当前重介质选煤自动控制改进方法探讨

成海江

（山西焦煤西山煤电（集团）有限责任公司屯兰选煤厂，山西 太原 030200）

尽管重介质选煤自动控制已经得到全方位普及，但在实际应用过程中，也暴露出一些需要完善与优化的地方，因此要根据实际情况进行改造，确保能够有效完成选煤生产。目前很多发达国家已经实现了全自动控制重介质选煤，例如，悬浮液密度自动控制、灰分自动控制等，对整个采煤产业发展有着积极的作用。我国需要进一步完善重介质自动控制技术，从而缩小与其他国家的差距。

1 重介质选煤自动控制技术应用现状

1.1 密度自动控制

悬浮液密度是重介质选煤生产中的关键因素，会直接影响选煤质量，如果能够进一步稳定悬浮液密度，选煤质量也会随之提高。在传统选煤生产过程中，主要会使用水柱平衡式密度仪，不过，传统的密度计结构过于简单，同时很难进行维护管理，部分企业已经拆除放弃使用。目前，选煤厂已经开始应用悬浮液密度自动控制技术，尤其是很多老厂对现有的密度控制技术展开优化改进，并应用了PID 算法实现控制。不过，在重介质选煤生产中，不少参数存在非线性特征，传统PID 控制算法效果很难达到预期，所以近年来也出现了神经网络、遗传算法等较为现代化的控制方法，在应用过程中展现出了显著优势。

1.2 灰分自动测控

重介质选煤生产过程中，精煤灰分的检测效果，也会对最终产品造成质量影响，所以需要采用在线检测的方式，达到灰分回控目标。以往部分选煤厂应用双能量在线灰分仪，不过，该设备对铁元素相对敏感，因此在选煤过程中会有残留的铁，最终导致灰分测量结果存在较大的偏差。不过，随着不断地完善和改进，灰分仪的使用效果越来越好，逐渐完善自身的不足之处，能够起到有效的检测效果。例如，很多选煤厂就通过灰分检测仪，对重介质精煤产品展开检测工作，并把最终结果反馈给自动控制系统或操作人员，从提供更加精准、完善的数据信息。

1.3 重介质选煤过程控制器选择

在当下的重介质选煤生产中，PID 与复合型控制器使用较为广泛，为了能够进一步优化控制器的使用，相关技术人员对控制器展开有效优化，例如，模糊控制器与专家系统的有效结合，并研发出更加先进的模糊专家系统。比如，在以往的生产过程中，会经常使用PID 控制器，不过，液位与密度会分开独立控制，所以很难达到精度上的标准。因此，很多选煤厂通过模糊控制器、模糊神经网络，解决生产过程中的各类问题，包括选煤过程中的压密度、液位等因素，有效降低对实际选煤造成的影响，最终提高重介质选煤生产效益，促进选煤企业的良好发展。

2 当前重介质选煤自动控制中存在的不足

2.1 重介质选煤数据采集系统不健全

作为重介质选煤自动控制技术中的核心，传感器具有非常重要的作用，也是实现自动化控制的基础条件，对于重介质选煤自动控制系统的运行，大多要取决于传感器和检测仪表的具体状态。尽管我国的传感器与数据采集，能够满足重介质选煤自动化控制生产工作要求，不过，却存在稳定性差、耐用性差点问题，这不仅会影响重介质选煤生产，同时还会降低生产效益。另外，很多重要的参数，在检测结果上无法达到标准，如灰分、黏度等，很多数据信息都无法利用在线检测仪进行实时控制，最终导致重介质选煤自动化控制技术的应用效果较差。

2.2 控制软件无法满足智能控制需求

控制软件也是中介质选为自动控制技术中的关键环节，具有多参数的技术特点，目前我国在控制软件方面过于单一，或能提供的控制项目很少，无法满足现代化重介质选煤需求。其次参与控制的软件虽然比较多，但每个环节都具有一定独立性，导致控制软件与控制系统的匹配度非常低。重介质选煤工艺属于系统性工程，所以比较依赖全流程智能控制软件，因此这也是未来的主要研究重点，基于控制软件不断优化重介质选煤自动控制技术，确保能够发挥出相应的作用。

2.3 系统投运后无法达到预期的目标

重介质选煤自动控制技术十分复杂，其中涉及多领域、多学科，又包含其他多种不同技术，所以在应用前必须要进行全方位的设计。不过，在投入使用后却没有达到预期的设计目标，比如，生产中出现的重介质悬浮液密度控制系统运转异常现象，导致不能针对进行自动跟踪调节，或生产中介质消耗增加，都需要对自动控制系统展开分析，找到引发异常现象的原因进行完善。在重介质选煤自动控制生产中，还会经常出现浮选机液位调节系统与入料泵流量，无法进行有效的联锁控制，这也导致矿浆液位存在不稳定的状态，甚至引发浮选系统停止工作，对重介质选煤生产造成严重影响。

3 重介质选煤自动控制技术改进策略

3.1 根据投产后系统实际情况进行改造

针对投产后出现的各类问题，应该根据实际情况展开改造处理，从而发挥出重介质选煤自动控制技术的作用。首先，可以对脱泥筛进行分析，并把其中的物溜槽进行优化，在原来的设计中大多会使用网格形态，但是，由于原煤中有很多较大的块煤，为了避免进入重介质旋流器，只能依靠大量的人力展开清理，往往会产生较大的劳动强度，同时，还会出现堵塞、停机等问题。针对这个问题，应该使用大孔径形式的筛板，并加大延长脱泥筛出口的位置，就能有效改善这个问题，减少块煤进入旋流器的现象。其次，要根据实际生产情况进行优化改造，完善原有的生产方案，通过只开一段主选重介质旋流器，停开再选系统，从而直接生产矸石、精煤。这样不仅可以满足质量方面的标准，还可以适当降低电源消耗，为选煤企业节省更多生产成本。

3.2 采用设备集中连锁控制系统

集中联锁控制主要由工艺系统、控制设备以及生产设备组成，同时还可以划分为不同系统，例如，在工艺设备中就包含了选洗系统、压滤系统以及密控系统等，彼此之间存在必要的联系。集中联锁控制系统主要采用了可编程控制器PLC，这也是该系统的主要设备，在应用方面能够节省施工所用到的电缆，具有十分显著的传输优势，并不需要太大的成本投入，就能实现自动化控制目标。另外，在该系统的实际应用中，可以分为就地解锁与集中连锁两种主要形式，能够对重介质选煤生产中的电气化设备进行有效控制，从而提高重介质选煤生产中效率。

3.3 采用重介质选煤工艺参数测控系统

工艺参数测控系统，也就是集生产、控制、管理以及检验为一体，对重介质选煤生产中的各项参数进行有效测控，尤其是会影响生产效果的因素。例如，在重介质选煤自动控制生产中，在介质悬浮液中就存在一定煤泥含量，如果不能有效控制，就会造成生产质量低等问题。

因此，可以利用测控系统，通过磁性物含量检测剂，再通过计算得到煤泥含量，在含量达到上限值的情况下，可编程控制器就会发出信号，对悬浮液进行控制，或直接停滞磁选机分流。其次，介质悬浮液密度也是比较重要的参数，对重介质选煤质量会直接造成影响，也会降低选煤企业的生产效率，所以需要借助参数测控系统，确保介质悬浮液密度符合要求，在不符合标准的条件下应该返厂重制，以此提高重介质选煤生产效益。

4 结语

智能化将成为我国煤矿产业发展的主要方向，越来越多先进的采煤技术得到应用，而重介质选煤自动化技术也会不断完善、改进其中的不足，全面推动我国选煤工业进步。重介质选煤自动控制属于多学科、多领域的现代化技术，其中包括传感器、数据库以及计算机技术的应用，推动了选煤产业的生产效率与管理水平，同时引领我国煤炭行业朝着自动化方向发展。不过，在应用过程中还有很多不足之处，需要对重介质选煤自动化控制技术展开调整，从而实现更加高效的生产水平，为选煤企业创造更多经济效益。