 控制器，不過，液位與密度會分開獨立控制，所以很難達到精度上的標準。因此，很多選煤廠通過模糊控制器、模糊神經網絡，解決生產過程中的各類問題，包括選煤過程中的壓密度、液位等因素，有效降低對實際選煤造成的影響，最終提高重介質選煤生產效益，促進選煤企業的良好發展。

2 當前重介質選煤自動控制中存在的不足

2.1 重介質選煤數據采集系統不健全

作為重介質選煤自動控制技術中的核心，傳感器具有非常重要的作用，也是實現自動化控制的基礎條件，對于重介質選煤自動控制系統的運行，大多要取決于傳感器和檢測儀表的具體狀態。盡管我國的傳感器與數據采集，能夠滿足重介質選煤自動化控制生產工作要求，不過，卻存在穩定性差、耐用性差點問題，這不僅會影響重介質選煤生產，同時還會降低生產效益。另外，很多重要的參數，在檢測結果上無法達到標準，如灰分、黏度等，很多數據信息都無法利用在線檢測儀進行實時控制，最終導致重介質選煤自動化控制技術的應用效果較差。

2.2 控制軟件無法滿足智能控制需求

控制軟件也是中介質選為自動控制技術中的關鍵環節，具有多參數的技術特點，目前我國在控制軟件方面過于單一，或能提供的控制項目很少，無法滿足現代化重介質選煤需求。其次參與控制的軟件雖然比較多，但每個環節都具有一定獨立性，導致控制軟件與控制系統的匹配度非常低。重介質選煤工藝屬于系統性工程，所以比較依賴全流程智能控制軟件，因此這也是未來的主要研究重點，基于控制軟件不斷優化重介質選煤自動控制技術，確保能夠發揮出相應的作用。

2.3 系統投運后無法達到預期的目標

重介質選煤自動控制技術十分復雜，其中涉及多領域、多學科，又包含其他多種不同技術，所以在應用前必須要進行全方位的設計。不過，在投入使用后卻沒有達到預期的設計目標，比如，生產中出現的重介質懸浮液密度控制系統運轉異?，F象，導致不能針對進行自動跟蹤調節，或生產中介質消耗增加，都需要對自動控制系統展開分析，找到引發異常現象的原因進行完善。在重介質選煤自動控制生產中，還會經常出現浮選機液位調節系統與入料泵流量，無法進行有效的聯鎖控制，這也導致礦漿液位存在不穩定的狀態，甚至引發浮選系統停止工作，對重介質選煤生產造成嚴重影響。

3 重介質選煤自動控制技術改進策略

3.1 根據投產后系統實際情況進行改造

針對投產后出現的各類問題，應該根據實際情況展開改造處理，從而發揮出重介質選煤自動控制技術的作用。首先，可以對脫泥篩進行分析，并把其中的物溜槽進行優化，在原來的設計中大多會使用網格形態，但是，由于原煤中有很多較大的塊煤，為了避免進入重介質旋流器，只能依靠大量的人力展開清理，往往會產生較大的勞動強度，同時，還會出現堵塞、停機等問題。針對這個問題，應該使用大孔徑形式的篩板，并加大延長脫泥篩出口的位置，就能有效改善這個問題，減少塊煤進入旋流器的現象。其次，要根據實際生產情況進行優化改造，完善原有的生產方案，通過只開一段主選重介質旋流器，停開再選系統，從而直接生產矸石、精煤。這樣不僅可以滿足質量方面的標準，還可以適當降低電源消耗，為選煤企業節省更多生產成本。

3.2 采用設備集中連鎖控制系統

集中聯鎖控制主要由工藝系統、控制設備以及生產設備組成，同時還可以劃分為不同系統，例如，在工藝設備中就包含了選洗系統、壓濾系統以及密控系統等，彼此之間存在必要的聯系。集中聯鎖控制系統主要采用了可編程控制器PLC，這也是該系統的主要設備，在應用方面能夠節省施工所用到的電纜，具有十分顯著的傳輸優勢，并不需要太大的成本投入，就能實現自動化控制目標。另外，在該系統的實際應用中，可以分為就地解鎖與集中連鎖兩種主要形式，能夠對重介質選煤生產中的電氣化設備進行有效控制，從而提高重介質選煤生產中效率。

3.3 采用重介質選煤工藝參數測控系統

工藝參數測控系統，也就是集生產、控制、管理以及檢驗為一體，對重介質選煤生產中的各項參數進行有效測控，尤其是會影響生產效果的因素。例如，在重介質選煤自動控制生產中，在介質懸浮液中就存在一定煤泥含量，如果不能有效控制，就會造成生產質量低等問題。

因此，可以利用測控系統，通過磁性物含量檢測劑，再通過計算得到煤泥含量，在含量達到上限值的情況下，可編程控制器就會發出信號，對懸浮液進行控制，或直接停滯磁選機分流。其次，介質懸浮液密度也是比較重要的參數，對重介質選煤質量會直接造成影響，也會降低選煤企業的生產效率，所以需要借助參數測控系統，確保介質懸浮液密度符合要求，在不符合標準的條件下應該返廠重制，以此提高重介質選煤生產效益。

4 結語

智能化將成為我國煤礦產業發展的主要方向，越來越多先進的采煤技術得到應用，而重介質選煤自動化技術也會不斷完善、改進其中的不足，全面推動我國選煤工業進步。重介質選煤自動控制屬于多學科、多領域的現代化技術，其中包括傳感器、數據庫以及計算機技術的應用，推動了選煤產業的生產效率與管理水平，同時引領我國煤炭行業朝著自動化方向發展。不過，在應用過程中還有很多不足之處，需要對重介質選煤自動化控制技術展開調整，從而實現更加高效的生產水平，為選煤企業創造更多經濟效益。