一、技術(shù)背景
1、2021年7月國(guó)家能源局煤炭司頒發(fā) 《智能化煤礦驗(yàn)收管理辦法》規(guī)定：立井提升系統(tǒng)必須具有精確定量裝載功能，具有防重裝（二次裝載）、過(guò)裝保護(hù)。
2、國(guó)家安監(jiān)總局《淘汰落后安全技術(shù)工藝、設(shè)備目錄（第二批）》（2017年）第1條：淘汰定量斗式主井箕斗裝載設(shè)備，替代產(chǎn)品為給煤機(jī)式主井箕斗定重裝載自動(dòng)化系統(tǒng)。
3、罐籠和箕斗的最大提升載荷和最大提升載荷差應(yīng)當(dāng)在井口公布，嚴(yán)禁超載和超最大載荷差運(yùn)行。
4、箕斗提升必須采用定重裝載。
二、世界級(jí)難題
主井提升過(guò)程中“二次裝載”現(xiàn)象是世界性難題，行業(yè)內(nèi)通病，每次學(xué)術(shù)研討會(huì)時(shí)都避重就輕，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。所謂“二次裝載”就是箕斗沒(méi)有卸載完畢，進(jìn)入下一次循環(huán)裝載。這種情況下就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重超載現(xiàn)象，給主井提升帶來(lái)災(zāi)難性后果，對(duì)提升絞車損壞也很嚴(yán)重，破壞性極強(qiáng)。
三、實(shí)際案例（本舉例僅用于學(xué)術(shù)討論）
2016年3月23日10：17左右， 城郊煤礦主井B箕斗開(kāi)始上提，至-502.9m時(shí)，主井新系統(tǒng)變頻柜出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，提升機(jī)停止運(yùn)行。現(xiàn)場(chǎng)提升機(jī)司機(jī)、電工立即倒換至ABB老系統(tǒng)運(yùn)行，絞車司機(jī)以0.5m/s的速度手動(dòng)提升，上位機(jī)顯示力矩過(guò)大，約600KN.m，為防止老系統(tǒng)變頻柜電流、功率單元過(guò)熱而出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，每提升5分鐘等待1分鐘確保功率單元不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱情況。提升至卸載位置后，先后卸載了大約6分鐘，方才把箕斗中煤卸空。具體原因：當(dāng)B箕斗上提至卸載位置，由于煤濕黏，箕斗內(nèi)并未卸空，B箕斗下行到位后，主井裝載定量斗向B箕斗繼續(xù)裝煤19.84t后，導(dǎo)致B箕斗發(fā)生“二次裝載”現(xiàn)象，這是造成本次事故直接原因。
四、二次裝載防護(hù)原理
箕斗卸載完畢后準(zhǔn)備出發(fā)前，人工智能軟件進(jìn)行深度計(jì)算比對(duì)，根據(jù)稱重積算器所輸入的稱重載荷，能夠立即確認(rèn)箕斗內(nèi)原煤是否卸載完畢，沒(méi)有卸載完畢的情況下，箕斗此時(shí)的載荷是大于空載的箕斗重量，遇到此種情況提升機(jī)不得繼續(xù)運(yùn)行；必須處理并確認(rèn)后方可啟動(dòng)提升絞車運(yùn)行，成功避免了箕斗在主井底裝載過(guò)程中出現(xiàn)“二次裝載”的現(xiàn)象。
五、解決箕斗“二次裝載”前提條件
解決箕斗“二次裝載”這一世界難題，實(shí)現(xiàn)二次裝載智能補(bǔ)償，必須有兩個(gè)前提條件：
1、必須能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)箕斗卸載后的重量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)箕斗內(nèi)是否有原料粘連；
2、必須淘汰定量斗，因?yàn)槎慷肥穷A(yù)裝箕斗額定噸位的原料，不具備智能裝載，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能補(bǔ)償功能。
六、智能補(bǔ)償系統(tǒng)路徑
當(dāng)載荷監(jiān)測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)箕斗未能卸載完畢時(shí)，載荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測(cè)量出箕斗余料的準(zhǔn)確噸位，通過(guò)二次裝載人工智能補(bǔ)償軟件，及時(shí)通知定重給料機(jī)式智能裝載系統(tǒng)，根據(jù)箕斗已有噸位，進(jìn)行噸位差智能補(bǔ)償。從而確保避免在未知狀態(tài)下二次裝載所造成的超載現(xiàn)象發(fā)生，確保提升系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行。
七、二次裝載智能補(bǔ)償系統(tǒng)組成
1、提升載荷智能監(jiān)測(cè)裝置，用來(lái)監(jiān)測(cè)箕斗實(shí)時(shí)載荷；
2、定重給料機(jī)式箕斗智能裝載系統(tǒng)，可以根據(jù)箕斗內(nèi)情況，隨時(shí)調(diào)整裝載噸位；
3、二次裝載智能補(bǔ)償軟件，這是核心技術(shù)，用于載荷智能監(jiān)測(cè)裝置與箕斗智能裝載系統(tǒng)的通訊。
八、二次裝載智能補(bǔ)償重大意義
1、當(dāng)載荷智能監(jiān)測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)箕斗未能卸載完畢時(shí)，該系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量出箕斗余料的準(zhǔn)確噸位，二次裝載智能補(bǔ)償軟件，及時(shí)通知定重給料機(jī)式智能裝載系統(tǒng)，根據(jù)箕斗已有噸位，進(jìn)行噸位差智能補(bǔ)償，不需要人工到井口對(duì)箕斗余料進(jìn)行清理，節(jié)省檢修時(shí)間。
2、成功避免在未知狀態(tài)下，定量斗進(jìn)行二次裝載所造成的嚴(yán)重超載現(xiàn)象發(fā)生，確保提升系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行。該項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)國(guó)際空白，技術(shù)上處于國(guó)際領(lǐng)先水平。在礦山行業(yè)內(nèi)率先樹(shù)立起標(biāo)桿，徹底解決箕斗“二次裝載”這一世界難題。
3、促進(jìn)礦山立井提升智能化水平，提高礦井運(yùn)行安全系數(shù)，在行業(yè)內(nèi)樹(shù)立標(biāo)桿，促進(jìn)冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，智能化無(wú)人。
九、現(xiàn)場(chǎng)照片
1、2021年7月國(guó)家能源局煤炭司頒發(fā) 《智能化煤礦驗(yàn)收管理辦法》規(guī)定：立井提升系統(tǒng)必須具有精確定量裝載功能，具有防重裝（二次裝載）、過(guò)裝保護(hù)。
2、國(guó)家安監(jiān)總局《淘汰落后安全技術(shù)工藝、設(shè)備目錄（第二批）》（2017年）第1條：淘汰定量斗式主井箕斗裝載設(shè)備，替代產(chǎn)品為給煤機(jī)式主井箕斗定重裝載自動(dòng)化系統(tǒng)。
3、罐籠和箕斗的最大提升載荷和最大提升載荷差應(yīng)當(dāng)在井口公布，嚴(yán)禁超載和超最大載荷差運(yùn)行。
4、箕斗提升必須采用定重裝載。
二、世界級(jí)難題
主井提升過(guò)程中“二次裝載”現(xiàn)象是世界性難題，行業(yè)內(nèi)通病，每次學(xué)術(shù)研討會(huì)時(shí)都避重就輕，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。所謂“二次裝載”就是箕斗沒(méi)有卸載完畢，進(jìn)入下一次循環(huán)裝載。這種情況下就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重超載現(xiàn)象，給主井提升帶來(lái)災(zāi)難性后果，對(duì)提升絞車損壞也很嚴(yán)重，破壞性極強(qiáng)。
三、實(shí)際案例（本舉例僅用于學(xué)術(shù)討論）
2016年3月23日10：17左右， 城郊煤礦主井B箕斗開(kāi)始上提，至-502.9m時(shí)，主井新系統(tǒng)變頻柜出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，提升機(jī)停止運(yùn)行。現(xiàn)場(chǎng)提升機(jī)司機(jī)、電工立即倒換至ABB老系統(tǒng)運(yùn)行，絞車司機(jī)以0.5m/s的速度手動(dòng)提升，上位機(jī)顯示力矩過(guò)大，約600KN.m，為防止老系統(tǒng)變頻柜電流、功率單元過(guò)熱而出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，每提升5分鐘等待1分鐘確保功率單元不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱情況。提升至卸載位置后，先后卸載了大約6分鐘，方才把箕斗中煤卸空。具體原因：當(dāng)B箕斗上提至卸載位置，由于煤濕黏，箕斗內(nèi)并未卸空，B箕斗下行到位后，主井裝載定量斗向B箕斗繼續(xù)裝煤19.84t后，導(dǎo)致B箕斗發(fā)生“二次裝載”現(xiàn)象，這是造成本次事故直接原因。
四、二次裝載防護(hù)原理
箕斗卸載完畢后準(zhǔn)備出發(fā)前，人工智能軟件進(jìn)行深度計(jì)算比對(duì)，根據(jù)稱重積算器所輸入的稱重載荷，能夠立即確認(rèn)箕斗內(nèi)原煤是否卸載完畢，沒(méi)有卸載完畢的情況下，箕斗此時(shí)的載荷是大于空載的箕斗重量，遇到此種情況提升機(jī)不得繼續(xù)運(yùn)行；必須處理并確認(rèn)后方可啟動(dòng)提升絞車運(yùn)行，成功避免了箕斗在主井底裝載過(guò)程中出現(xiàn)“二次裝載”的現(xiàn)象。
五、解決箕斗“二次裝載”前提條件
解決箕斗“二次裝載”這一世界難題，實(shí)現(xiàn)二次裝載智能補(bǔ)償，必須有兩個(gè)前提條件：
1、必須能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)箕斗卸載后的重量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)箕斗內(nèi)是否有原料粘連；
2、必須淘汰定量斗，因?yàn)槎慷肥穷A(yù)裝箕斗額定噸位的原料，不具備智能裝載，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能補(bǔ)償功能。
六、智能補(bǔ)償系統(tǒng)路徑
當(dāng)載荷監(jiān)測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)箕斗未能卸載完畢時(shí)，載荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確測(cè)量出箕斗余料的準(zhǔn)確噸位，通過(guò)二次裝載人工智能補(bǔ)償軟件，及時(shí)通知定重給料機(jī)式智能裝載系統(tǒng)，根據(jù)箕斗已有噸位，進(jìn)行噸位差智能補(bǔ)償。從而確保避免在未知狀態(tài)下二次裝載所造成的超載現(xiàn)象發(fā)生，確保提升系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行。
七、二次裝載智能補(bǔ)償系統(tǒng)組成
1、提升載荷智能監(jiān)測(cè)裝置，用來(lái)監(jiān)測(cè)箕斗實(shí)時(shí)載荷；
2、定重給料機(jī)式箕斗智能裝載系統(tǒng)，可以根據(jù)箕斗內(nèi)情況，隨時(shí)調(diào)整裝載噸位；
3、二次裝載智能補(bǔ)償軟件，這是核心技術(shù)，用于載荷智能監(jiān)測(cè)裝置與箕斗智能裝載系統(tǒng)的通訊。
八、二次裝載智能補(bǔ)償重大意義
1、當(dāng)載荷智能監(jiān)測(cè)裝置發(fā)現(xiàn)箕斗未能卸載完畢時(shí)，該系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量出箕斗余料的準(zhǔn)確噸位，二次裝載智能補(bǔ)償軟件，及時(shí)通知定重給料機(jī)式智能裝載系統(tǒng)，根據(jù)箕斗已有噸位，進(jìn)行噸位差智能補(bǔ)償，不需要人工到井口對(duì)箕斗余料進(jìn)行清理，節(jié)省檢修時(shí)間。
2、成功避免在未知狀態(tài)下，定量斗進(jìn)行二次裝載所造成的嚴(yán)重超載現(xiàn)象發(fā)生，確保提升系統(tǒng)安全、有效運(yùn)行。該項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)國(guó)際空白，技術(shù)上處于國(guó)際領(lǐng)先水平。在礦山行業(yè)內(nèi)率先樹(shù)立起標(biāo)桿，徹底解決箕斗“二次裝載”這一世界難題。
3、促進(jìn)礦山立井提升智能化水平，提高礦井運(yùn)行安全系數(shù)，在行業(yè)內(nèi)樹(shù)立標(biāo)桿，促進(jìn)冶金工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，智能化無(wú)人。
九、現(xiàn)場(chǎng)照片
