沙钢配煤专家系统介绍
基于网络的焦炉管理专家系统
基于网络的焦炉管理专家系统邱全山1 郑明东2 严文福2 宁芳青2 杨建华1 周亚平1(1 马鞍山钢铁股份有限公司 2 安徽工业大学)摘 要 通过将焦炉管理的专家经验与先进的自动化控制有机地结合,建立了基于网络的焦炉管理专家系统,从而在节能降耗、操作自动化等方面达到一个全新的水平。
关键词 焦炉 管理 网络 专家系统The Network based Expert System for Coke Oven Management Qiu Quanshan1 Zheng Mingdong2 Y an Wenfu2 Ning Fangqing2 Yang Jianhua1 Zhou Yaping1(1 Maanshan Ir on&Steel C o.Ltd. 2 Anhui University of Technology)Abstract By integrating experts'experiences in coke oven m anagement with advanced autom atic control technol ogy,a network based expert system for coke oven m anagement is built.Thi s system can prom ote energy saving and upgrade the level of automatic operation.Key words coke oven managem ent network exper t system0 前言焦炉管理专家系统是通过建立知识库与数据库相结合的焦炉管理信息库系统、焦炉加热优化控制系统、四大车自动定位与连锁控制系统,将焦炉管理的专家经验与先进的自动化控制有机地结合,依靠以太网,建立科学的人机界面,形成 基于网络下的焦炉管理专家系统,充分发挥现有设备的潜能以及人力资源的最大优势,对焦炉实施全方位的监控,实现全新的管理模式,在节能降耗、稳定炉温、延长炉体和设备寿命、提高四大车的操作自动化水平、减人增效、改善焦炭质量等方面达到一个全新的水平。
焦化生产辅助专家系统的设计与实现
Ｌ ｈ Ｍｉ（ ｉｎｉ ｉＣ ｕ Ｔ ａｊｎ№ ３Ｇａ ｒｓ ｓＷｏｋ
（ ）焦 炭 及 化 工产 品产 量 的助专 家系 统 主要 包括 ：焦炭 质量预 测 、配 煤 比的辅 助决 策 、焦炭 及 化工产 品产 量预测 以及行 业信息 检 索功 能 。 （ ）焦 炭 质 量预 测 。 在 生产 状 况 稳定 的条件 １ 下 ，通 过人 炉煤 的质 量预 测焦 炭 的质 量 ，即 ：将人 炉 煤 的质量指 标 输入 系统 ，并 在 推理机 的作 用下 ， 通 过 相 应 的预 测模 型 （ 生产 状 况 不 同， 预测 模 型不 同 ） ，预测 出 焦炭 的质量 。而建 立预 测焦炭 质量 的 数 学模 型 ，就是 建立 焦炭 质量 指标 与煤 炭指 标和 工 艺 条件 之问 的 函数关 系 。常 规焦 炭质量 指标 主要 是 机 械 强度 、灰分 和硫 分 。本 系统 采用 如下线 性规 划 数学模 型 。该模 型 以配合 煤 最低 成本 为 目标 函数 ，
１ 系统 的 总 体 设 计
系统 的 总体 设计 是软 件 的关键 ，总体设 计 的好 坏直 接影 响着 软 件 的生命 力 。根据 配煤 系统 的要 求 和特 点 ，系统 采 用模 块化 的结 构设计 方 法 ，按功 能 划分 模块 ，每个 模块 相对 独 立 ，便 于系 统维 护和 扩
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焦化 生产辅助专家 系统 的设计 与实现
高 凯 （ 鞍钢职工大学） 李春利 （ 天津第三煤气厂） 徐海平 （ 山焦化 耐 火材料设 计 研 究总院 ） 鞍
炼焦配煤专家系统
炼焦配煤专家系统
导读：炼焦配煤专家系统是专业解决炼焦生产优化问题的管控一体化系统。
本系统基于数据挖掘技术和专家系统技术，规范了储煤管理和炼焦生产过程，重点解决了优化配煤计算、镜质组计算和焦炭质量预测问题，保证了原料煤合理地使用。
炼焦配煤专家系统是专业解决炼焦生产优化问题的管控一体化系统。
本系统基于数据挖掘技术和专家系统技术，规范了储煤管理和炼焦生产过程，重点解决了优化配煤计算、镜质组计算和焦炭质量预测问题，保证了原料煤合理地使用。
系统特点：
具有储煤优化调度管理、优化配煤、焦炭质量预测、生产管理等功能。
该系统不仅仅是一种信息化生产组织方式，更是焦炭生产企业充分利用自身条件，降低综合成本、提高产品质量的有效手段。
系统功能：
1、在原料煤管理方面，系统具有优化煤场的使用，跟踪单种煤，自动记录落煤回煤的功能，从而减少了混煤造成的品质波动。
长期使用可以建立完整的焦炭质量和配煤数据链，可以根据配煤数据准确预测焦炭质量；
2、在配煤方面，系统根据储煤状态计算和优化配煤方案，根据煤种镜质组数据，按照理想镜质组曲线优化配煤；
3、在生产管理方面除了在线显示卸车、小车位置、皮带、配煤槽、煤区状态等，还具有煤区使用情况报表、焦炭质量报表、储煤报表等功能。
焦炉配煤专家系统的定性定量综合设计方法
焦炉配煤专家系统的定性定量综合设计方法
阳春华;沈德耀;吴敏;刘健勤
【期刊名称】《自动化学报》
【年(卷),期】2000(026)002
【摘要】焦炉配煤炼焦过程是存在诸多不确定性、无法用数学模型描述的复杂工业过程,传统控制方法难以实施控制.根据焦化理论和生产所获工业数据构造数学模型,以群体专家经验得到的定性知识构成规则模型,将解析的数学模型与基于知识的规则模型相结合,采用定性定量综合集成方法.建立焦炭质量预测模型,提出了配煤比计算的实用算法,并实时控制配煤流量.系统于1994年正式投入工厂运行.焦炭质量预测精度达到95%,配煤准确率达到97%,工业运行结果证明了方法的有效性.【总页数】7页(P226-232)
【作者】阳春华;沈德耀;吴敏;刘健勤
【作者单位】中南工业大学信息科学与工程学院,长沙,410083;中南工业大学信息科学与工程学院,长沙,410083;中南工业大学信息科学与工程学院,长沙,410083;中南工业大学信息科学与工程学院,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.焦炉装炉煤配型煤技术评述 [J], 张淑菊;刘凤霞
2.南疆焦炉生产OY炉焦炭的配煤研究 [J], 张伟林
3.优化配煤理论的研究以及配煤专家系统的开发 [J], 阮伟;周俊虎;汤龙华;姚强;曹欣玉;岑可法
4.配煤流动度与焦炭收缩量预测模型--焦炉中多配低质量煤-- [J], 吴文
5.配煤流动度与焦炭收缩量预测模型——焦炉中多配低质量煤 [J], 吴文
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配煤专家系统是什么？
配煤专家系统是什么？配煤专家系统专家控制系统作为一种智能控制，将人的感性经验和定理算法结合，能够处理各种定性和定量的、精确的和模糊的信息，为从定性到定量的综合集成技术提供了现实手段。
自瑞典学者K.J.Astrom提出专家控制的概念以来，鉴于它所表现出来的在层次结构上、控制方法上和知识表达上的灵活性，受到了广泛关注。
近几年来，在冶金、化工等复杂工业生产控制中，专家控制系统已经获得了成功应用。
将专家控制系统应用于焦化生产中，建立炼焦配煤专家系统是今后配煤技术发展的趋势。
通过建立具有焦炭质量预测、配煤比例计算。
配煤流量控制的配煤专家控制系统，可保证焦炭质量，合理地利用煤炭资源。
根据焦化理论和生产所获得的工业数据构建数学模型，以群体专家经验得到的定性知识构成规则模型，将解析的数学模型与基于知识的规则模型相结合，采用数学方法建立焦炭质量预测模型，提出配煤比计算的实用方法，并实时控制配煤数量。
目前，国内的研究机构和焦化企业已经高度重视配煤专家系统的开发，目的在于用配煤专家系统地替代传统的配煤模式。
1.配煤专家系统的组成（1）开放式的数据库包括煤料数据库、单种煤煤质数据库、单种煤炼焦数据库、配合煤煤质数据库、炼焦工艺参数和焦炭质量数据库。
（2）数学模型配合煤质量预测模型、焦炭质量预测模型。
（3）专家知识和自学习系统。
（4）输入、输出系统和控制执行系统。
（5）校正、修正模型系统。
（6）优化配煤系统。
2.配煤专家系统的主要功能（1）已知单种煤煤质性质以及配煤比，计算出配合煤的性质。
（2）预测焦炭的灰分与硫分、冷态机械强度M40、M10及反应性和反应后强度等指标。
（3）结合焦炭质量，确定配合煤的比例，可结合专家知识，以经济成本为优化模型目标，将焦炭质量等作为约束因素，给出较佳的配煤比，以提供安排生产。
（4）对预测模型求出的数据和实际数据比较，通过系统的自学习功能不断优化模型，提高精度。
（5）通过控制系统，对实际的配煤工艺进行控制。
配煤专家系统的开发及应用
【 摘 要 】根据 生产 实际，在对近三年的生产数据及炼焦实验数 据整理基础上 ， 自主开发 了由煤场管理、质量管理 、质量
预测 、焦炉管理 四个模块组成的适用 于焦化厂的配煤专家 系统。通过 实际应 用，提 高了配煤的稳定性 ，并通过质量预测找 出合
生产 岗位 生产岗位
图 １
配煤专家系统软件设计有炼 焦煤数据库 、单种煤性质、
配煤专家系统 的硬件设计如图 １ 。
焦炭质量预测、配煤比预测 以及配煤成本等 内容 ，并分为服
务器端与客户端，服务器端不被用户直接操作与控制，是配
煤专家系统设计的核心所在 。客户端则直接被用户操作 以进
理 的 配煤 方案 。
【 关键词 】配煤 ； 自主开发 ；煤场管理 ；质量预 测 【 中图分类号 】Ｔ ３ Ｑ５ ６ 【 文献标识码 】Ａ 【 文章编号 】１０ —１５ （ １）２ ０ １— ４ ０ ８ １ １ ０ １１ — ０ ２ ０ ２
Ｔｈ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔａ ｄＡｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｐ ｒ ｙ ｔ ｍ ｏ ａ ｅ ｄ ｅＤｅ ｅｏ ｍ ｎ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｎ ｔ ｅＥｘ ｅ ｔ ｓｅ ｆ ｒＣｏ ｌ ｃ Ｓ Ｂｌｎ
【 收稿 日期 】２ １ — ０ １ ０ １ １— ８
【 作者简介 】谭绍栋 （９１ ） １７ 一 ，男，广西都安人 ， Ｉ 柳 钢铁股份有 限公 司焦化厂副厂长 ，高级工程 师。 ＇ ｌ
．
１ ２．
行煤场管理和执行与配煤 相关的操作 。
客户端程序 由最终用户控 制并运行 于 Ｗ Ｎ Ｏ ＳＸ ＩＤ Ｗ Ｐ系统 上 ，其功能主要包括煤场 管理 、质量管理 、焦炉管理 、报表 输 出、用户管理等功能。 服务器程序在 ＷＮ Ｗ Ｓ 务器 上一直运行 ，通过数据库 ＩＤ Ｏ 服 与 客 户端 程 序进 行 数 据 交换 视图、多表联和视 图、 ｃ ｅｓ
筒仓混配式港口配煤系统的技术分析
筒仓混配式港口配煤系统的技术分析费海波【摘要】配煤系统主要有地面式、地下隧道式和筒仓混配式3种方式,每种方式各具特点及适用范围.筒仓混配式港口配煤系统是目前最为先进的一种配煤方式,适用于多煤种、流量大、煤质多样化的地区建设.根据荷兰鹿特丹港EM0配煤系统和连云港港口配煤系统工程建设经验,对港口配煤系统的关键技术及受限条件进行论述.同时,根据配煤系统的组成及建设需求,阐述港口建设筒仓混配式配煤系统的优势及其社会意义,提出港口配煤系统在建设过程中应注意的问题.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】4页(P81-84)【关键词】配煤系统;筒仓;港口【作者】费海波【作者单位】交通运输部水运科学研究院,北京100088【正文语种】中文【中图分类】U653.92煤炭资源在中国常规石化能源中占90%以上，是我国当前和未来相当长时期最可靠、最经济的主导能源，煤炭利用面临环境保护、节能减排以及如何应对气候变化等问题的困扰。
从国际经验看，配煤技术能够有效提高煤炭燃烧效率、减少有害气体排放，扩大煤炭使用来源，实现煤炭利用的清洁化和高效化。
以荷兰为例，在港口配煤系统投入运营以前，荷兰燃煤电厂主要依靠来自澳大利亚、美国和波兰等国的煤炭发电。
自1994年鹿特丹港的EMO配煤系统投入运营以来，其腹地内发电厂可以利用的煤炭种类不断扩大，对澳大利亚和美国的依赖程度逐步降低。
依靠EMO配煤系统，荷兰能够在国际市场以较低的成本采购煤炭，每年可节约1亿欧元的燃料成本[1]。
筒仓混配式港口配煤系统是目前最为先进的一种配煤方式，其依托港口多式联运、大宗货物中转、管理信息化、技术现代化等优势，形成产、供、销一体化的业务运作、经营模式，给港口发展注入了新的生机和活力，使港口在煤炭运输中的作用显著加强。
依托港口配煤设施建立新型煤炭交易平台，不仅将在一定程度上影响中国传统的煤炭生产、流通及消费方式，提升传统煤炭资源价值，而且对加快资源节约型和环境友好型社会建设具有积极意义。
沙钢配煤系统
沙钢优化配煤专家系统的开发与应用1 1 1 2 2 2吕青青 杜屏 周俊兰 白新革 钱如刚 任华伟 （1．江苏省（沙钢）钢铁研究院炼铁环境研究室，张家港 215625； 2．江苏省沙钢集团有限公司宏发焦化厂，张家港 215625）为了稳定沙钢集团焦炭质量， 保证高炉顺产， 并且平衡焦炭质量与焦化副产品收益之间 的比例， 实现焦化厂的综合效益最大化。
沙钢钢铁研究院根据沙钢焦化厂对焦炭的质量要求， 结合焦化副产品的市场价格， 开发出既能保证焦炭质量， 又同时使焦化副产品收益达到最大 化的配煤专家系统。
该系统集合了煤炭数据采集、焦炭质量预测、焦化副产品预测、优化配煤和配煤结果检 验五大功能。
实现了沙钢焦化厂焦炭生产的高质、稳产、低成本的长远控制。
1 焦炭强度回归该系统可以自动收集 1#-8#焦炉的配合煤指标和焦炭强度指标，自动建立焦炭强度指标 和配合煤指标间的回归关系。
在建立回归方程过程中， 该系统被引入了常规焦炭质量预测方 程所从未使用的 Xi 指标，并使用了牛顿迭代，非线性回归等数学方法，大大提高了预测方 程的准确性。
1.1 焦炭回归方程的建立 1.1.1 建立焦炭冷强度 M40、M10 的非线性回归方程M 40 = f1 (ash, G, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 )M 10 = f 2 (ash, G, Y1 , Y2 , Y3 , Y4 , Y5 )图1M40、M10 回归结果(有效数据点 n=79) （相关系数 r=0.79，标准方差 σ=0.22）（相关系数 r=0.77，标准方差 σ=0.36）1.1.2 建立焦炭热态性能 CSR、CRI 回归的非线性回归方程 回归 CSR = f 3 (ash, G, X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 ) CRI = f 4 (ash, Y1 , Y2 , Y3 , Y4 , Y5 , Y6 )图2CSR、CRI 回归结果 （有效数据点 n=78） （相关系数 r=0.65，标准方差 σ=0.88）（相关系数 r=0.73，标准方差 σ=0.79）2 焦化副产预测方程的建立由于焦化副产品的成分和产量随着煤炭种类、 性质和焦炉操作条件的变化波动较大， 而 每一种化产的市场价格也随市场的供求变化起伏， 所以引进了能量预测方法， 实现了对焦化 副产品的预测， 并且根据焦化不同副产品的市场价格， 可以较好的预测出焦化副产品的收益。
沙钢焦化低成本配煤炼焦生产的探索和实践
沙钢焦化低成本配煤炼焦生产的探索与实践白新革钱如刚任华伟摘要：介绍了沙钢焦化厂作为一家钢铁联合企业焦化厂，在钢铁行业形势严峻和公司焦炭供需平衡破坏的情况下，以降低配合煤中焦肥煤比例、提高弱粘结煤比例为方向，优化配煤结构，生产不同等级焦炭以满足公司大小炉型高炉的需求，降低焦炭成本和铁水成本的探索和实践。
实践证明，通过降低配合煤中焦肥煤比例，焦炭成本得到了有效下降，同时，还寻找到了新的沙钢大小炉型高炉的基本焦炭质量标准，为以后降低铁水成本奠定了基础。
关键词：配煤；成本；焦炭；质量等级沙钢（本部）目前拥有1座5800m3和3座2500m3大高炉，以及9座450～500 m3的小高炉。
正常情况下，5800m3高炉使用的冶金焦由焦化厂2座7.63米焦炉生产，3座2500m3高炉所使用的冶金焦由6座6米焦炉生产，9座450～500m3高炉所使用的焦炭由两部分组成：一部分是公司采购的市场二级冶金焦；另一部分是6米和7.63米焦炉焦炭筛分后的焦丁。
焦化厂6米焦炉平均日产全焦约9500吨，冶金焦约8500吨，7.63米焦炉平均日产全焦5500吨，冶金焦约4800吨，焦炭产量满足高炉用量，公司焦炭供需处于平衡。
焦炭质量按照公司内控质量标准（如表1）进行控制，而根据焦炭公司内控质量标准，平均配煤比如表2，1至6月的焦炭成本如表3。
表1 公司焦炭质量内控标准（%）炉型等级A d S t，d M40M10CRI CSR6米焦炉一级焦≤12.5 ≤0.75 ≥85 ≤7.0 ≤28 ≥647.63米焦炉特级焦≤12.5 ≤0.75 ≥89 ≤6.0 ≤24 ≥68表2 内控标准下焦炭质量对应平均配煤比（%）炉型等级焦煤肥煤1/3焦煤气煤瘦焦煤贫瘦煤焦肥煤6米焦炉一级焦43 22 15 5 0 15 657.63米焦炉特级焦45 25 15 0 10 5 70表3 内控标准下焦炭质量对应焦炭成本（干基含税，元/吨）炉型等级1月2月3月4月5月6月6米焦炉一级焦2154 2126 2121 2115 2041 20117.63米焦特级焦2262 2239 2197 2175 2110 20641 实施背景进入2012年下半年，由于国内钢铁行业继续低迷，公司开展炼铁系统降本。
沙钢配煤专家系统介绍
沙钢优化配煤专家系统的开发与应用杜屏1 吕青青1 周俊兰1 白新革2 钱如刚2 任华伟2为了稳定沙钢集团焦炭质量，保证高炉顺产，并且平衡焦炭质量与焦化副产品收益之间的比例，实现焦化厂的综合效益最大化。
沙钢钢铁研究院根据沙钢焦化厂对焦炭的质量要求，结合焦化副产品的市场价格，开发出既能保证焦炭质量，又同时使焦化副产品收益达到最大化的配煤专家系统。
该系统集合了煤炭数据采集、焦炭质量预测、焦化副产品预测、优化配煤和配煤结果检验五大功能。
实现了沙钢焦化厂焦炭生产的高质、稳产、低成本的长远控制。
1 焦炭强度回归该系统可以自动收集1#～8#焦炉的配合煤指标和焦炭强度指标，自动建立焦炭强度指标和配合煤指标间的回归关系。
在建立回归方程过程中，该系统被引入了常规焦炭质量预测方程所从未使用的Xi 指标，并使用了牛顿迭代，非线性回归等数学方法，大大提高了预测方程的准确性。
1.1 焦炭回归方程的建立1.1.1建立焦炭冷强度M40、M10的非线性回归方程通过引入Xi （i=1,2,3,4,5）指标，M 40的相关系数r=0.77，标准方差σ=0.36，M10的相关系数r=0.79，标准方差σ=0.22。
图1 M 40、M 10回归结果(有效数据点n=79)（相关系数r=0.77，标准方差σ=0.36） （相关系数r=0.79，标准方差σ=0.22）1.1.2建立焦炭热态性能CSR 、CRI 回归的非线性回归方程CSR 的相关系数r=0.73，标准方差σ=0.79，CRI 的相关系数r=0.65，标准方差σ=0.88。
),,,,,,(10543212Y Y Y Y Y G ash f M =),,,,,,(40543211X X X X X G ash f M =),,,,,,(543213X X X X X G ash f CSR =),,,,,,(6543214Y Y Y Y Y Y ash f CRI =图2 CSR 、CRI 回归结果 （有效数据点n=78）（相关系数r=0.73，标准方差σ=0.79） （相关系数r=0.65，标准方差σ=0.88）2 焦化副产预测方程的建立由于焦化副产品的成分和产量随着煤炭种类、性质和焦炉操作条件的变化波动较大，而每一种化产的市场价格也随市场的供求变化起伏，所以引进了能量预测方法，实现了对焦化副产品的预测，并且根据焦化不同副产品的市场价格，可以较好的预测出焦化副产品的收益。
配煤自控系统说明
煤矿配煤自控系统说明一．选煤厂配煤生产线现状：1.工艺及流程介绍：煤矿是枣庄矿业集团属下的一个大型煤矿，年产原煤500万吨。
煤矿选煤厂（以下简称选煤厂）每年要洗选、输送、配煤总产量达400多万吨。
选煤厂的产品煤通过火车主要销往南方各省，也可以通过运煤船外销。
煤矿配煤场一共有2个原煤仓和3个产品煤仓（其中2个是末煤仓，1个是精煤仓），每个仓下面都有三台给煤机向两条配煤输运皮带供煤，见图1。
当配煤产品由火车运输时，精煤或末煤或精煤和末煤混配煤由1#皮带送往装车漏斗。
原煤由2#皮带送往装车漏斗。
通过控制2条皮带的转速来控制配煤比例。
目前煤场设有两个集中控制室，控制室内安装有自动化的装车系统，对于从配煤皮带向火车车厢供给的煤量进行控制。
但对于从煤仓下落于皮带上方各单煤煤量的计量和控制未设任何自控或计量系统，仍由人工目测进行估计。
图1. 配煤系统示意图通过轮船外运时，精煤和末煤以同样方法向1#皮带送煤，1#皮带反向运转。
原煤从3#皮带送出，中途与1#皮带混合，输送到轮船码头。
各单煤煤量的计量和控制同样由人工目测估计。
2.人工配煤控制方式：现场煤场控制室未设配煤自动控制系统，煤场目前采用较为原始的由工人目测各单煤的给煤量进行现场配方，并与装载同时进行的方式。
既无根据各单煤煤质参数而确定的关于煤种和配煤比例的配煤方案，也无保证配煤比例和给煤量按照方案进行的精确计量和控制系统。
3.人工方式精度不高目前煤矿的年生产量在500万吨以上，这在目前国内是属于颇具规模的。
它具有全国最先进的露天选煤系统，煤矿的各种生产设施都是极为先进的。
对于这样一个先进和高产的煤矿，必然具有繁重的配煤任务。
但是目前人工目测煤量和配煤比例的方式毕竟精度较低。
为了保证产品的质量，只能通过相对增加优质单煤量来确保产品不被用户投诉，因此也会造成一定的浪费，尤其对于大型煤场，损失将更大。
二.立项：1.配煤软件的应用目前煤矿配煤现场集中控制室内已安装了浙江大学开发的计算机配煤专家系统软件，用于配煤方案的确定。
综采工作面设备配套选型专家系统
综采工作面设备配套选型专家系统陈楠郁钟铭摘要为使设备配套选型合理，应用专家系统的理论和思想，结合计算机技术，对综采工作面设备选型和配套进行研究，开发设计的DHFES系统实现了设备选型和配套的科学化和智能化。
关键词高产高效综采工作面设备配套选型专家系统1 概述高产高效矿井建设已成为煤炭行业的发展趋势，工作面高产高效是矿井高产高效的核心，工作面高产高效的先决条件是综采设备的正确选择和使用。
综采工作面设备主要由采煤机、刮板输送机和液压支架组成，通常称为工作面“三机”，只有通过正确的“三机”配套选型，才能充分发挥设备的生产效能，搞好工作面设备选型和配套是用好工作面设备的前提。
本文结合综采技术，针对设备选型的特点，运用专家系统的理论和方法，以Visual FoxPro为工具，设计完成一个能直接应用于煤矿生产实际的综采工作面设备配套选型专家系统(DHFES)，从而实现工作面设备“单机”和配套选型的科学化、智能化。
2 综采设备配套选型2.1 液压支架选型2.1.1 液压支架选型原则①支护强度与工作面矿压相适应；②支架结构与煤层赋存条件相适应；③支护断面与通风要求相适应。
2.1.2 影响液压支架选型的主要因素顶板(直接顶、老顶)和底板岩性，煤层可采厚度，煤层倾角，煤层瓦斯含量等。
2.1.3 支架性能参数的确定(1)架型根据顶、底板岩性级别来确定。
(2)支架最大高度Hmax 和最小高度HminHmax＝Mmax＋0.2H min ＝Mmin－(0.25～0.35)式中Mmax 、Mmin——煤层最大、最小采高,m。
(3)支架工作阻力。
本文采用折算法来计算顶板载荷，即按老顶岩性和支架最大高度确定的支架载荷Q。
Q＝q F×10－3式中Q——支架载荷，kN；F——支架的支护面积，m2；q——支架的支护强度，MPa。
2.2 采煤机选型2.2.1 采煤机选型原则①适合特定的煤层地质条件，并且采煤机采高、截深、牵引速度等参数选取合理，有较大的实用范围；②满足工作面开采生产能力要求，采煤机实际生产能力要大于工作面设计生产能力10%～20%；③与液压支架和刮板输送机相匹配。
沙钢喷煤工程检测及自动控制系统
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中国 水运
第 11 卷
控站和 1 个控制站（包括控制器及扩展机架）；喷吹系统设 1 个服务器、1 个监控站和 1 个控制站。
工控 计算机
中央 控制室
交换机
制 粉PLC
喷吹P LC
炉 前PLC
图 2 集散控制系统 服 务 器 与 控 制 器 、 上 位 监 控站 之 间 采 用 工 业 以 态 网 TCP / IP 进行通信；控制器与扩展机架之 间采用过程控制网 C on tr oINet 进行通信，保证实时过程控制数据的交换。 服务器和监控站选用美国 D ELL P Ⅲ工控机。其基本配 置为：5 3c m 彩色显示器、内存 2 56 MB 、硬盘 80 GB 、48 ×C DRO M、内置以太网卡，将工控机连接到 TCP / IP 网。 Mod icon Ts x Qu a n tu m 控制站硬件配置：控制器有电 源模块 1 40 C PS 2 14 0 0、中央处理器 1 40 C PU4 34 12 A、通 信模块 1 40 C RP 93 10 0 、扩展通信模块 1 40 CR A9 31 00 、模 拟量及数字量 I/ O 模块、等；扩展机架有电源模块、通信模 块、模拟量及数字量 I/ O 模块等。 Mod icon Ts x Qu a n tu m 系统软件配置：I nt ou c h 控制 系统等。 2．仪表系统 仪表系统主要 由一次仪表即变送器、传感 器、调节阀及 执行结构、电 磁阀等组成，含有各种仪表 信号，如流量、压 力、温度、称重和调节阀信号等。 此外，配备了 1 0 套高炉喷煤检测分析装置。一套测热 风炉废气 C O、O2 含量，为三个系统公用；每套系统各配备 三台分析仪；测 CO，O2 及 C O2 含量。每套装置均向控制室 输送模拟量和 开关量两种信号，可在计算 机画面上显示该点 当前分析值并 设有越限报警、越限时需采 取相应措施以保证 系统安全生产。 四、控制功能设计 所有运行及启动条件满足后，DC S 能实现干燥、制粉及 喷吹系统的自动控制，主要功能如下。 1．过程控制功能
煤岩配煤专家系统指导生产.doc
YJ0102-煤岩配煤专家系统指导生产案例简要说明:依据国家职业标准和冶金技术专业教学要求，归纳提炼出所包含的知识和技能点，弱化与教学目标无关的内容，使之与课程学习目标、学习内容一致，成为一个承载了教学目标所要求知识和技能的教学案例。
该案例是炼焦煤岩配煤系统案例，体现了炼焦等岗位单种煤的性质、煤质分析知识点和配煤操作过程，与木专业炼焦工艺等课程配煤工艺单元的教学目标相对应。
炼焦煤岩配煤专家系统指导生产1背景介绍某大型焦化厂，有6座大容积顶装焦炉，年产量274万吨，拥有煤场3个, 储煤仓一座，有脱硫、脱苯各两套系统。
该厂生产满足不同需求的焦炭和粗苯.焦油等化工产品，在配煤时用煤岩配煤专家系统指导。
2主要内容2.1用煤岩配煤专家系统指导生产的意义和功能随着高炉大型化和氧煤喷吹技术的迅速发展，高炉不仅要求焦炭质量更高，而且要求焦炭质量稳定。
随着炼蕉煤品种和煤质复杂程度不断增加，传统的配煤指标（Vddf、Y. G RI）不能精确反映炼焦煤结焦性的缺陷，这在很大程度上影响了焦炭质星的提高。
采用煤岩学方法指导配煤并预测焦炭质量，是由经验配煤到科学配煤的转折。
其主要功能有:（1）来煤质ft实时监控.优化煤场管理，实现煤质、煤量、堆放位置数据的传递和查询，根据煤的综合质星指导煤的合理堆放;（2）建立适合的配煤专家系统，实现优化配煤和焦炭质量高精度预测,并给生产配比下达提供决策辅助。
（3）在保证焦炭质量前提下，减少强粘煤的使用比例。
2・3基础实验工作一、化验指标单种煤的常规煤质化验检测指标、粘结性指标、煤岩相检验指标、细度组成、单种煤焦炭化验指标、焦炭强度、焦炭粒度组成等。
通过化验分析可将煤种按照实验结果分类。
针对不同煤种分类质量对煤质进行平衡计算，指导煤场和煤仓的存放和堆取。
同时亦可实现炼焦煤性价比实时分析，指导制定采购计划。
二、配合煤炼焦实验（一）瘦煤极限实验瘦煤变质程度高，粘结性差，主要起骨架、缓和收缩能力和增大焦炭块度的作用，单种煤很难成焦。
配煤专家系统的开发及应用
煤 是 性 质 结 构 都 非 常 复 杂 的物 质 ，炼 焦 配
系统采集各生产 岗位数据 ；小焦炉和化验室输
入煤 和焦 炭质 量 数 据 ，通 过 服 务 器 与 物 资 部 的
煤 技 术 也 是 一 项 非 常 复 杂 的工 程 ，长 期 以来 都 是依 赖 专 家经 验 。 为 了充分 发挥 专 家 经验 系统 、 合 理 地 指 导 配 煤 ，焦化 厂 自主研 发 配 煤 专 家 系
（ Ｃ ｏ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎ ｉｇ ｆ ｕ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｆ ｕ ｎｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ａ ｌ ｙ ａ ｒ ｄ ｍａ ｎａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ，ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ｍａ ｎａ ｇ ｅ ｍｅ ｎｔ ，ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ
现各终端数据共享。备煤 中控室通过 与服务器
的连 接 查 看 来 煤 、待卸 情 况 和各 生 产 数 据 ；配 煤 专 家 系 统 将 采 集 到 的数 据 ，用 质 量 预测 模 型 查 看 、预测 焦 炭质 量指 标为 生产 提供 数 据参 考 。
统 ，以 寻找 优 化 的配 煤 方 案 ，可 望 实 现 最 佳 经
接 口取得 来 煤 数 量 及 其 它 信 息 ；服 务 器 对 收 集 到 的数 据 进 行处 理 、统 计 ，保 存 于 数 据 库 中实
பைடு நூலகம்
统 。其 目的是通过应用信息化技术 ，集合 焦化
厂 多年 来 积 累 的配 煤 经 验 ，并 结合 实 际 生 产 特
点 ，建 立 焦 炭 质 量 预 测 模 型 和 炼 焦 生 产 管 理 系
低成本配煤采购系统的研发
低成本配煤采购系统的研发
杜屏;刘建波;周俊兰;白新革;钱如刚
【期刊名称】《燃料与化工》
【年(卷),期】2012(43)4
【摘要】低成本配煤采购系统由煤炭特性记录管理系统和煤炭采购优化系统组成.煤炭特性记录管理系统可以对所有炼焦煤的性能参数进行记录、修改、计算,求出
不同时间段内煤炭性能参数的平均值,为煤炭采购系统提供煤炭性能数据.煤炭采购
优化系统可以在煤炭质量、焦炭质量预测、煤炭净价格(煤炭价格-副产价格)、煤
炭采购等限制条件下,利用SOLVER规划求解的方法,自动得出满足焦炭质量要求和所有采购限制条件的净价格最低配煤采购方案,从采购环节实现对焦炭高质、稳产、成本最低的长远控制.
【总页数】5页(P6-10)
【作者】杜屏;刘建波;周俊兰;白新革;钱如刚
【作者单位】江苏省(沙钢)钢铁研究院炼铁环境研究室,张家港215625;江苏省(沙钢)钢铁研究院炼铁环境研究室,张家港215625;江苏省(沙钢)钢铁研究院炼铁环境
研究室,张家港215625;江苏沙钢集团有限公司宏发焦化厂,张家港215625;江苏沙
钢集团有限公司宏发焦化厂,张家港215625
【正文语种】中文
【中图分类】TQ520.62
【相关文献】
1.动力配煤最优配煤指标及配煤方案的确定 [J], 马革非
2.基于机器学习的配煤掺烧决策支持系统研发 [J], 李德忠;江平;胡蓉;龙建平
3.焦化生产过程配入弱粘结性煤以降低成本的探讨 [J], 胡益
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5.新钢焦化厂配煤配料秤控制系统研发及应用 [J], 汪邦辉;肖兴华
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沙钢优化配煤专家系统的开发与应用
杜屏1 吕青青1 周俊兰1 白新革2 钱如刚2 任华伟2
为了稳定沙钢集团焦炭质量，保证高炉顺产，并且平衡焦炭质量与焦化副产品收益之间的比例，实现焦化厂的综合效益最大化。
沙钢钢铁研究院根据沙钢焦化厂对焦炭的质量要求，结合焦化副产品的市场价格，开发出既能保证焦炭质量，又同时使焦化副产品收益达到最大化的配煤专家系统。
该系统集合了煤炭数据采集、焦炭质量预测、焦化副产品预测、优化配煤和配煤结果检验五大功能。
实现了沙钢焦化厂焦炭生产的高质、稳产、低成本的长远控制。
1 焦炭强度回归
该系统可以自动收集1#～8#焦炉的配合煤指标和焦炭强度指标，自动建立焦炭强度指标和配合煤指标间的回归关系。
在建立回归方程过程中，该系统被引入了常规焦炭质量预测方程所从未使用的Xi 指标，并使用了牛顿迭代，非线性回归等数学方法，大大提高了预测方程的准确性。
1.1 焦炭回归方程的建立
1.1.1建立焦炭冷强度M40、M10的非线性回归方程
通过引入Xi （i=1,2,3,4,5）指标，M 40的相关系数r=0.77，标准方差σ=0.36，M10的相关系数r=0.79，标准方差σ=0.22。
图1 M 40、M 10回归结果(有效数据点n=79)
（相关系数r=0.77，标准方差σ=0.36） （相关系数r=0.79，标准方差σ=0.22）
1.1.2建立焦炭热态性能CSR 、CRI 回归的非线性回归方程
CSR 的相关系数r=0.73，标准方差σ=0.79，CRI 的相关系数r=0.65，标准方差σ=0.88。
),,,,,,(10543212Y Y Y Y Y G ash f M =),,,,,,(40543211X X X X X G ash f M =),,,,,,(5
43213X X X X X G ash f CSR =)
,,,,,,(6543214Y Y Y Y Y Y ash f CRI =
图2 CSR 、CRI 回归结果 （有效数据点n=78）
（相关系数r=0.73，标准方差σ=0.79） （相关系数r=0.65，标准方差σ=0.88）
2 焦化副产预测方程的建立
由于焦化副产品的成分和产量随着煤炭种类、性质和焦炉操作条件的变化波动较大，而每一种化产的市场价格也随市场的供求变化起伏，所以引进了能量预测方法，实现了对焦化副产品的预测，并且根据焦化不同副产品的市场价格，可以较好的预测出焦化副产品的收益。
副产品的收益预测主要对粗苯、焦油和焦炉煤气三种主要化学产品的收益进行计算。
化产的总收益计算方法如下：
化产的收益=预测化产总能量Qbp×能量生产系数C×（粗苯能量比例×粗苯单位能量价格+焦油能量比例×焦油单位能量价格+焦炉煤气比例×焦炉煤气单位能量价格）
3 配煤方案确立
配煤专家系统，根据不同炉组对焦炭的质量要求，结合煤质情况，不同煤的采购限制条件，焦化副产品的市场价格，进行非线性运算，得出焦炭单位成本最低的配煤方案。
运算流程如图3所示。
4 优化配煤专家系统优化效果
优化配煤专家系统由2012年12月25日起开始在宏发焦化厂开始优化配煤实验，截至2013年3月25日，生产焦炭总计56.91万t ，占实验期间生产的焦炭总量占1#～8#号炉总产量的41.2%。
抗碎强度预测结果与实测结果平均误差小于0.5%，热态性能预测结果与实际结果平均误差小于2%，总计节约配煤成本418.7万元。
5 小结
5.1 优化配煤专家系统实现煤炭数据自动采集、配煤数据管理、焦炭强度回归预测、优化配煤等功能，使用方便快捷。
5.2开发了副产价格的估算方法，在计算副产理论热值的基础上，考虑了煤炭性质对副产热值的影响，同时将粗苯、焦油、焦炉煤气的市场价格引入到副产价格估算体系中，
体现
了不同副产的产出量、产出比例、市场价格的波动和配合煤指标对吨焦副产的影响。
5.3 优化配煤专家系统抗碎强度预测结果与实测结果平均误差小于0.5%，热态性能预测结果与实际结果平均误差小于2%，节约吨焦成本约5元/t。
（作者单位：1．江苏省（沙钢）钢铁研究院，2．江苏沙钢集团有限公司宏发焦化厂）。