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煤礦掘進機論文

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煤礦掘進機論文

煤礦掘進機論文:煤礦井下掘進機電設備節能對策分析

摘要:節能減損是煤礦井下掘進機電設備值得關心的問題,是井下一項重要工作,直接關系井下的管理水平和經濟效益。從煤礦井下掘進機電設備使用現狀入手分析,從多方面詳細探討煤礦井下掘進機電設備節能措施,以期使煤礦井下掘進機電設備節能減損控制效果更好。

關鍵詞:煤礦井下;掘進機電設備;節能措施;現狀;對策

0引言

隨著科技水平不斷進步,在滿足產量的情況下,企業和社會對煤炭開采過程中的環境保護問題和電能消耗問題有了更多要求。開采過程中,企業亟待解決掘進機電設備等主要開采工程設備耗電量過高的問題,如能解決這一技術困難,將在很大程度上實現電力資源節約[1]。

1煤礦井下掘進機電設備使用現狀

掘進機電設備的使用情況與中國煤礦企業管理、操作情況有密切關系。目前為滿足國內煤炭供應、儲備需求,中國出臺了一系列政策、計劃,企業也制定了相應年度計劃,但由于中國煤礦企業在管理過程中無法保障技術管理的有效性,甚至無法正確推進技術管理進程,導致中國煤礦企業管理水平不高,煤礦井下掘進機電設備使用效率較低,專業設備與國際水準存在差距,國內較先進的技術也因管理溝通不暢等問題而不能最短時間內實現技術共享。

2煤礦井下掘進機電設備節能措施

2.1科學選配采掘機電的供電設備

2.1.1選擇變壓器及變壓器容量

在中國,企業從環境保護的社會責任感出發,往往會選擇節能化的變壓器設備,根據井下操作環境不同,變壓器還可以使用干式化的變壓器設備或油浸式的變壓器設備。變壓器是井下煤礦作業的主要供電設備,企業在選擇變壓器設備時,首先要考慮其能否為井下作業提供充足動力,其次要根據不同運載環境來選擇變壓器材質,減少空載運行現象。目前中國大部分煤炭開采企業都有良好的環保意識和社會責任感,但還是有部分私人開采的煤礦及小型煤礦在開采時罔顧社會效益和自然壓力,單純地追求利益較大化,選擇變壓器時,不考慮環境保護問題,仍舊使用高電能消耗的變壓器設備,部分企業為節約固定投資,甚至仍舊使用已淘汰的、沒有節能功能的油浸式變壓器設備,導致電力資源浪費嚴重。目前IGS9231型變壓器已在部分企業煤礦井投入使用,通過數據監控對比,可知這種較為節能的變壓器每臺較普通變壓器能節約8400kW?h的電量,這種型號變壓器的推廣及進一步升級成為目前煤炭行業升級的標志之一。如煤礦企業仍使用老舊變壓器設備,其工作時負荷率不到30%,極大地浪費電力資源、時間成本、消耗固定資本。目前非晶合金材料是一種主要的、用于變壓器制作的原材料,這種材料能在變壓器運行時減少不必要的蜂鳴聲,降低電力資源的不必要消耗。采用非晶合金材料的變壓器目前有S11和S15兩個系列,更換這兩個系列的變壓器可以為企業降低電力消耗的成本,增加企業經濟效益[2]。

2.1.2煤炭輸送機的選擇

煤炭輸送機是煤礦井下作業鋪設較長的一種設備,目前主流煤炭輸送機有帶式輸送機和刮板輸送機。帶式輸送機的代表機型是SJ-80型號輸送機,刮板輸送機的代表型號是AGW-80T型號輸送機,在實際操作運轉中,SJ-80型號輸送機比AGW-80T型號輸送機每小時能多運350t煤炭,且運輸距離要長860m,通過數據對比,可以得出在同樣的電力消耗下,帶式煤炭輸送機可以完成更遠距離的輸送且效率更高,帶式輸送機可以為企業和社會節約更多電力資源。

2.2選擇合理的供電電壓

根據物理原理可知,在用電設備功率固定時,供電設備提供的電壓和用電設備工作中的電流成反比例關系,即電壓越大,用電設備工作中的電流越小,意味著較高的供電電壓能為設備帶來較理想的電流使用效率、降低設備功率、達到節能目的。目前主流煤礦開采企業都將供電電壓提高到660V和1140V,條件允許的情況下更多地使用1140V的供電電壓,甚至一些情況下還可以使用3300V的供電電壓,電壓越高,在線路傳輸時耗損的電量就越小。特別是在井下作業,輸電線路往往鋪設長度以公里計數,這就要求供電電壓傳輸速度快。但過于冗長的輸電線路仍會大量耗損電能,因此在條件允許的情況下,建議企業設立、使用移動變電站,供電設備與用電設備協同作業,縮短二者之間的距離,減少輸送過程中電能耗損,達到降低能耗、提高效率的目的。

2.3盡可能應用變頻調速節能設備

a)在采煤機中的應用。目前較先進的是回饋型四象限運行的交流變頻調速采煤技術。這種技術常用于牽引式采煤機,通過實際操作實驗,可以得出這種采煤技術的優點有:(a)能夠平衡和控制變頻器,無論其是否處于額定轉速下;(b)可以較大范圍內調整力矩,穩定牽引;(c)操作簡單方便;b)在提升機中的應用。提升機變頻調節主要是四象限運行技術,同時提升機還采用了無速度傳感器矢量控制方式,實現系統數字化控制,同時企業還配備了數字化控制的專門軟件,方便操作。同時根據電路設置還可以完成遠程操作作業,老式提升機存在過壓、欠壓、過流、電機缺相等問題,但通過技術革新,這些問題都被逐一解決,礦業公司也進入了節能新時代;c)在膠帶輸送機和電鏟中的應用。老式皮帶運輸機存在啟動、運行、制動失控問題,這些問題除了導致電力不必要損耗外,還有巨大的安全隱患。目前四象限變頻調速技術與膠帶輸送機結合后,這些問題都被解決,延長了使用壽命。電鏟操作通過四象限變頻調速技術也得到突破,避免電鏟動力不足、過度操作等問題;d)在風機中的應用。風機節能是煤礦企業一直關注的問題,環境不同,需要的風量也是不同的,但過去風機不能智能變頻,產生了很多不必要的損耗。目前變頻器在中國煤礦風機節能改造中有較廣泛的運用,降低了低轉速,提高了安全性能。通過企業1a的對比測量,得出結論,在采用變頻風機后,企業節約電費56×104元,同時提高企業事故預警能力,明顯降低危險警報的次數。

2.4科學使用管理機電設備

a)提升電機設備功率因素。在現實工作中,是否能夠及時供電及保障供電質量,主要是由供電設備功率決定的。在調查中,供電功率較低是煤炭企業供電效率不高的主要原因,會在供電過程中產生大量無功電流,且不能保障電壓穩定,一方面對硬件設備產生負面作用,嚴重影響其使用壽命;另一方面也不利于設備正常運行,往往會出現“大馬拉小車”的現象。針對這種情況,可以采用雙電機配合運行的做法,從一定程度上保障工作順利完成。還可以通過設備“瘦身”進行工作方面的調整,比如降低設備額定功率和額定電壓,雖然這會使設備工作效率縮水,但可以在不改變供電系統的情況下,使設備正常發揮作用;b)開發現有機械潛力。開發機械設備潛力,首先要充分了解設備,并熟悉設備具體功能和作用,這樣才能做到有的放矢地改造。機電設備耗能主要是在運行時出現的,出現發熱等現象,是耗能的主要原因,這種耗能對生產來說是無意義的,但這種耗能要占整體耗能的40%左右。所以,在機械設備日常維護時,要注意機油、潤滑油添加和設備內部清潔,在工作中保持機械設備穩定運行,在停車和開車時,要緩慢操作,避免時快時慢的現象,以有效降低機械耗能。

3結語

中國能源產業的發展逐漸集中到新能源和清潔能源領域,煤炭行業在國民經濟的總體占比中逐漸下降,這是煤炭行業必須面對的事實。在這種背景下,煤炭行業內部必須優化發展自身體制,更新發展理念,控制發展成本。從節能角度對煤炭行業的發展提出了建議,希望能由此提升煤炭行業利潤空間,促進其健康發展。

作者:鄭建義 單位:山西晉城無煙煤礦業集團寺河煤礦

煤礦掘進機論文:煤礦掘進機電氣系統保護與故障診斷

【摘要】從煤礦開采的角度來講,掘進機在整個開采系統中占據了很關鍵的地位。這是由于,掘進機是否具備優良的性能,在根本上決定著煤礦開采的綜合效益。對于煤礦掘進機進行故障診斷,應當能夠判斷煤礦掘進機出現故障的位置,然后對此進行檢修。目前的狀態下,電氣系統保護與煤礦掘進機的故障診斷已經實現了相互結合,通過運用信息化的手段與措施來健全電氣系統的各個環節運行。因此,針對煤礦掘進機應當開展多方位的故障診斷,因地制宜選擇適合運用于故障診斷的手段和措施。

【關鍵詞】煤礦掘進機;電氣系統保護;故障診斷

引言

隨著機械化的迅速推進,煤礦生產所需的各項機械設備也獲得了多方位的改進,其中典型為煤礦掘進機。但是相比于其他故障而言,煤礦掘進機很可能表現為相對隱蔽的故障狀態,因此也在客觀上增大了故障診斷的難度[1]。技術人員如果要查找煤礦掘進機某個部位的潛在故障,則要運用相對復雜的診斷流程。由此可知,煤礦掘進機設有復雜度較高的電氣系統保護,針對不同類型的掘進機故障都要運用針對性的診斷模式,確保從根源上消除故障隱患與安全威脅。

1電氣系統的基本構成

煤礦掘進機本身包含了復雜度較高的自動化系統。在整個的電氣系統中,典型設備為顯示箱、操作箱、電機、外圍設備、電控箱以及報警器。具體來講,針對煤礦掘進機應當配置如下的電氣系統構成:掘進機的控制部分一般來講設計為PLC的擴展模塊與主模塊形式,上述部分構成了核心性的電氣控制模塊。具體而言,主模塊可以設計為S7-300的核心系統型號,而與之相應的數字量模塊以及擴展模塊應當連接于模擬量的模塊。在PLC模塊的輔助下,系統可以運用特定的流程來實現邏輯判斷,收集并且處理實時性的外部信號。在完成全過程的信號處理后,針對各種類型的信號就能實現輸出。此外,中間繼電器也可以用來控制系統中的某些電氣部件[2]。掘進機的主回路涉及到電流傳感器、阻容吸收裝置、接觸器與熔斷器等。因此,主回路最基本的性能就在于控制供電,確保接通電源或者斷開電源。在整個的主回路中,阻容吸收器能夠吸收尖峰的瞬時電壓;與此同時,電流傳感器針對整個線路中的電流幅值進行了檢測,PLC模塊接收實時性的檢測信號。除此以外,電氣系統還涉及到故障診斷與綜合保護。在綜合保護中,綜合保護包括了故障試驗與溫度保護的兩部分,因此可以完成全過程的過熱保護、漏電保護以及漏電閉鎖等多項功能[3]。系統借助顯示器來呈現故障狀態,針對其中涉及到的各項故障信息都能予以的輸出。作為操作人員而言,應當能夠據此判斷掘進機受到故障干擾的具體狀況,運用特定手段來排除危險。

2電氣系統保護

煤礦掘進機如果處在正常運轉的狀態中,那么并不需要借助故障診斷來修復故障。然而在特殊情況下,掘進機將會表現為回路漏電、某些構件損壞或者電機過載等。一旦出現了上述現象,PLC模塊就應當開展實時性的故障鑒別與故障判斷,針對系統中的特定部位進行相應的控制[4]。如果查出了故障所處的位置,則要暫停這個部位的正常運轉,對此開啟相應的保護功能。一般來講,PLC配置了三種類型的輸入信號,其中包括頻率量、模擬量與數字量。在電流傳感器的輔助下,針對系統串聯的各臺電機都能進行實時性的電流檢測,在此基礎上針對統一信號進行輸出處理。相比于系統設置的標準值而言,檢測信號值很可能表現為特定的偏差度,PLC模塊據此就能推斷得出的故障位置。例如:在對比三相電流值的基礎上,就能察覺到電機缺相的存在。電氣保護系統一旦察覺到了上述故障的存在,那么有必要對其開啟相應的過熱保護或者漏電閉鎖,針對漏電閉鎖的現象進行檢測。在某些情況下,主回路很可能已經無法達到最基本的保護動作值,此時有必要斷開保護節點[5]。除此以外,PLC還能掃描輸入口的數字量,針對啟動狀態的電機實現全過程的控制。具體在運行時,保護模塊針對定子繞組應當完成實時性的熱敏檢測。在某個時間段,如果判斷為過高的電阻值,那么意味著電機溫度符合了較大限度的保護動作,因此整體上表現為電路翻轉的狀態,同時也要斷開相應的節點。電氣保護系統有助于鑒別的電氣故障位置,然后據此實現全過程的故障排除,確保恢復掘進機的正常運轉。

3健全故障診斷的流程和模式

3.1實時性的診斷

從故障診斷的角度來講,掘進機設有的人機界面,對此可以呈現度較高的故障信息與運行狀態。例如:TD200的人機界面針對實時性的故障狀態與系統運行狀況都能進行的顯示,而XSB型號的顯示模塊可以判斷特定時間段的運行參數,進而展現的故障信息。電氣系統如果突然陷入了特定的故障狀態,那么借助人機界面就能查詢實時性的故障狀況,據此加以的故障鑒別。通常情況下,處在運行狀態中的掘進機系統很可能表現為缺相運行、傳感器異常、繞組缺相或者其他故障狀態,針對上述狀態都要實現逐個的查看。例如:如果照明燈始終無法亮起,那么很可能表現為照明回路的損壞或者漏電現象。對此在開展診斷時,先要斷開整個回路的電源。照明燈如果無法被點亮,那么很可能受到了電纜漏電、蜂鳴器漏電或者模塊故障帶來的不良影響。在特殊狀態下,導線也可能出現了松動。反之,如果故障狀態位于接觸器、傳感器或者系統按鈕等位置上,那么顯示器就能直觀呈現特定的故障狀態,以便于操作人員推斷故障根源所在,進而查找的故障位置[6]。

3.2查詢歷史信息

面對掘進機出現故障的現象,操作人員通常有必要查閱與之有關的歷史故障信息,進而為其提供可供參照的故障診斷經驗。由此可見,為了提升故障診斷的實效性,對于掘進機的整個電氣系統還需增設查詢歷史故障的相關功能。如果有必要停機檢修,那么先要按下組合控制鍵,顯示器就可以為操作人員呈現特定時間段的歷史故障信息。如果遇到了難度相對較大的掘進機故障狀態,那么有必要查看與之有關的各種故障信息,在此基礎上選擇最適合運用于此次故障診斷的手段與措施。顯示界面可以呈現的年月日信息,同時也能顯示故障編號。

4結語

近些年來,智能化與信息化的技術正在融入全過程的故障診斷中,在此基礎上提升了故障診斷的實效性。煤礦掘進機本身具有很復雜的內部結構,掘進機運用于煤礦井下生產可以提升各個生產流程的整體效益,尤其針對關鍵性的系統部件可以優化檢測。目前的狀態下,煤礦企業已經意識到了故障診斷與電氣系統保護的價值所在,因此也開始嘗試著運用適合自身的技術措施。掘進機系統一旦表現為故障現象,那么有必要在最短的時間段里消除故障風險,進而保障整個掘進機系統的安全性。

作者:夏長春 單位:中國煤炭科工集團太原研究院有限公司

煤礦掘進機論文:掘進機在非煤礦山應用中的產塵治理

摘要 本文結合某公司在擴建工程中,為了趕工期而進行一系列的連續作業,因此在本地區產生了大量的粉塵。經過筆者的考察和研究對巷道掘進機在生產過程中所引發的防塵效果進行了比較。針對掘進機的產塵具體特點和實際情況,提出一套新型的降塵技術。

關鍵詞 粉塵防治;掘進機;除塵技術

某礦業公司在擴建工程中,為了趕工期而進行一系列的連續作業,因此,在井下產生了大量的塵埃。該公司在非煤礦山及時次使用巷道掘進機,主要用于中段巷道的掘進,然而在生產過程中產塵量相當高,由于傳統的一些防塵技術不能有效地減少和抑制粉塵的產生,其結果是工人們的可視距離小,生產也是時斷時續,從而嚴重地制約了掘進機的有效性。見于此,筆者建議采用高壓水流的霧化降塵技術和高效濕式的除塵技術,從源頭上改善工人們的作業環境,讓掘進機真正發揮自己的優勢,從而進一步地提高井巷的掘進效率。

1 掘進機產塵量與產塵的特點

1.1 掘進機產塵量

在掘進機開始使用的時候,作業面有效距離分別為20m、15m、5m時的測定結果為:呼吸性粉塵4.8mg/m3 、6.7mg/m3、7.8mg/m3,產生的總塵埃量分別為51mg/m3、66mg/m3、169mg/m3,都遠遠超過國家所規定的礦山粉塵的具體標準值10mg/m3和2mg/m3。

1.2 掘進機產塵特點

根據現場實際考察發現,引發產塵量多少與粉塵濃度變化的因素主要是懸臂的位置、巖石的性質、切割頭力學參數、噴霧灑水強度以及切割頭距底板工作高度等。所有的粉塵在工程項目的工作面上都是以不均勻的形態所分布,主要是以氣浪狀和注射狀為主,散發進大氣從而彌漫和充斥這整個工作面。在無風的情況下進行作業,其所產生的含塵氣流,以平均速度0.5m~1.0 m/s向外噴射,若不能進行有效的處理,該氣流就可能會導致作業人員在短時間內窒息,司機因為長時間處于混濁氣流之中,無法地操縱設備,所以嚴重地影響了掘進機的有效工作效率。

2 掘進機產塵治理

2.1 井下常用綜合防塵措施

通常情況下,井下綜合防塵措施一般分為:濕式作業、通風除塵、密閉抽塵、個體防護、凈化風流等,不過這些措施在特殊情況下除塵效果并不明顯。結合掘進機在工作中所具體產生的粉塵特點,尤其是切割上部巖面時,產生的粉塵量會更大,向四周擴散的速度也比較大,結合這一特點,我們才提出采用高壓水流的霧化降塵技術和高效濕式的除塵技術。

2.2 高速高霧化水霧流降塵技術

1)高速高霧化水霧流系統主要是由高壓泵、過濾裝置、噴霧裝置與電控裝置所組成

2)技術參數的選用

(1)高壓泵

參照高壓噴嘴霧化水壓的具體要求,通常都是采用BP25/12裝置的噴霧泵;

(2)噴霧裝置

噴霧裝置的合理設計是提高噴霧降塵效果的前提保障,應該充分依據掘進機自身的噴霧系統特點,選用適合其發揮較大優勢的裝備設置。實驗表明,設置8個高壓噴霧降塵噴嘴效果,讓設備噴霧覆蓋整個截割頭,這樣就能減緩粉塵量的增加同時還能阻止粉塵迅速外流。門字結構的噴霧裝置上,好兩邊都焊接兩個傾角15°的噴嘴,確保噴霧角度,才能有效地覆蓋整個掘進機的截割頭,這樣既減少了水霧對司機視野的影響還確保了的噴霧效果;

(3)過濾裝置

不能忽視水路系統中的雜質給高壓泵所帶來的噴嘴的堵塞和破壞,所以一定要在供水管路的系統上安置一個可以自動反復沖洗過濾的過濾裝置,技術參數:適用水壓≤4MPa,過濾能力≥200L/min,過濾精度≤10μm;

(4)電控系統

參考掘進機的備用錨桿鉆機的實際電控系統容量,要根據實際作業情況,進行重新的選用檢測的電流變送器的測量范圍、精度;

(5)供水管路

通過對掘進機自身的供水管路的改進和處理,通常會使用冷卻系統用水,一條引到高壓泵供噴霧系統使用,另一條為濕式除塵風機使用,這樣不但能實現掘進機的冷卻水的最少量,還能實現濕式噴霧除塵用水和除塵風機用水的需要。

2.3 高效濕式就地凈化除塵處理技術

掘進機工作的時候選用傳統的局部壓入式進行通風,風機就能將新鮮氣流直接引入到工作面上,同時還形成了對操作工人的罩射,這樣解決了操作人員的通風防塵問題,但是還是有大量的含塵氣體依然是通過新風的稀釋和粉塵的高霧水的雙重影響而沉降,對巷道里的通風和防塵效果都比較有限,不能從根本上解決工人們的防塵要求。

2.3.1 濕式振弦除塵風機的選用

通常情況下,除塵風機的風量越大,粉塵濃度的沉降就會越有效果。所以,通過不斷地加大循環風量,可以有效地提高除塵風機的降塵效率,有利于工作面的快速通風。在實際工作中,因為掘進機主要是用在紅頁巖中掘進中,加上巷道斷面尺寸大,會選用“KCS-4088ZZ”礦用濕式振弦除塵風機。

2.3.2 凈化除塵效果

掘進機作業時能夠清楚地看到含塵氣流被吸入濕式除塵風機口,經除塵處理之后,風機出風口的含塵量就會明顯的降低,巷道的能見度得到進一步的提高,從而大大減少了粉塵擴散對巷道造成的二次污染;作業面在工作2min~3min以后,還是清晰可見得,從而確保了作業面的安全監護,通過凈化除塵之后工人們的作業環境得到有效的改善。經多次測試,除塵風機出口處的粉塵濃度約為4mg/m3,掘進機工人處的風流經新風稀釋之后,粉塵濃度也降到了2.71mg/m3,再經過一系列的個體防護,粉塵濃度就可以達到國家安全要求。

3 結論

通過采用高效濕式就地凈化除塵處理技術和高速高霧化水霧流降塵技術后,掘進機作業面粉塵濃度經國家環保部門的監測和測量,掘進機使用時測點距作業面距離分別為20m、15m、5m,測定的粉塵濃度依次為:1.8mg/m3、1.6mg/m3、2.0mg/m3,總塵分別為8.2mg/m3、9.7 mg/m3、9.2mg/m3,達到了國家規定的礦山粉塵標準。

煤礦掘進機論文:淺論提高煤礦巖巷掘進機施工效率的有效途徑

[摘 要]淺論巖巷掘進機存在的問題、掘進效率的制約因素,提出了提高綜合機械化施工效率的措施。

[關鍵詞]巖巷掘進;掘進機;效率問題;改進途徑

1 引言

對于率快速掘進而言,一般人們總是認為大功率巖巷掘進機可以有效地提高掘進速度。實際上投入大功率掘進機進行掘進,不僅與地質環境及其適應性有關,且與系統配套、操作水平有關。提高掘進機裝機容量,這與經濟投資則成直接的正比關系,這就意味著投資越大,不一定收效就越高。只有綜合考慮,提高系統效率才是關鍵,這也是提高掘進系統生產效益的關鍵。從其他礦引用的掘進機使用型號來看,不同類型的掘進機在不同時期投入,其掘進速度、效率也有明顯的差異??傮w來說,都在想方設法提高綜合單進水平,并把使用大功率掘進機作為主要發展方向。

2 巖巷綜合機械化掘進所存在的主要問題

掘進機在巖巷中掘進,其掘進機自身存在的問題多數都是不足的。國內外各種型號的巖巷掘進機,均具有顯著的不足。巖巷掘進機系統,多受關鍵部件(切割頭、刮板輸送機及裝載部)強度和耐磨性所制約,使得巖巷掘進機普遍使用壽命較低;硬巖掘進機切割時間較長,從而導致了油溫過高以及強烈的抖動,使得機組故障率高,影響生產時間長,配件投入成本增高;對硬度在f=7及以上的硬質巖巷,其巖巷掘進機均實質性的問題還沒有真正的突破(掘進機巖巷巖石硬度與切割效率的關系;進口巖巷掘進機所用配件的采購供應周期也長,供應不及時就影響生產;掘進機缺少架棚、打錨桿、錨索機構,而U型棚及錨桿(索)架設也無法實現機械化作業;有些缺少輔助運料裝置,使得體型龐大的掘進機給工作面支護材料運輸帶來很大不便。

3 巖巷綜合機械化掘進效率的主要制約因素

1)掘進系統上的制約。因掘進機性能的局限性,這就對所選的巖巷及輔助運輸系統提出了更高的要求。目前所用掘進機,其經濟切割硬度均在60MPa以下,這決定了適宜經濟截割的巷道巖性不能太硬。若所選的巖層太軟,巷道頂底板也不好管理;巖巷掘進機普遍存在體積比較笨重的特點,安裝拆除的部件多,周期加長;國產掘進機安裝需要三天,進口的要7天。為提高其相對有效作業時間,對所選的巖巷又不能太短(一般在700m以上),否則不經濟了;綜掘輔助運輸系統要求連續出貨且要保障排矸能力,因此要在所掘巷道中設置水平儲矸倉或溜矸眼來進行緩沖,而許多礦井都沒有成熟或完善的排矸系統,使得巖巷綜掘排出的矸石不能直接進入系統(即使有的,也是短距離范圍),只能依靠礦車通過副井罐籠提升。有的受礦井提升能力制約,巖巷綜掘作業線設置也不多。這樣以來,若要把現有的巖巷綜掘作業線效率充分發揮出來,在系統選擇上就要盡量的揚長避短,以充分發揮其生產能力和效率。

2)配備管理水平較高人員,消除差距上的制約。有的所配備的巖巷綜掘隊人員不少,但受到技術水平的限制,工作效率卻非常低,特別是遇到一些故障時,處理的及時性和方式方法也不得當,這給快速掘進帶來了制約性的人為因素。因此,提高綜掘隊管理人員的整體技術素質很重要,必須使其熟練操作技能,對出現的故障問題能及時發現與排除。對所使用的掘進機性能應有充分的了解,以便能合理使用??傊?,綜合提升管理人員的專業化程度和管理能力至關重要。

3)規范綜掘機操作、維修人員的管理技術水平。在崗操作司機多為短期臨時性的培訓,他們對機器結構性能及其相關規范也掌握的較少,在作業過程又沒有受到規范化的管理,出現的野蠻操作和超極限使用掘進機則不可避免;綜掘隊機電工對掘進機的整體結構及性能掌握的也不蛉面,對故障的直觀及關聯判斷又不準、走彎路,從而導致檢修或搶修時影響的生產時間較長;對預防性和周期性檢查、檢修也不及時或被忽略,使得綜掘機潛在的故障或隱患越積越多;生產班次對綜掘機檢修工作不重視,形成了不規范性的檢修。這都是制約掘進效率的因素。

4 提高巖巷綜合機械化施工效率的有效措施

1)挑選掘進機型。在巖巷掘進新配置掘進機時,應針對目前礦區現有的巖巷掘進機,對其使用時間、工作條件、單進水平、配件消耗以及故障率等進行認真統計,并進行綜合性分析、總結??茨姆N機型比較適合本礦掘進高低抽巷(斷面小、巖性軟)、施工回風大巷、輔助運輸大巷或膠帶機巷(斷面大、巖性適中)的使用,考慮性價比。綜合、科學客觀的考量,挑選適合本礦巖巷綜合機械化作業,并為進一步的發展起到積極的作用和效果。

2)選擇適宜的巖巷綜掘系統施工。當前對于巖巷綜掘來說,現有的國產巖巷綜掘機,其經濟性比較適用于巖性小于f=5的巷道施工,即使是使用進口掘進機也只能經濟運行在f=6以下水平。因此,根據巷道巖性合理地選擇所掘巷道的層位尤為關鍵。這也能為提高施工效率、經濟效益和單進水平,巷道設計的總長度、斷面大小、采取的支護方式以及科學合理的輔助運輸系統配置(如水平儲矸倉、溜矸眼等)奠定的工作基礎,也是不容忽視的重要一環。

3)加強操作培訓與規范化管理。加強綜合機械化操作、維修及管理人員的專業化培訓,提高操作、維修及管理水平,對擴大巖巷綜合機械化發展規模,提高巖巷綜掘的施工效率和單進水平能起到很大的作用。一般掘進機司機都沒有經過嚴格的綜合機械化專業化培訓,規范其培訓可以讓他們熟悉綜掘機的結構、性能及適用條件,掌握住操作規范、檢點及安全注意事項等,對突發性機電故障應能處理好,同時要避免超極限和野蠻性的使用操作掘進機。加強培訓,讓其掌握巖巷綜合機械化掘進工藝流程及系統布置;熟悉巖巷綜掘系統常用設備的結構性能、工作原理、常見故障以及如何排除;統籌安排綜掘系統的各個環節,均衡司機、機電和井巷施工人員的安排,有效提高人力資源效率;科學合理地安排機電設備的檢修、保養和嚴格規范操作檢修制度,徹底杜絕野蠻操作和超極限使用掘進機現象。

4)加快巖巷掘進機突破性技術研發與引進。由于當前巖巷綜掘的單進水平還不高,有些關鍵因素還是掘進機性能的影響,雖然許多掘進機技術數據都標稱較大或經濟截割硬度f=8-10,而實際上遇到f=7左右的巖石時,其截割效率就顯著下降了,此時會嚴重損壞機組,故障率與配件增高。針對此存在問題或不足,作為生產廠家應充分調研,認真分析總結,并進行科學合理的改進。作為使用者,應根據當地條件合理選擇掘進機。積極引進掘進機液壓及電控故障自診系統的人機界面,以減少故障處理的時間;對切割工況實施自動監測定位系統,以有利提高巷道的成型;選擇、提高配件的質量,促進巖巷掘進機的性能發揮。

5 結束語

巖巷掘進使用掘進機時,對新配置的應進行挑選。對現有的掘進機使用應綜合配套好,適應使用環境,操作人員要經過嚴格培訓考核上崗,維護人員應有較高的技術素質;在配件供給上要有所保障??傊C合各方面因素,全力提高綜掘機性能的發揮,以促進快速掘進的要求。

煤礦掘進機論文:煤礦掘進機常見故障及處理策略

摘 要:目前煤炭是人類應用的主要能源之一,煤礦企業為社會的發展注入了源源動力。隨著社會的快速發展,科學技術水平也得到了提升,為了使開采煤礦的工作效率得到進一步的提升,在開采煤礦的過程中開始使用采掘機械設備,其中最為常見的機械設備使煤礦掘進機。然而在煤礦開采的過程中,掘進機會受到外界環境等因素的影響,從而導致掘進機在開采過程出現故障。本文結合實際煤礦開采工作對煤礦挖金機常見故障進行分析,并提出相關的處理策略。

關鍵詞:煤礦;掘進機;故障;策略

隨著社會的不斷進步,人們對能源的需求也逐漸增多,煤礦企業的發展滿足了人們對能源的需求。煤礦企業的機械化建設極大地提升了煤礦企業的生產效率,煤礦開采的過程中最為常見的機械設備就是煤礦掘進機。同時為了使生產效率得到較大化的提升,在煤礦掘進機中使用液化系統,并對該系統采用信息化控制,雖然這些做法都能進一步提升煤礦企業的生產效率,但由于維護和檢修的不便導致煤礦掘進機在使用的過程中出現一系列故障。

1 煤礦掘進機電氣系統常見故障及處理措施

1.1 煤礦掘進機電氣系統PLC無輸出

在煤礦生產的過程中常會出現煤礦掘進機電氣系統PLC無輸出的故障,從而導致PLC控制按鈕在煤礦開采的過程中失去作用、綜合保護器對煤礦的正常開采輸出量無法做出保障以及自動保護節點出現損壞的現象。在煤礦開采的過程中,工作人員應當對煤礦掘進機的顯示燈進行觀察,當顯示燈出現異常的情況時,工作人員應當對電氣系統PLC進行檢測,從而判斷煤礦掘進機的故障是否與電氣系統PLC有關。當工作人員對煤礦掘進機檢測過后,應當對故障進行分析,當確定是電氣系統PLC而引起的故障時,工作人員應當檢查煤礦掘進機的輸出情況,通過分析對所存在的故障問題進行定位,當故障原因是PLC輸出端的問題,則應當及時對煤礦掘進機的PLC輸出進行更換,當更換完畢后應當重新啟動煤礦掘進機,確保有效處理因電氣系統PLC而引起的故障問題。

1.2 掘進機的接觸線圈以及繼電器線圈的導通故障

由于煤礦開采的環境較為復雜,導致煤礦掘進機不能正常工作,此時的故障一般是由于煤礦掘進機的接觸線圈以及繼電器線圈出現了故障,其故障原因歸根到底是受到了開采環境的影響。造成掘進機的接觸線圈以及繼電器線圈的導通故障的原因一方面是由于變流電源接觸不良或接觸線圈以及繼電器線圈在工作的過程線圈損壞等造成的,另一方面則是因為直流電源接觸不良以及PLC輸出異常等造成的。當煤礦掘進機出現故障的時候,首要檢查掘進機的PLC顯示燈是否正常工作,再根據其顯示情況來進行其他原因的分析,當需要更換機械設備零件的時候應當及時對其進行更換,如若不是機械零件出故障的時候,應對掘進機的線圈進行檢查,并判斷是否由于掘進機的接觸線圈以及繼電器線圈而導致的故障,并對其進行處理,確保重啟后的煤礦掘進機能夠正常工作。

2 煤礦掘進機液壓系統故障處理措施分析

由于煤礦開采工作環境比較惡劣,同時由于掘進機在煤礦開采的過程中負荷相對較大,所應對的沖擊也較強,在這樣的氛圍下使得煤礦掘進機的液壓系統受到一定的影響,從而導致煤礦掘進機出現一系列的故障問題。在這些故障題中最為常見的問題是油溫過高、液壓油混入空氣進而其他雜質以及輔助元件的故障。

2.1 液壓油溫過高

當煤礦掘進機的液壓溫度超過60℃以后,就會對煤礦掘進機產生一系列不良的后果,導致煤礦掘進機的油缸的工作不正常,從而使得煤礦掘進機對煤礦開采的生產效率降低。油溫過高會使液壓系統中油通過閥芯等的流量增加,使油缸運轉的速率變慢,從而致使煤礦企業的生產效率受到影響。在實際煤礦開采的過程中,引起液壓系統中油溫過高的原因大概分為亮點,及時是液壓系統的設計不合理導致油溫過高現象的產生,第二是煤礦掘進機在使用的過程中未對其進行正常操作所引起油溫過高的現象。為了避免液壓系統中油溫過高的現產生,在使用煤礦掘進機之前應對其進行檢測,首先檢測其液壓系統是否設計合理,設計是否合理的標準是看在液壓系統中是否足夠的條件使系統內的油溫降低。同時還應定期對煤礦掘進機的液壓系統設備進行檢查,確保液壓管道內壁沒有附著的污垢阻擋,同時定期清理管道內部的污垢還能增加液壓系統的散熱能力,從而達到降低液壓系統內的油溫。

2.2 液壓油含雜質

當液壓油中含有雜質時,就會影響液壓油在液壓系統中的流動。由于煤礦掘進機的液壓系統部件設計都頗為精密,這就使得液壓系統中各部分的液壓油流動通道狹窄。當液壓系統中進入雜質以后,由于液壓系統各部分的連接很緊密,導致雜質存留在液壓系統中,雜質就會跟著液壓油一起流動。液壓油中的雜質會逐漸積累,當積累到一定程度的時候,就會造成液壓系統被堵塞的現象,從而導致煤礦掘進機不能正常工作。為了解決液壓油中的雜質這一問題,煤礦工作人員應當定期對液壓系統的各部分的封口進行檢測,并及時處理管道中積累的雜質,使煤礦掘進機能夠正常運行。

2.3 液壓系統輔助元件的故障及處理辦法

液壓系統輔助元件所出現的故障一般出現在以下三個部分:液壓鎖、換向閥以及溢流閥。液壓鎖及換向閥出現故障會導致煤礦掘進機運行速度變慢,而溢流閥出現故障就會產生各種噪音。解決以上三個部分的處理辦法就是對其進行及時更換,從而確保煤礦企業的生產效率。

3 總結

煤礦企業的機械化建設使其工作效率得到了提升,目前煤礦企業所使用的機械設備普遍是煤礦掘進機,然而在實際開采煤礦的過程中煤礦掘進機會出現各種故障,因此煤礦企業應當做好故障分析的工作,并采取相應的措施,從而使開采煤礦的工作順利進行。

煤礦掘進機論文:煤礦掘進機常見故障及維護探討

摘 要 隨著科學技術的迅速發展,越來越多的高產新型采掘機械進入煤礦生產當中,大幅度的提高了煤礦生產的效率,改善了煤礦的生產能力。然而隨著大批量的煤礦掘進機械進入煤礦生產中,也帶來了維修與維護上的不便,本文將從煤礦掘進機的常見故障出發,深入研究煤礦掘進機故障的處理措施,以供相關從業人員借鑒學習。

關鍵詞 煤礦掘進機 故障 維護

煤礦掘進機是煤礦生產中常見的設備,在巷道掘進工組中發揮著重要的作用,因此加強煤礦掘進機的維護,對提高煤炭企業經濟效益具有強烈的現實意義,本文將立足于煤礦掘進機故障的成因,并提出故障的排除措施,進而維護煤礦掘進機的正常運行。

1煤礦掘進機的常見故障

1.1刮板機故障

造成煤礦掘進機的刮板機故障的成因主要有兩類:(1)是因為鏈條周圍出現了異物,從而造成了卡鏈的現象。由于煤礦掘進機的運行環境較為復雜,周圍難免會出現小石子、作業的廢料,這些異物都會引起刮板機故障,阻礙了鏈條的正常運轉。此外,在連續工作下,鏈輪會出現松動的現象,引起刮板機卡鏈,給煤礦掘進機的正常運行帶來不利的影響。同時,運轉載機能否及時出貨,也會對刮板機的狀態產生一定的影響。(2)引起刮板機故障的成因還有斷鏈現象,一般來說,如果鏈條更換不及時,老化的鏈條在持續運行的狀態下,會產生斷鏈的現象,除此之外,鏈條截距不相等、鏈輪中出現異物,都會影響鏈條的流動性,進而產生斷鏈的情況??ㄦ湰F象與鍛煉現象也有一定的聯系,如果刮板機卡鏈現象得不到及時處理,很容易最終導致斷鏈的發生。

1.2電氣故障

煤礦掘進機的電氣故障的成因比較復雜,一般表現為PLC無輸出、漏電閉鎖檢測無法通過、繼電器線圈回路不能導通。相關工作人員需要對煤礦掘進機的電氣系統進行逐項檢查,在明確電氣故障成因的基礎上,采取相應的對策,排除故障。PLC是煤礦掘進機的可編程控制器,當煤礦掘進機出現PLC無輸出,通常是由于保護器出現輸出故障或者線路出現短接或者損壞。相關工作人員只有檢查與PLC相連的線路是否正常,才能判斷出故障發生的位置。除此之外,運行環境也會引起煤礦掘進機的電氣故障,當運行環境過于潮濕,煤礦掘進機會出現漏電閉鎖檢測無法通過的狀況。此外,如果煤礦掘進機電氣系統的供電電源的功率超過電氣系統的承受極限,也會引起電氣系統的故障,導致接觸器的不吸和。

1.3液壓系統故障

液壓系統為煤礦掘進機提供了運行動力,因此一旦液壓系統出現故障,會對煤礦掘進機產生嚴重的影響。液壓系統由控制部分、執行部分、輔助部分、動力部分以及液壓油部分組成,液壓系統的正常運行特別依靠系統中的元件,因此元件損壞極容易引起煤礦掘進機液壓系統的故障,使煤礦掘進機的液壓系統停止運轉,由于液壓油的特殊性,雜質很容易進入各種閥門之中,從而干擾系統中的元件的正常工作,造成元件的損耗。

2煤礦掘進機的日常維護

2.1對刮板機的日常維護

針對刮板機斷鏈與卡鏈的問題,需要加強刮板機鏈輪的日常檢查與維護,相關工作人員需要按照規定,定期檢查刮板機鏈條的情況,針對老化或者損壞的鏈條,進行及時的更換。此外,還需要對刮板機鏈條的松緊度進行調整,減少斷鏈發生的可能性。為了防止異物進入鏈條,造成卡鏈的現象,相關工作人員要做好清理工作,并在往返時運行刮板機,將異物帶出鏈條內部。

2.2對電氣系統的日常維護

對電氣系統的日常維護應該從幾個方面來開展,首先,應該根據狀態顯示燈對PLC進行監控,狀態顯示燈能夠在一定程度上反應煤礦掘進機的運行狀態,因此根據狀態顯示燈基本能夠判斷煤礦掘進機電氣系統是否正常,有無PLC輸出。此外,在日常工作中,應該加強對煤礦掘進機的電氣系統的維護,定期檢查接觸線圈和繼電器線圈,并保障與PLC相連的線路在安全的環境里運行,防止潮濕對電氣系統的線路連接產生不良影響。為了確保漏電閉鎖檢測的有效性,應該對綜合保護器進行及時維護,并對出現異常的部分進行檢修,從而加強電氣系統對煤礦掘進機電壓的調控。

2.3對液壓系統的日常維護

相關工作人員在日常對液壓系統的維護工作中,需要從檢查密封圈與封口入手,從而對異常狀態的元件,及時更換,保障煤礦掘進機液壓系統的正常運行。此外,針對發動機、液壓泵的出現異常的情況,需要對溢流閥、換向閥進行的檢測,從而判斷故障的成因,并采取有效的處理措施,對損壞的部門進行維護或者更換。

3結語

綜上所述,本文主要分析了煤礦掘進機的刮板機故障、電氣系統故障、液壓系統故障的成因與表現,并針對煤礦掘進機的薄弱部門,提出日常維護的措施,促進煤礦掘進機的正常運行。

煤礦掘進機論文:煤礦掘進機常見故障分析及維修

摘 要:經濟的快速發展加大了對于能源的需求,我國作為一個多煤、少油、少氣的國家煤炭在我國的能源體系中占據著重要的地位,做好煤炭的開采對于確保我國的能源供應促進我國的經濟發展有著極為重要的意義?,F今在煤炭的開采過程中掘進機作為其中主要的機械設備,對于煤炭的開采有著極為重要的作用。當掘進機出現故障時會對煤炭的開采造成極大的影響。為確保掘進機的正常工作需要在做好煤炭掘進機日常保養的基礎上總結分析煤炭掘進機常見的故障,以便在煤炭掘進機出現故障時能夠及時地對煤炭掘進機進行維修,以保障煤炭掘進機的正常工作。

關鍵詞:煤炭掘進機;常見故障;維修

中圖分類號:TD421 文獻標識碼:A

煤炭掘進機是煤炭開采中的主要設備之一,在煤炭掘進機的工作過程中會面臨著復雜的工作環境從而導致煤炭掘進機各種故障頻發,為保障煤炭掘進機的正常工作需要在日常工作中做好煤炭掘進機各部結構的分析,并對煤炭掘進機常見的故障進行總結分析,以便在煤炭掘進機故障發生時能夠快速進行故障的診斷與維修,確保煤炭掘進機能夠盡快恢復工作。

1.煤炭掘進機常見故障分析

1.1 電氣故障

煤炭掘進機是集電氣、機械、液壓為一體的復雜的機械設備,煤炭掘進機現今多采用的是集中控制和保護的手段使得煤炭掘進機工作的性與穩定性都大為加強,同時在煤炭掘進機的電氣控制中使用PLC作為控制的主要方式極大地簡化了煤炭掘進機的電氣控制系統,從而使得煤炭掘進機的電氣控制系統更為簡潔高效。其中在煤炭掘進機的電氣故障中較為出現的有:(1)PLC無輸出,造成煤炭掘進機PLC無輸出的原因很多,主要分為保護禁止輸出和結構無輸出等多種情況,在分析煤炭掘進機PLC電氣故障時通過觀察PLC的狀態燈來對故障的類型進行判斷并查找相應的故障點以便進行針對性的維修。(2)接觸器和繼電器等的損壞,在煤炭掘進機的工作過程中,所使用的繼電器或是接觸器由于長時間通過過大的電流或是電壓極易導致接觸器或是繼電器發生損壞從而導致故障。

1.2 液壓故障

煤炭掘進機中大量采用了液壓設備,液壓設備也是煤炭掘進機行進的主要驅動方式,由于井下工作環境較為惡劣導致煤炭掘進機的液壓系統極易出現故障:(1)液壓系統的油溫過高故障,液壓系統主要使用液壓油作為主要的傳輸介質,當液壓油溫度過高時將會導致液壓油變稀從而使得液壓系統的性能下降,一般來說,煤炭掘進機液壓系統中的油溫需要保持在60℃以下,而當煤炭掘進機液壓系統無法對液壓油進行及時的冷卻使油溫升高液壓油變稀,在導致液壓部件運行速度變慢的同時也會加快液壓設備密封裝置的磨損。(2)液壓系統中進入雜質從而造成其中的油路堵塞影響液壓設備的正常運行。在煤炭掘進機液壓系統的工作過程中由于工作環境較為惡劣會使得一些雜質進入到密封的煤炭掘進機液壓系統中導致煤炭掘進機的液壓油遭到了污染,混入液壓系統中的雜質會導致油路控制閥芯堵塞等故障,從而影響煤炭掘進機的正常使用。

2.做好煤炭掘進機常見故障的原因分析及故障排除

針對煤炭掘進機在工作過程中較為常見的故障可以采用以下方法予以排除:(1)造成截割頭不轉動的主要原因是由于截割頭負荷過大或是減速傳動機件損壞等,為排除這一故障可以通過采用減少截割頭負荷及對煤炭掘進機的內部傳動系統進行檢修等方法。(2)造成煤炭掘進機把爪轉速慢或是無法轉動的主要原因有油壓較低、機械卡死、傳動系統故障等多種原因,在進行此類故障排除時首先應當檢查煤炭掘進機把爪是否機械卡死,如把爪轉動正常則需要檢查煤炭掘進機把爪的傳動系統或是液壓油路來進行故障的排除。(3)煤炭掘進機的行走部分主要依靠的是液壓來進行驅動的,當煤炭掘進機的行走部分出現速度較慢或是停止運轉故障時需要注意檢查煤炭掘進機液壓系統的油壓以及各液壓元件及調整牽引鏈的張緊力等,恢復煤炭掘進機行走機構的正常工作。(4)煤炭掘進機的減速箱有異響或是過熱,造成此類故障的原因可能是潤滑不當或是減速箱內部的傳動齒輪出現損壞等,在進行此類故障排除時可以通過改善煤炭掘進機減速箱的潤滑狀況或是更換損壞的齒輪等對故障進行排除。(5)液壓油泵有異響或是油壓不足,液壓油泵是煤炭掘進機液壓系統主要的部件之一,造成煤炭掘進機液壓油泵出現異響的主要原因有:油泵損壞、油位過低或是油濾阻塞、溢流閥工作不良等都會造成煤炭掘進機液壓油泵出現故障從而使得液壓系統無法正常工作。對于液壓油泵出現異響的問題可以通過加注液壓油、對油濾進行清洗或是對油泵進行檢修等來對煤炭掘進機液壓油泵進行修理。對于液壓系統油壓過低問題,檢查煤炭掘進機液壓油泵的旋向是否正常,在煤炭掘進機液壓油泵旋向正常的情況下查看油泵的吸油效率,如油泵工作效率下降可以通過修理或是更換油泵的方式來恢復油泵的正常工作,此外還需對煤炭掘進機的溢流閥進行拆開清理以避免溢流閥旁路油路從而造成煤炭掘進機的液壓系統的油壓過低或是不上油。(6)當出現電機過熱報警時應當將電機拆下檢查,查看是由電機的軸承磨損或是負載過大導致的。在進行故障排除時可以更換煤炭掘進機電機的軸承,降低外部負載的方式來使得電機能夠正常工作。此外對于煤炭掘進機電機在工作過程中突然停止轉動的問題,檢查電機的驅動回路,查明故障原因,視情況再供電,排除電機過載、延時復位等的問題,修復檢查電氣箱,更換熔斷器等來進行故障的排除。

結語

煤炭掘進機是一種集成度很高的設備,其在加快了開采效率的同時也為維修帶來了較大的難度。本文在分析煤炭掘進機常見故障的基礎上對如何做好煤炭掘進機常見故障的維修進行了分析闡述。

煤礦掘進機論文:煤礦掘進機電控系統的性分析

摘要:文章主要對煤礦掘進機的電控系統進做了一些簡要的探討,介紹了煤礦掘進機的構成要素及影響其性的因素,同時還對煤礦掘進機電控系統的性設計方面做了一定的研究。

關鍵詞:煤礦;掘進機;電控系統;性

掘進機是進行煤礦生產作業的不可缺少的設備,而電控系統直接影響著掘進機的正常運行,是掘進機的重要的組成部分。提高煤礦掘進機的電控系統的性設計有利于掘進機工作效率的提高。

一、煤礦掘進機電控系統的組成及影響其設計性的因素

一般來說,由于生產廠家不同,掘進機的電控系統也存在一定的差異。但基本上可以分為電源部分、控制輸入部分、保護輸入部分、傳感器部分、控制輸出及顯示部分。且在進行煤礦掘進機的設計時,可根據各個組成部分的特點來進行針對性的設計,進而提高電控系統的性。為提高煤礦掘進機電控系統的性,還應對影響其性的因素進行分析,從而采取相應的措施來進行處理。在進行掘進機電控系統的設計時需要質量穩定的電氣元件,因此廠家的貨源必須良好,在購進時應仔細篩選所要采用的元器件,保障其質量的性。除了元器件的處理,設計人員的職業素養及其所具備的設計技術水平的高低也會對掘進機的電控系統造成影響。因此,在設計時應注意及時更新先進的設計方法,并通過培訓等方式提高設計人員的綜合素質。

二、煤礦掘進機電控系統的性設計

1、保障技術的安全性

電控系統是掘進機的重要組成部分,為保障煤礦的安全生產,應對其控制性能及防爆性能進行嚴格的要求。電控箱是掘進機電控系統的關鍵部分,在設計時不僅要滿足結構的要求,還應放大設計電控箱隔爆及相關安全性要求的關鍵尺寸。對于具有特殊功能和邏輯設計要求的,則更應當注意安全及性方面的要求,尤其是有關開關輸入、保護功能及器件事件的處理的性設計。對于緊急保護功能及器件的設置,其主要是一種緊急控制措施,通常作用于總電源的控制器件,其能夠直接對執行元件進行控制,并對一些突發事件或緊急情況進行及時的處理。而對于開關輸入的設計則是指在進行設計的時候輸入使用常閉或常開節點輸入,進而實現邏輯控制,在使用時應對輸入的特性進行分析,保障系統輸入的正確性,確保電控系統的運行的正常。

2、保障軟件的性

為保障電控系統能夠進行穩定的運行,設計時應保障軟件的性設計。軟件在電控系統中主要協調及組織系統邏輯、故障的分析與處理。保障軟件的性首先應當保障通信程序的性設計。為了保障電控系統的穩定運行,在系統出現通信錯誤時,通信程序應當能夠及時檢測出錯誤并進行相應的處理,保障系統通信的正確性。設計時首先應進行數據的校驗,保障數據能夠得到的傳輸,同時應實時監測數據的傳輸,以便及時發現出現的問題,并對其進行及時的處理,避免產生不數據的誤傳的現象。還應使用多次握手通信,將一個命令發給多個接受者,接受者應對所接收到的命令進行判斷,并回復正確后將命令出去,之后再通過接受者給發出者回復,發出者保障其正確后再發出動作執行命令。除了通信程序的性設計,還應進行異常處理程序的性設計。主要針對掉電保護、狀態記錄及故障檢測這三種情況的處理。掘進機常有斷電停機的狀況發生,需要重新上電再進行重啟,在進行設計時應設計掘進機得電后能夠重新開始運行的程序。電控系統需要進行故障動作的記錄以及運行記錄,可以使用PLC程序來存儲及記錄系統運行的數據。電動系統有時會發生故障,因此需要相應的程序能夠及時對這些信號進行分析,并判斷出故障的產生并發出指示。

3、保障電磁的兼容性

掘進機電控系統的電控箱是密閉的,電控箱中安裝著隔離開關、PLC、接觸器以及一些傳感器和保護器件。電控箱內部的電磁環境比較復雜,若不進行電磁兼容性的設計,PLC會受到電磁的干擾,造成如存儲器數據丟失或者失控的嚴重后果產生,對電控系統的安全運行造成不利的影響。因此,必須進行電磁兼容性設計,保障PLC不受到強烈的干擾,能夠處于良好的運行狀態。

4、保障環境的適用性

環境適應性設計主要包括防震設計和防潮防塵設計。掘進機在進行煤礦采煤的工作時,總是處于強震狀態。為了保障其不受震動的影響,能夠正常的工作,必須進行防震設計。設計的具體方法是在掘進機中加裝防震墊以減震,對于接插件,應使用膠粘來進行防震,并通過使用防震螺栓對元器件進行固定,從而減少掘進機的震動。電控系統工作環境一般比較濕潤,掘進機的相關設備容易出現電氣絕緣劣化和腐蝕現象。且作業的井下灰塵含量也很高,因此需要采用防潮防塵的設計來解決這一問題。可以使用化學干燥劑來排除潮濕空氣,為電控系統創造有利的工作條件。

總結:

總之,隨著煤礦開采技術的不斷發展,掘進機電控系統的功能也會不斷得到改進和完善。為保障煤礦掘進機在生產中能夠安全穩定的運行,對其電控系統的性進行分析研究,使其設計上更科學、更合理是十分必要的,性能的不斷改進和性也不斷提必然會帶動掘進機工作效率的更大提高。

煤礦掘進機論文:煤礦井下掘進機電設備的節能策略

摘 要:科技水平的不斷進步使得人們在滿足產量的要求下又有了更高的要求,盡可能的做到節能減排。隨著全球性的環境污染和資源枯竭現象的不斷加重,節能減排是國家對各個企業的號召,同時也是中國政府宏觀調控的重要體現。煤礦企業中耗能較大最集中的設施都在地下,因此,研究煤礦井下掘進機電設備的節能措施很有意義。

關鍵詞:煤礦井下;機電設備;節能策略

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.070

各個煤礦井下的環境不盡相同,但是煤礦井下的掘進機電設備的特點都有一定的相似之處,其線路鋪設的距離較遠,需要有較大的適用范圍,而且其的種類繁多,運行時間也比較長。因此,在對井下掘進機電設備的節能措施研究中應當注意多方面考慮,多角度分析,多方位的研究,以更好的解決煤礦井下掘進機電設備的耗電量等問題。另外,在選擇掘進機電的種類時也應當注意根據煤礦的實際情況進行選擇。

1 目前我國煤礦井下掘進機電設備的使用情況

煤礦企業管理、操作情況等直接影響了煤礦井下掘進機電設備的使用情況。為了滿足國內煤礦的供應以及儲備的需求,我國出臺了一系列的相關政策和計劃,企業也制定了一些相應的計劃以響應國家的政策號召。但是,由于各種實際原因使得在管理過程中無法切實保障技術管理的有效性,甚至在推進技術管理的過程中也出現一些紕漏,這一系列的問題使得中國煤礦企業的管理水平不夠先進,與世界管理存在較大的差距,這就促使了煤礦井下的掘進機電設備的使用效率較低,造成了一定的資源浪費。

2 科學使用井下掘進機電設備,從源頭上減少電能損耗

2.1 選擇合適的動力變壓器種類和容量

煤礦井下的開采環境較為困難和惡劣,可供利用的空間有限,而且空氣中有較高含量的瓦斯和甲烷等易燃易爆的危險氣體,這樣的環境不適合燃油設備的使用。因此,應當合理的科學的選配井下動力變壓器,從根本上減少資源的浪費,提高了操作的安全性。作為井下掘進技術不可缺少的動力設備,動力變壓器的選擇應當注意要保障滿足掘進設備的動力需求,同時,也應當考慮節電節能的問題。干式化、節能化的動力變壓器更適合井下掘進設備使用,另外,少數情況下需要使用油浸式變壓器也好選擇節能型的。由于管理死角的存在,目前我國還存在一部分的中小煤礦或者不正規的小型非法煤礦依舊使用過時的油浸式的變壓器,這就造成了大量的資源浪費。科學實驗表明,一臺節能型的變壓器相比于普通的動力變壓器節約電耗大約8000千瓦時。另外,空載運行的機電設備使得大量的電能做了無用的功,造成了很大的浪費。因此,選擇應用范圍較廣的而且節能效果較為明顯的變壓器和合適的變壓器容量可以有效地節約部分的資源,減輕部分的資源負荷,同時也會給煤礦的運行帶來一定的經濟效益。

2.2 選擇科學的煤炭運輸機

刮板式輸送機和帶式輸送機是煤礦井下輸送機的主要形式,它可以將掘進設備挖掘下來的煤炭傳送到正確的位置。一臺普通的刮板式輸送機,輸送距離大概在160米左右,每小時輸送的煤炭量也大概僅有150噸。而普遍的帶式輸送機的一般輸送距離為800米,一個小時可以運輸的煤炭量大概在400噸左右。相比較來說,選擇帶式的輸送機可以提高煤炭的運輸效率,也可以減低資源能耗的消耗,因此,科學的選擇煤炭輸松機器可以節約一定的能源消耗。

2.3 選擇合理的供電電壓

在一定的用電功率的條件下,所提供的電壓與設備工作的電流成反比。電壓越大,用電器的電流越小,由于電流損耗的熱能就越少。這就告訴人們,較高的電壓會減少用電器的電能損耗,降低設備的功率,以達到節能的目的。目前我國較為正規的煤礦開采企業都將供電電壓提升到了660V和1140V,大部分的煤礦開采企業在條件允許的情況下都可以將供電電壓提升到1140V,甚至有的企業在特定的條件下還可以采用3300V的供電電壓,電壓越高,電流傳輸過程中的電能損耗就越少。由于煤炭開采都是在井下作業,輸電線路一般都較長,但是過長的輸電線路會造成大量的電能損耗,同時也降低了電壓傳送的速度,在這種情況下就可以建立移動變電站,降低能耗,提高效率。

3 加強管理煤礦井下的機械設備

3.1 利用好煤礦井下設備

目前我國的很多煤礦都存在設備資源浪費的情況,“大馬拉小車”是很多機械設備的實際狀況,設備自身運行過程中消耗的電能在總的耗能中占有很大的比例,這就使得設備的運行功率大大降低。因此,很有必要充分的利用好機器本身的潛能,來降低不必要的能量損耗。另外,在進行工作時應當盡量保持設備勻速運行,這樣也可以實現節約能源的目的。

3.2 注意節約煤礦井下設備的用水用液量

目前,在我國的現代化煤炭挖掘工作中乳化液泵和噴霧已經得到了廣泛的應用。乳化液噴霧的運用使得在開采過程中遇到堅硬的巖石時更好處理,乳化液噴霧使得巖石得到軟化,便于開采,乳化液噴霧在開采過程中起著十分重要的作用。但是,一部分的工作人員為了省事,在啟動掘進機設備時就同時啟動乳化液泵,這個過程中造成了大量的乳化液體的浪費,也浪費了電能。因此,相關的工作人員應當加強對此的控制與管理,以達到節約乳化液用量的管理,節約資源。

3.3 注意對井下掘進機械設備的維護

煤礦井下的環境一般來說都比較差,乳化液噴霧的使用加重了井下的適度,使得掘進機械設備長期處于潮濕和充滿灰塵的環境之中,這就使得井下機械容易出現故障,故障的維修也是一種浪費,因此,要定期對機械設備進行維修,維持機械的正常工作。

4 總結

煤炭是人們生活中不可或缺的一部分,是能源的基礎,在當今全球節能減排的大環境下,煤炭開采過程中節約能源已經成為人們的共識,既要提高機械的節能性能,又要注意維護,以達到節能減排的目標。

煤礦掘進機械設備的故障和維護探究

[摘 要]在科學技術日趨成熟的現代社會,我國采礦業逐漸進入了機械化時代,煤礦掘進機也隨之得到了十分廣泛的應用。但操作人員對煤礦掘進機的使用仍存在許多問題,對煤礦掘進機的常見故障進行了分析,并對煤礦掘進機的日常維護方法進行探究,以期促進煤礦行業的長足且穩定發展。

[關鍵詞]煤礦掘進機;故障;維護

煤礦掘進機的廣泛使用,大大提高了我國煤礦企業的采礦效率,促進了采礦業的迅速發展。但由于我國煤礦企業對煤礦掘進機的了解不夠深入,導致相關人員忽略了煤礦掘進機的日常維護,繼而導致煤礦掘進機經常出現故障,直接影響著采礦工作的工作質量及工作效率。

1 煤礦掘進機的常見故障

1.1 刮板機故障

煤礦掘進機出現的刮板機故障主要有兩類,即卡鏈與斷鏈。導致刮板機出現卡鏈狀況的原因主要有四個方面:鏈條周圍出現異物,如小石子、塑料袋等,這些異物阻撓了鏈輪的正常轉動,導致刮板機出現卡鏈狀況;鏈條過松影響了鏈條的正常流轉,導致卡鏈;脫鏈器丟失或損壞導致了卡鏈;運轉載機沒有及時出貨,導致矸石等異物進入刮板機鏈條部分,使得刮板機出現卡鏈狀況。

造成刮板機出現斷鏈狀況的原因主要有六種:鏈輪中出現異物,導致鏈條在異物的干擾下出現卡鏈甚至斷鏈的狀況;鏈條的老化與磨損,導致鏈條出現斷鏈狀況;鏈條節距不相等,容易出現斷鏈的狀況;在刮板機鏈條出現卡鏈狀況時,相關人員沒有及時進行妥善處理,導致鏈輪對鏈條形成較大的拉力,最終導致斷鏈的發生;刮板機鏈條過緊或過松;在掃底過程中,鏈條因改向鏈輪而斷裂。

1.2 截割頭故障

煤礦掘進機出現截割頭故障具體是指截割頭不轉動。導致煤礦掘進機截割頭出現不轉動情況的原因主要有:在啟動煤礦掘進機時,截割頭并沒有在正常狀態下啟動,而是在負荷狀態下啟動,從而導致了在煤礦掘進機啟動時就出現截割頭不轉動的情況;截割頭在正常狀態下啟動,但在運轉過程中受到了其他元部件的干擾,如螺栓斷裂等,這些元部件干擾了截割頭的正常運轉,繼而引發截割頭出現不轉動的狀況;截割頭的動力來自于電動機,電動機出現故障或溫度過高時均極易致使截割頭出現不轉動的情況發生。

1.3 履帶故障

煤礦掘進機出現履帶故障是指履帶不行走或行走不良。履帶出現不行走或行走不良狀況的原因主要是履帶過松,而導致履帶過松的原因主要為:張緊彈簧斷裂,張緊彈簧可以使履帶更具柔韌性,在履帶行走過程中起到了較強的緩沖作用,因此,張緊彈簧的斷裂會直接影響到履帶行走,導致履帶出現不行走或行走不良的狀況;液壓系統問題,液壓系統的壓力以及張緊壓缸都對履帶的行走產生著不容忽視的影響,液壓系統一旦出現壓力不足、張緊壓缸損壞的問題,履帶就會出現不行走或行走不良的狀況。

1.4 電氣系統故障

煤礦掘進機的電氣系統主要會出現以下幾方面的故障問題。

1)PLC無輸出。造成PLC無輸出的原因比較復雜,主要是煤礦掘進機電氣系統控制按鈕的損壞、綜合保護器出現輸出故障、與PLC相關的線路出現短接或損壞、自保節點出現異常等。

2)繼電器線圈回路與接觸器線圈回路不能導通,前者主要是由于繼電器本身出現故障而導致繼電器線圈回路不能導通,后者主要是由于接觸線圈損壞導致接觸器線圈回路不能導通。除此之外,當交流電源出現異常時,接觸器線圈回路與繼電器線圈回路也會出現無法導通的狀況。

3)漏電閉鎖檢測無法通過,當環境較為潮濕時,電纜的絕緣水平會下降,在這樣的情況下,漏電閉鎖檢測是無法通過的。

4)接觸器不能吸合,在煤礦掘進機電氣系統中的接觸器通常是在高壓環境下進行吸合,在低壓環境下進行保持,如果煤礦掘進機電氣系統的供電電源在某一時刻突然承受過大的功率,就會使得接觸器的保持電壓過低,致使接觸器不能吸合。

1.5 液壓系統故障

煤礦掘進機的工作環境較為復雜,而這樣的工作環境也會對煤礦掘進機的液壓系統造成較為嚴重的影響,由此使得煤礦掘進機液壓系統出現故障。煤礦掘進機液壓系統的結構組成,煤礦掘進機的液壓系統大體上涉及五大部分,即控制部分、執行部分、輔助部分、動力部分以及液壓油部分。在煤礦掘進機液壓系統中,較為關鍵的部位為溢流閥、換向閥、油箱,而這些部位也是經常出現故障的部位。

煤礦掘進機液壓系統極易出現下述故障問題:液壓油含有雜質。煤礦掘進機液壓系統的正常運轉與系統中各種元件有很大的聯系,只有當各元件能夠正常運作時,煤礦掘進機液壓系統才不會出現問題,而液壓油含有雜質就會破壞各元件的正常運作。由于液壓油的特殊性,液壓油中的雜質很容易進入各元件尤其是各種閥門的內部,雜質干擾會使各元件出現磨損與運作不流暢的問題,從而導致煤礦掘進機液壓系統出現故障。

液壓油溫過高。液壓油溫會對液壓造成影響,會導致液壓油的流量增大,從而對各元件的正常運行造成干擾,導致煤礦掘進機液壓系統出現故障。

溢流閥、換向閥等輔助元件出現故障。由圖1可以看出溢流閥與換向閥在煤礦掘進機液壓系統中的重要性,溢流閥與換向閥一旦有異常情況發生,就會造成煤礦掘進機的發動機、液壓泵出現異常,使得煤礦掘進機液壓系統出現異常。

2 煤礦掘進機的日常維護

2.1 對刮板機的日常維護

針對刮板機出現卡鏈和斷鏈的問題,相關人員應注意對刮板機進行日常維護。對于刮板機的維護方法,一方面要對刮板機鏈條進行定期檢查,并定期進行長度調整與松緊度調整,當發現刮板機鏈條出現較為明顯的磨損時,應及時進行更換;另一方面當發現刮板機鏈條中出現異物時,應注意往返運行刮板機,將異物帶出鏈條內部,在平時也應注意對刮板機馬達轉速的調整。

2.2 對截割頭的日常維護

在截割頭的日常維護過程中,相關人員應當密切注意設定適宜的截割量,減輕截割頭的負荷,并且要重視對螺栓進行定期檢查,充分確保螺栓的有效性,同時加強對電機冷水系統的檢查,以維持電機的正常溫度。

2.3 對履帶的日常維護

對履帶的日常維護應從兩個方面進行:一是要對行走馬達進行實時檢查,對于馬達設備要及時更換,對過載安全閥的適當調整;二是要檢查張緊彈簧的情況,并定期更換。

2.4 對電氣系統的日常維護

對電氣系統的日常維護應從四個方面進行:根據狀態顯示燈對PLC進行監控,根據狀態顯示燈的明暗判斷PLC是否正常輸出,當PLC出現異常時應盡快進行維護處理;使用萬用表對接觸器線圈和繼電器線圈進行檢查,根據檢查結果對其加以維護;注意對綜合保護器的檢查與維護,保障漏電閉鎖檢測的有效性;加強電壓的調控。

2.5 對液壓系統的日常維護

在液壓系統日常維護的過程中,要定期清理液壓設備,及時檢查密封圈與封口,并且使用壓力檢查法對溢流閥、換向閥進行多方位的檢測,出現損壞情況時應盡快予以更換。

3 結語

煤礦掘進機主要有五大常見故障:刮板機故障、截割頭故障、履帶故障、電氣系統故障以及液壓系統故障。針對煤礦掘進機的常見故障,相關人員應注重對煤礦掘進機維護方法的改進,在日常工作過程中規范操作。

煤礦掘進機論文:淺談煤礦井下掘進機電設備的節能措施分析

[摘 要]近年來,隨著煤炭開采的不斷發展,如何降低煤炭開采時的污染以及減少電能的消耗,是當下急需解決的問題。掘進機是采煤的主要工具,然而,在實際使用中,其耗電量之大是有目共睹的。為了降低對電能的消耗,急需對掘進機進行改造,以實現節能降耗的目的。

[關鍵詞]煤礦;井下掘進機電設備;節能措施

1 掘進機供電設備的選擇問題

煤炭開采時井下使用的設備主要是掘進機電設備,這些設備的主要特點是線路的鋪設比較長,種類也比較多以及使用的范圍也比較寬泛,再加上運行的時間較長,對能源的消耗比較大。因此要采取多方面的措施實現掘進機電設備進行多方位的節能降耗

(1) 對變壓器以及變壓器容量的選擇

在井下工作時,動力變壓器是最為主要的供電設備,因此,在動力變壓器的選擇上既要考慮變壓器能夠有足夠的動力進行采煤作業, 同時還應該對變壓器的節能性能進行考慮。煤礦進行掘進機電設備的動力變壓器在選擇的時候一般應該選擇節能化和干式化的變壓器設備。在比較特殊的情況下,可以選擇油浸式的動力變壓設備,但前提保障這種變壓設備也是節能的。當前,我國一些私人開采的煤礦或者規模較小的煤礦,采煤時仍舊使用的是電能消耗量過高的設備進行作業,有的甚至還在使用被淘汰的油浸式變壓設備。這些小煤礦為了降低成本, 攫取大額利潤,使用這些高耗能的變壓設備,造成了大量的能源流失。對掘進機電設備的能量消耗調查,其結果表明,采煤時使用節能型的KS9231型號的變壓器,每年的節電量至少有8400千瓦時。除此之外,依據煤礦開采的具體實踐經驗,當下大多數煤礦使用的變壓器負荷率不到30%,這些變壓器存在著非常嚴重的空載運行現象。雖然消耗了大量的電能,卻做了無用功,沒有對工作效率的提升產生明顯的影響,卻造成了大量的電能消耗。所以,在進行動力變壓器的選擇時,要選擇應用范圍較為廣泛、節能效果較好的變壓設備,這樣不僅可以節能,還可以為企業減少成本,增加經濟效益。當前新型的變壓器已經更新為S11、S15系列這類變壓器是一種非晶合金變壓器。非晶合金變壓器能夠降低機器工作時產生的噪音,減小電能的損耗,因此,非晶合金被稱為當代變壓器制作材料。

(2) 煤炭輸送機的選擇

我國目前煤礦井下的輸送機的種類主要是帶式輸送機以及刮板輸送。輸送機的主要作用是將掘進機采挖的煤運送到指定的地方。分析實際生產的數據表明,使用 SJ―80 型號的輸送機每個小時可以運送煤炭400噸,運送的最遠距離可以達到800米。如果使用SGW―80T型號的輸送機,每小時僅能輸送煤150噸,運送的距離也僅僅只有160米。通過對以上數據的比對,可以發現,與刮板式輸送機相比,帶式輸送機的輸送能力更強,輸送的距離也更遠,同時也更能節約電能。

(3) 節能電動機的選擇

在掘進機設備中,電動機的使用非常廣泛。與新型的電動機相比較,傳統的電動機節能效果不好,在使用的過程中,極其容易造成能源的浪費,因而,在電動機的選擇上要選擇節能型的電動機。新式的電動機是通過對傳統電動機的改造,使用新材料制成的。它能夠有效減少在煤炭開采中電能的損耗。節能電動機設備可以降低電磁能,以減少機械運動中能量的損耗,因而電動機的運行效率就大大提升了。不僅如此,在電動機使用效率大大提升的同時,噪音污染也得到了有效的控制

2 井下掘進機設備的管理和使用

先進的掘進機電設備是進行高效作業的基礎,也是實現節能降耗的關鍵。但如果在不能對設備進行有效的管理,也不會產生非常有效的節能效果。下面主要從對掘進機電設備的管理和使用方面深入分析如何實現井下掘進機電設備的高效節能降耗。

(1) 提升掘進機設備的功率, 實現節能降耗的目的

掘進機電設備的供電效率主要取決于掘進機電設備的功率因數。通常情況下,我國絕大部分的煤礦供電功率因數都非常的低,致使在供電的過程中大量的無用功率產生,對于供電的電壓質量形不成保障。此外,功率因數低下導致的最為直接的后果是增大了供電系統電能的消耗。因此,必須提高井下掘進機電設備供電的功率因數,以節約掘進機設備的用電消耗

(2) 實行掘進機設備用液量的節約

煤礦的開采難免會遇上比較堅硬的石頭,如果使用掘進機直接開鑿的話,會給機器造成非常大的損害。為此,在進行開鑿前,通常要先在石頭上噴灑一些乳化液,對石頭進行軟化,然后再進行作業。乳化液對石頭的軟化作用十分明顯,它一直是配合著掘進機電設備進行工作的。一些煤礦開采人員為了避免麻煩,加快開采的速度,在未遇到巖石之前,就開啟了乳化液泵。雖然省了不少事,但浪費了大量的電力以及乳化液。所以,針對此種現象,必須對乳化液泵實行嚴格的管理,盡量的節約乳化液的使用量 。

(3) 發揮掘進機的工作能力

在掘進機開始工作之前,要對掘進機的工作進行綜合的測評,避免因盲目的使用而加快設備的損耗。目前,我國許多煤炭企業的掘進機設備功率都很低,出現了“大馬拉小車”的局的局面。掘進機本身的運轉消耗非常大,嚴重的時候掘進機本身 的運轉造成的能量損耗和工作效率是一致的。因此,對于一些機電一體化技術很強的煤炭企業來說,為了確保掘進機在工作的時候能夠平穩,就必須保障設備在運行的過程中不能出現時快時慢的現象

(4) 加強對設備的養護工作

完善的保養是維護機器正常良好運行的保障。礦井下面由于比較潮濕,并且充滿了粉塵,掘進機電設備長期處于這樣的環境中,非常容易造成設備銹蝕,或者粉塵進入設備里面導致機器不能正常的工作。因此,要想保障機器的靈活正常工作,就要強化日常的維護共組,對井下的設備定期不定期的進行檢查和維護。掘進機設備屬于精密機器,如果其滾軸等部位布滿了灰塵、渣滓等顆粒物,就會使得彼此的摩擦力增加,嚴重的時候會造成設備運轉遲鈍直至停止運轉。這使得動力系統的負荷大大增加,電能消耗也大大增加。鑒于此,要經常對機器的滾軸等部位進行擦拭清理,這有助于提升機器運轉的靈活性,增強機器工作的效率,節約電能。

3 結語

煤炭是現代工業生產不可或缺的能源,也是人類賴以生存的重要能源。在當前深入貫徹落實科學發展觀的背景下,煤炭開采也需要降低能源消耗,實現綠色開采。掘進機電設備是煤炭開采的主要設備,因此如何實現設備在井下作業時節能降耗是急待解決的問題。希望本文能夠對同行業掘進機電設備的節能降耗有所幫助。

煤礦掘進機論文:淺析煤礦巖石巷道掘進工程中礦山掘進機械化作業

[摘 要]隨著經濟的不斷發展和城市化進程的不斷推進,社會各個行業對煤炭資源的需求量也在不斷擴大。因此為了提高煤炭資源的產量,礦山掘進工程技術中采用機械化作業,提高煤炭開采的效率。本文主要研究了巖石巷道掘進工程中礦山掘進機械化作業,重點分析了礦山機械化掘進作業及其在機械化應用時需要考慮的影響因素,并提出了煤礦巖巷掘進機械化作業的發展前景狀況,對實現煤礦事業的發展有著可持續意義。

[關鍵詞]煤礦巖石巷道;掘進;機械化

煤炭事業開采過程中,由于巖石巷道工程建設難度比較高、建設時間長,這就提出了采用巷道掘進的方式,應用機械化作業模式,發展煤礦開采事業。機械化作業在煤礦巖石掘進工程中發揮了積極的作用,能夠將其在深度達到120米以上的工程中實施開采,這對于提高煤炭資源開采的質量和效率有著一定的推動作用。

* 煤礦巖石巷道掘進機械化作業

現代煤礦開采技術中,大部分引進了機械化作業設備,其每月的掘進水平大約在50-60米。為了促進煤礦開采掘進工程的順利實施,本文采用巖巷機械化設備實施機械化掘進作業,其設備主要有液壓鉆車、測卸裝巖機,設備的應用使得掘進效果每月達到70-90米,對促進我國煤炭事業的開采有著巨大的推動意義。

* 礦山機械化掘進作業需考慮的因素

為了提高礦山掘進機械化操作,考慮影響因素有:1、機械化掘進設備要根據作業巷道特點具體實施。為了提高煤礦機械化設備的應用這就要結合該行業的要求,規范機械化開展的程序及步驟,保障整個作業過程順利進行,這就要求工作人員首先要高度重視作業巷道條件的選擇,符合礦山機械化掘進作業的要求,不斷提高現代工藝水平,并結合巷道自身的特點發展礦山開采事業;2、建設中要使作業線與巷道工作目標相一致。巷道掘進管理是工程管理的重要組成部分,從工程質量、工期以及成本投入等多方面進行管理。根據施工情況,及時調整方案,確保工期按時完成。因此,施工人員要在明確機械化作業線與巷道工作目標一致的情況下,當出現了巷道施工不能定期完成的情況時,要及時采取措施,調整施工作業的方案,確保工程質量,縮短施工工期;3、作業線設備的人員素質特征。煤礦巖石巷道掘進過程中,采用機械化作業,一般利用的是集體化的作業方法。施工過程中,采用綜合掘進小隊逐步展開作業,目的是提高施工質量,改善施工的工程的效率。因此,在未來巖巷道掘進工程中,逐漸朝著掘進、支護順序作業的方向發展,以高端作業實施開采。高技術、高素質的作業人員已經成為必備因素。根據掘進機械作業線的種類,選擇合適的人才,在科學的技術水平中,提高綜合機械化程度,最終達到高效生產的掘進機械作業。要求相關的施工人員要必須達到作業設備需求的同等水平,為提高相關設備的生產效率不斷努力,最終體現機械化作業的積極意義。

* 礦山掘進機械化作業的類型

* 以耙斗裝巖機為主的機械化作業線

在我國煤礦巖石巷道掘進工程中,采用以耙斗裝巖機為主的機械化作業線實施開采,其生產效率比較高,使用的范圍比較廣泛。耙斗裝巖機自身的特點是:使用范圍廣、操作簡單,因此,在機械作業中,能夠根據巷道斷面的大小自行調節氣腿式風動鑿巖機的數量,靈活的轉載吊車和其他的支護設備。同時在具體施工過程中還可以選擇不同形式的施工工藝及勞動組織形式,提高開采的效率。

* 以側卸式裝巖機為主的機械化作業線

該裝巖機的特點是具有卸載條件,并且液壓鉆車的錯車條件和較大打眼范圍與側卸式裝巖機為主的機械化作業線聯系比較緊密。該設備在生產過程中對巷道斷面提出了更高的要求。例如:在采用浙江小浦煤礦機械廠生產的zC系列側卸式裝巖機為主的機械化作業線中應用次數多,其頻率較高的液壓鉆車以宣化風動工具廠的11-10型和浙江銜州煤礦機械廠生產的M-12為主,對于作業線巷道斷面提出了更高的標準,其斷面要在3.5m×3.5m,巷道內使用的是5.0m×4.0m,保障其在巷道內正常使用,提高了煤礦生產的效率。

* 巖巷全斷面的掘進

巷道掘進過程中,機械化作業中采用巖巷全斷面進行掘進時,它屬于一種聯機組合,主要由連續破巖、裝巖、轉載、臨時支護以及噴霧防塵等組成。該掘進機要求機械化程度比較高,實施連續性作業,以簡單的施工提高速度。但是該機構比較復雜、生產成本投入高、對掘進巷道的巖石性質和長度要求嚴格,在巷道掘進工程中使用中出現了頻率不高,速度慢等。因此,巖巷全斷面掘進機僅僅在特殊情況下使用。

三 、煤礦巖巷掘進機械化作業發展研究

從目前我國機械化掘進技術作業方式的現狀分析,煤礦巖巷道開采的研究方向可以分為兩個大的方面:

* 綜合掘進機與皮帶輸送機、礦車出渣的機械化開采

我國煤礦開采中,機械設備的種類比較多,目前國內大多采用綜掘機進行巖巷掘進作業。而該種作業線在施工中出現的問題主要表現在:機組的外觀大小、運行的安全范圍等都對巷道的掘進有著不同程度的影響。然而科學的巷道斷面一般呈現的是:長方形巷道斷面在19-35平方米,拱形巷道斷面在18-30平方米。當遇到巖石的硬度上升時,超過機組的切割效率時會相應發生大幅度的震顫,內部零件同時出現不同狀況的磨損或損壞,造成設備維護保養費用的增加和整機大修周期的縮短。

* 全液壓掘進鉆車,測斜式裝巖機,礦車開采

采用全液壓掘進鉆車能夠對巖巷道進行鉆探,開采操作如下圖所示:

1、全液壓掘進鉆車;2、側卸式裝巖機;3、礦車;4、蓄電池機車。

根據上圖所示,側卸式裝巖機能夠將巷道內的巖石裝入輸送車中,并才用礦車采取煤渣。全液壓掘進鉆車、側卸式裝巖機登都屬于現代煤礦機械掘進技術的重要機械設備,該機械設備作業線設備的研究對于提高煤炭資源的開采有著重要的研究意義。但是,在實際操作中也存在一定的局限性。

四、總結

隨著工業技術在不斷發展,為了提高煤炭生產產量,煤礦巖石巷道掘進工程中在采用機械化作業的同時要提高自動化作業技術。開采的同時要保障施工人員的安全,提高開采的技術,降低作業的難度指數,為我國煤炭企業的發展提供更科學的技術手段,增強資源開采量,緩解能源使用現狀。為了達到科學開采效率,這就要不斷完善作業人員的素質和水平,確保機械化作業能夠得到充分的發揮,最終形成自身行業發展的優勢。但是,在機械作業中,由于巷道裝巖機在反復移動中,會壓到電纜,對電力通訊等設施造成影響,這就需要不斷改進機械化作業水平,增進能源開采量,使得煤炭資源可持續發展。

煤礦掘進機論文:煤礦用懸臂式掘進機液壓系統設計

摘 要:液壓系統是挖掘機所有部件中主要部件之一,其質量和性能對挖掘機 整體的性能有著十分重要的影響,所以在對懸臂式掘進機液壓系統進行設計的過程中一定要選擇合理的設計方法,這樣才能更好的促進液壓系統的安全運行。主要分析了煤礦用懸臂式掘進機液壓系統設計,以供參考和借鑒。

關鍵詞:懸臂式挖掘機;液壓系統;設計

液壓傳動在實際的應用中具備非常明顯的優勢,其結構相較于其他結構而言更加簡單,同時該設備占用的空間也非常小,同時如果機器出現了過載的現象,其還有很好的保護功能,當前我國的很多挖進機都使用液壓傳動系統,以下筆者對液壓系統和其設計進行簡要的介紹。

1 液壓油的選擇、檢查和更換

1.1 液壓系統用油的選定標準

在進行油品的選擇時,一定要選擇那些能夠適應高壓系統正常運行的類型,同時,其抗氧化性和耐磨性都要更強。

1.2 液壓油的檢查

一定要定期從油箱當中取出一升的樣品油,然后將其放入到試管中,在試管中放置10天和一個月之后要將其和新的油進行有效的比較,主要是對其顏色和透明度和雜質的含量進行嚴格的控制,人眼的檢驗就能很好的將油的各項指標觀察到位,所以能夠滿足其在清潔度方面的要求,然后就要對液壓油進行過濾,之后再將已經過濾完的油和新的液壓油進行比較,在這一過程中就要求相關的人員要有比較豐富的判斷經驗。

1.3 液壓油的更換

首先要保障每三個月更換一次液壓油。其次是在油量明顯比標準量少的時候應該及時對油量進行調整,使其符合液壓系統運行的相關要求,但是一定要對加油的次數進行嚴格的控制,只有這樣才能保障油品的質量,防止油出現雜質,影響其清潔度。再次,如果在液壓系統運行的過程中系統內部出現了一定的異物,有關人員一定要將系統中的所有油量都放掉,同時還要對液壓系統中的異物進行有效的處理。同時在液壓機使用的過程中,系統使用的液壓油不能和其他的油混合使用。在啟動機器之前一定要對油箱中油的含量進行仔細的檢查。

需要注意的是,如果油溫已經超過了70度,應該立即停止挖進機的工作,同時還要對液壓機中的冷卻系統進行嚴格的檢查,油溫降到安全水平以后才能使液壓機繼續處于工作狀態,這樣才能有效延長液壓機的使用壽命。

2 液壓系統的設計

在設計的過程中主要選擇三維建模的方式,以下筆者對其進行簡要的闡述:

2.1 三維建模的準則

通過對圖紙的分析可以對掘進機的主體尺寸進行確定,利用這些數據就可以建立一個三維立體的模型,可以說,三維模型的創建質量直接影響到了液壓機實際的設計質量,如果在建模的過程中出現了錯誤就會使得整個結果都出現十分嚴重的錯誤。以下筆者對建模需要掌握的原則進行簡要的分析。

2.1.1 草圖要盡量簡單一些

在繪制草圖的過程中一定不要將圓角和倒角等不是非常關鍵的關系體現在草圖中,這主要是因為在使用軟件進行三維草圖繪制的過程中,其自身的功能相對比較弱,如果使用二維制圖的方法,設計小郭得不到有效的保障,另外如果草圖設計中,構圖過于細致就會使得建設三維模型的過程中會出現比較嚴重的資源浪費現象,同時系統生成模型的速度也會受到十分不利的影響,如果這種現象比較嚴重還會導致計算機出現卡機的現象,所以一定要在草圖設計的過程中控制好圖紙的精度。

2.1.2 合理安排模型生成方法

在構建模型的過程中可以使用很多種方法,究竟選擇什么樣的建模方式需要豐富的經驗,通常人們會選擇掃描和拉伸的方式,因為這種方式的工作效率要更高一些,同時在建模的過程中還不需要花費很長的時間,同時模型所占的體積也更小一些,所以這兩種建模方式的優勢相對也比較明顯。

2.1.3 采用自上而下的設計方法

自上而下設計(Top.Down Design)是專門針對傳統的自下而上設計而言的。所謂自下而上設計,是指先繪制零件圖,再由零件裝部件,然后用零件和部件總裝產品,這也是通常采用的方法。而自上而下設計是先設計總裝圖,然后拆部件和零件圖,這樣就從根本上避免了干涉現象的產生。同時當裝配體設計完畢,零部件也就自動生成,自然就減少了工作量,提高了工作效率,特別是在新產品的丌發和研制階段。

2.1.4 正確進行零件造型

創建三維模型,不僅僅是為了造型,更多的是為了今后使用方便,如設計的修改和調整等。這就要求所創建的零件造型結構完整,尺寸和幾何約束齊全,以便在今后的零件設計過程中,隨時可以方便的對不合理的結構做出修改。

2.2 截割部升降液壓缸的控制模式

實際使用過程中,按照控制目的的不同,液壓缸的控制模式主要有位移控制,力控制,速度控制,加速度控制等。截割部升降系統的功能是升降截割臂,從而使截割頭到達相應的位置,對巷道進行截割,因此截割部升降系統采用位移控制模式。

2.3 液壓元件的設計與選型

2.3.1 過濾器的選擇

過濾器的功能是清除液壓系統工作介質中的固體污染物,使工作介質保持清潔,延長元器件的使用壽命、保障液壓元件工作性能。液壓系統故障的75%左右是由介質的污染所造成的。因此過濾器對液壓系統來說是不可缺少的重要輔件。對于液控系統來說,過濾器的選擇相對常規系統,顯得更加重要。根據經驗,此處選擇過濾精度為5。10p的精過濾器。查閱黎明液壓產品樣本,我們選擇型號為TF63 X80L型過濾器,安裝在油泵的吸油口處。這種過濾器過濾精度高,并設有自封閥、旁通閥、濾芯污染發訊器等裝置,使更換濾芯和清洗濾芯時,油箱內油液不會流出,從而提高了液壓系統的性。

2.3.2 管件的選定

管件的選用原則是要保障油管中油液做層流運動,管路應盡量短,以減少損失;要根據工作壓力、安裝位置確定管材與連接結構;與泵、閥等連接的管件應由其接口尺寸決定管徑。在液壓傳動中常用的管子有鋼管、銅管、橡膠軟管以及尼龍管等。

a.管件的材料。本系統壓力為16MPa,根據截割部外形尺寸和機器的工作特點,管路全部采用選用高壓軟膠管連接,以便于運動。

b.油管的內徑。油管內徑主要由油液的流速確定,油管內徑選得過小,管內流速過大,會使功率損失增加,油溫上升,并容易產生氣穴現象,引起振動和噪聲。管徑選得過大,會造成設備重量和成本的增加,因此要合理選擇油管內徑。

結束語

在煤礦行業發展的過程中,挖進機發揮著十分重要的作用,在實際的運轉過程中,液壓系統對機械的整體運行質量有著十分重大的影響,所以在設計的過程中一定要對每一個重要的環節都予以嚴格的控制,這樣才能更加有效的保障挖進機的工作質量和使用壽命,從而也減少采礦企業的運營成本。

煤礦掘進機論文:淺議煤礦綜合掘進機械的選型與改造

【摘 要】隨著機械工業的不斷進步,我國綜合機械化掘進設備不斷地產生、改進并升級,而且綜掘設備的適應范圍也不斷擴展。目前采煤技術及采煤核心裝備的升級,傳統的掘進方式已無法滿足礦井回采的需要。因此改進煤礦綜合掘進機械是勢在必行的。

【關鍵詞】煤礦;綜合掘進機械;選型;改造

根據各煤礦、各采區,乃至各工作面的實際情況,合理選用大中小型煤巷、巖巷、半煤巖巷綜掘設備,才能保障航道的掘進速度,進而保障整個礦井的接替需要。

1.綜掘機的技術特點與應用

綜掘機由履帶式行走部上的回轉角支撐著槽軸式懸臂切割機構,經電機驅動,液壓油缸操作,刮板輸送機裝運,具有自行切割、裝運、行走的功能,主要由橫軸懸臂切割機構、裝運機構、行走機構、液壓系統、噴霧冷卻系統、電器系統組成。下面以EBZ-90型綜掘機在礦井8煤層工作面使用情況做以分析:

①煤層的賦存情況。煤層厚度為2.4~3.0m,平均厚度為2.8m,含0.2m夾矸,直接頂板為深灰色粉沙巖,局部為泥巖,厚度為9.0m,深灰色、堅硬、穩定,底板為深灰色粉沙巖,厚4.3m,堅硬。②地質構造情況。工作面地質構造較為簡單,存在斷層和無炭柱,構造少,影響極小。③水文地質情況。水文地質情況較為復雜,主要含水層為02。和K2灰巖,分別位于102煤層的上部和下部。在遇到構造的情況下,發生突水是影響工作面生產的主要安全隱患,預計正常涌水量為150~200m3/h。④運輸方式。采用EBZ-90型綜掘機裝煤,配合SDJ-800型膠帶運輸機運輸。⑤EBZ-90綜掘機使用后的效果。架棚支護使用EBZ-90型綜掘機后,創下了大斷面架棚巷道支護班架棚12架,班進尺10m的記采,日進尺22m的記錄。綜合平均單進382.5m/月,比炮掘單進188.8m/月,提高了102.6%,工效0.268m/工,比炮掘工效0.18m/l工提高了42.55。錨梁網支護較高進尺已經突破1000m/月大關,平均進尺穩定在600m/月。使用EBZ-90型綜掘機后,減少了因放炮造成的事故隱患,杜絕了放炮事故,確保了掘進安全。使用EBZ-90型綜掘機后,減少了因放炮震動造成的頂板和煤幫松動,減少了支護用品,降低了支護成本,保障了巷道掘進后頂幫的穩定性,降低了掘進對頂幫的破壞。

2.綜掘機械的選型

綜合機械化掘進工作面和采煤工作面的運用是現代化高產、高效礦井的標志。根據礦井的地質條件,選擇合理的設備,才能發揮工作面的較大生產能力及實現安全生產。同時,采煤、掘進工作面設備的選型、設計、配套、使用和科學的管理是工作面高產、高效的保障。首先,選型原則。綜掘機械各配套設備,必須適應與滿足快速掘進的需要,綜掘設備的協調性以保障工作面快速推進的需求,同時綜掘機械的研制與選型,以提高設備的可行性為主,但也要注意其技術的先進性。另外生產能力的設計必須參照國內外高產高效工作面輔助系統,應以工作面生產能力的1.2倍為基數。綜掘機械成套設備應滿足快速掘進工藝的要求。所選綜掘機型號應滿足施工點地質條件,比如說巷道寬度、面積,坡度,巖石硬度、抗壓性,巷道支護方式等等。其次,掘進機的技術要求。①掘進機的支護系統與切割系統互不干涉,刮扳機與裝載機構分開控制,避免裝載機構和刮板運輸負荷過大造成死機現象,錨桿動力源與主油泵電源,實現單元設計。裝載機載液壓錨桿機,掘出頂板即可及時支護,實現既打頂錨桿又能打幫錨桿,迎頭最小支護間距為200mm的綜合掘進機械。②掘進機的的檢修方面,防止液壓油的污染,給液壓系統造成堵塞、泄露,加油方式改為自吸式。裝載機構用三爪轉盤,單獨逐個馬達帶動。為解決液壓油的起熱現象,在掘進機的油箱內加裝冷卻器。各油缸的外露部分及液壓件應加防護裝置。在重載情況(如遇到硬巖)時可通過慢速進給降低切割載荷,以切斷硬巖,減少停機。截割頭采用國際技術,設計單刀力大,截齒布置合理,破巖過斷層能力強。③電器方面,具有回路多,控制容量大,易維護。保護和顯示融為一體,全自動故障診斷和動作檢測、過流、過載、斷相、互不平衡、漏電、閉鎖、過壓和先導誤動作的控制系統,可顯示控制電機負荷、運行狀態、故障情況、啟動器系統自控和主控箱溫度等,便于檢修和查找處理問題。另外,安全方面,必須有預警報裝置和照明照明裝置,及機載式瓦斯斷電儀。另外綜掘機上還必須具備內外噴霧裝置,掘進機兩側必須有急停按鈕等安全保護設施。,綜掘機效率。綜掘機械的“二運系統”如能采用雙面運輸膠帶機,可以減少工人的勞動強度,支護材料也可以實現機械化運輸。購置半煤巖掘進機,可以實現支護、掘進一體化,一次性全斷面快速掘進,提高工效。實現掘進機械鉆進、截割、裝運、降塵、支護一體化,就能夠提高掘進效率,實現快速掘進的目的,以達到礦井安全生產的需要,確全礦各項經濟指標的完成,進而保障整個礦井的高產高效??蛇x配獨立的錨桿動力接口單元,為錨桿鉆機提供動力,提高錨固作業效率。

3.改進技術

實際使用發現,綜掘機的缺陷主要表現在爬坡能力、液壓系統、行走機構、水冷卻系統、切割效率等方面。有研究表明:改進行走減速器構造、加大行走馬達功率、增大行走油泵的流量和增加向上推移油缸等措施來提高掘進機的爬坡能力。例如,由于EBZ-90綜掘機的穩定性差,在EBZ-90左、右行走裝置履帶前部加裝了兩個無桿腔輔助油缸,油缸底部通過連接板用4條Ф30強力螺栓與履帶支架固定,在油缸頂端加裝托頂裝置。在使用時將鏟板和后支撐支起后將兩個輔助油缸升起,使托頂裝置與巷道頂板緊密接觸,并且壓力達到4MPa,相對來講增加了掘進機的重量,使EBZ-90半煤巖綜掘機的穩定性得到了大大提高。目前大部分掘進機的液壓系統大多采用定量泵和多回路換向閥的形式,使用該系統的掘進機工作室能量損失大、系統發熱量大、封閉元件易老化,這些問題則可以將液壓系統改為負載敏感變量泵和負載敏感多比例多回路換向閥形式得到解決。部分機型的水冷卻系統由于分支較多,而導致冷卻效果不佳,可以具體的結合所選機型進行有針對性的改造。例如,針對淮南礦防塵水及運行環境的實際情況,在EBZ-90綜掘機水路系統基礎上對EBZ-90半煤巖綜掘機的水路系統進行了改進,其改造方案如下:

①在總水路上加一安全閥(設定2.5MPa),有效地保護了切割電機免受強壓水的沖擊。②將分水三通改為配水閥,便于動態調控冷卻水(引射和外噴霧)水量。③在冷卻器出水側附加了一個三通,在保障外噴霧的前提下將工作面不需要的水通過膠管引流到掘進機后方通過潛水泵將水排出掘進頭,降低掘進頭面積水。

總之,隨著綜掘機在礦礦井中的應用,掘進速度明顯加快。綜掘機是綜合機械化掘進工作面內最重要的機械設備。綜掘機的高效運轉時是實現工作面掘進目標的根本基礎。根據礦井的地質條件,有利于合理選擇綜掘機型號,而對綜掘機的構造結合當地的施工條件加以改進和改良,才能發揮綜掘工作面的較大生產能力及實現安全生產。為礦井的高產、穩產夯實了基礎,也為礦山的長遠發展攢足了后勁,取得了較好的經濟效益和社會效益。

煤礦掘進機論文:對我國煤礦掘進機械作業線的探究

【摘 要】本文對煤礦掘進機機械作業線進行了單獨的研究,總結了其在生產工作中的有點和現有的不足之處。

【關鍵詞】掘進機現狀;操作;作業線;弊病

前言

掘進機是用于開鑿平直地下巷道的機器分為開敞式掘進機和護盾式掘進機。。主要由行走構件、工作構件、裝運構件和轉載構件組成。隨著行走構件向前推進,工作構件中的切割頭不斷破碎巖石或煤礦,并將其粉碎后運走。有安全、高效和成巷質量好等優點,但造價大,構造復雜,損耗也較大。下面我們就其現狀、操作以及弊病做下論述,希望對大家的日常工作有所幫助。

1 掘進機機械作業線的現狀

回采和掘進在煤礦生產中是重要環節,所提倡的的方針是:采掘并重,掘進先行。煤礦巷道的快速掘進是煤礦保障礦井高產穩產的關鍵技術措施。裝備水平及采掘技術的開發直接關系到煤礦生產的能力和安全。保障礦井實現高產高效的必要條件則是高效機械化掘進與支護技術的共同開發,也是巷道掘進技術的發展方向。

我國煤炭行業發展迅速,其中掘進機行業也受到了相對的重視。在文件《關于促進煤炭工業健康發展的若干意見》中,國家發改委出臺的煤炭行業結構調整政策在全國煤炭工業科學技術大會上展開討論,涉及的內容包括綜合采煤設備如何完善、如何加強管理、以及如何提高效率等。

隨著綜采技術的發展,早已出現了年產幾百萬噸、甚至千萬噸超級綜采技術,大幅度增加了年消耗回采數量,使巷道掘進綜合采煤成為了煤礦高效化、集約化生產關鍵性技術。在我國,懸臂式掘進機與單體錨桿鉆機配套作業線是煤巷高效掘進方式。其中最煤巷綜合機械化掘進是最主要的方式,被也稱為高效集約化掘進技術,被廣泛的應用到了我國國有重點煤礦,而其中典型的掘進機械為懸臂式掘進機。

懸臂式掘進機是集截割、裝運、行走、操作等功能于一體,主要用于截割任意形狀斷面的井下巖石、煤或半煤巖巷道?,F在國內的掘進機設計雖然說離國際先進的技術還有段距離,但是國內的技術水平已能基本滿足國內的需求。大中型號的掘進機不斷被創新。

2 煤礦掘進機的機械作業線操作流程

2.1 配備正副兩名司機以上,操作由正司機負責,監護則由副司機負責。在不得擅離崗位的同時還要集中精神,無證人員不得操作。

2.2 在掘進20m左右時,瓦斯濃度在風流種達到1.5%后,機器必須停轉,切斷電源,然后及時處理。

2.3 煤巖的性質不同,其切割方式也是不同的。其具體方如:

(1)半煤巖掘進時,應先以截割煤為主,其后切割破碎巖石,是以切割軟物為主再以切割硬物為輔助。

(2)從工作面下部切割是其正常施工程序,以切割底后槽為主。

(3)切割的同時考慮煤巖層,截割頭施工時應按照煤的紋理方向移動,切不可橫斷層理。

(4)全煤切割時,應按照先四面刷幫處理,再破碎煤巖中間層部分。

(5)在硬煤的切割中,截割程序應自上而下進行。

(6)處理比較破碎的頂板時,應先截割斷面周圍或采取留頂煤的方法。

2.4煤巖截割時其應注意事項有:

(1)當巖石硬度強于掘進機挖掘切割能力時,此時必須停止掘進機的使用,采取其它破巖補救措施。

(2)掌握好機器的推進速度是根據巖石的堅硬程度而定的,使壓死刮板輸送機或截割電機過載等現象得以避免,切割時必須放下鏟板。如果因落煤量過大而造成過載壓力大無法成功,司機應停止施工,將掘進機退出巷道,及時進行處理。為了避免燒毀電動機或損壞液壓馬達,嚴禁點動開機處理。

(3)工作時在旋轉狀況下截割頭才能進行煤巖截割。不允許截割頭帶負荷啟動,禁止超負荷運轉,減小推進速度。

(4)在低工作位置時,截割頭禁止將鏟板抬起。鏟板與截割部的距離最小不得小于300毫米,截割頭與鏟板嚴禁相碰。在截割上部煤巖時,截齒觸網、觸梁等現象嚴厲禁止。

(5)要經常注意清理底部,對機體兩側的浮煤應及時清理,使用一刀壓一刀的方法清底,以防止底部出現硬坎或履帶在推進時越墊越高等現象。

(6)轉載機、裝載機、和二次配套輸送設備不能超負荷運轉。

(7)隨時注意減速器和機械各部的壓力還有電機聲響的變化情況,發現癥狀必須及時停機檢查。

(8)如果風量供給不足或除塵設施不完善時,堅決不準作業,否則會造成無法避免的傷害。

(9)長期工作結束后,電機不能馬上停止運作打開水水冷卻機器,應等電機停止工作十分鐘后再打開水路。

(10)危急情況出現時必須立刻打開緊急停止開關,并切斷電源,直到故障排除查明原因后方可開機。

(1)煤巖塊狀體積在不得超過機器龍門的寬度和高度時,否則必須進行人工破碎,才能可裝運。

(12)當結束運作時,應馬上放開操作手柄,避免油缸溢流閥長期溢流,對系統造成損害。

(13)向前掏槽時掘進機決不能使其切割臂位于兩面極限位置。

2.5 在掘進機前行時必須將鏟板放下,后退時則必須將鏟板抬起。

2.6 將將支撐油缸升起時掘進機才可工作,而在行動爬坡時則應將支撐油缸收起。

2.7 收尾工作:

(1)按規定手冊操作順序停機后,必須使掘進機進入安全地點,并將截割頭收回鏟板放到底部上切割臂放到底板上面避免碰撞,吊好電纜和水管關閉水路。

(2)在水量覆蓋大的工作面進行挖掘時,必須對電機以和操作箱及控制箱等電氣設備進行遮擋。

3 我國煤礦掘進機開采作業時的主要問題

3.1 支撐保護時間超時。開拓布置方式以單巷為主的掘進、支護不能平行操作完成作業,因為在一個掘進循環過程中,支護時間要掘進時間差不多3倍以上,導致嚴重限制了掘進尺度的加深。

3.2 掘進工作時,其工作面降塵效率低下。我國《煤礦安全規程》規定,在煤礦井下粉塵中,游離SiO2含量>10%時,其總粉塵濃度不能超過2千米。時至今日最為普遍應用用的內、外噴霧降塵方式,已經不能滿足井下對掘進開采工作面的環境技術要求。

3.3 元部件的性必須提高。因為在掘進工作時,地質條件是多變的,掘進機工作截面割離時截割頭載荷多變,已經影響了掘進機的壽命和使用性。

3.4 自動控制技術尚需完善。應在扭振截割技術中采用新型截割技術。比如提高自動化程度和改進支護方式等,這些都是提高新型掘進機的適應性能的關鍵。

3.5 轉運等配套的研究、整機與生產系統的配套性有待提高。

3.6 截割技術有待提高。目前,掘進機上主要使用的是帶合金頭的鎬形截齒。這種截齒在截割f=8以上硬度巖石時,經濟性、實用性以及壽命都會迅速下降。目前,最為成功的輔助截割技術包括沖擊振動和高壓水這兩種形式。高壓水輔助截割具其優勢特點為:很好的冷卻截齒降低溫度,減輕截齒磨損量超過百分之三是,減小噪音等諸多優點,所以如何提高切割技術是加快煤礦開采的主要項目之一。

4 結束語

煤礦產業是國家發展的重點項目,而掘進機的使用是煤礦開采快速的前提保障,如何拋棄傳統化的開采模式,使用現代的科技的作業技術,是一個值得深思的問題。而在掘進機開采過程中,如何規范操作,提高自身技術,完成作業流程,便成為了重點研究的對象,希望通過本文的論述,可以使大家對掘進機的作業流程有一個具體的認知,這也是筆者對我國煤礦掘進機機械作業做出的一點貢獻。

煤礦掘進機論文:淺論煤礦掘進機液壓系統的維護

[摘要]煤礦掘進機是用于煤礦井下掘進巷道的礦山機械設備,它以液壓控制為主,因此,掘進機液壓系統的維護就顯得尤為重要。文章首先闡述了綜掘機平時使用中如何避免液壓系統故障,然后分析了液壓故障產生的原因及排除方法。對于掘進機的正確使用、維護都有一定的參考意義。

[關鍵詞]煤礦掘進機;液壓系統;故障;排除方法

1.前言

煤礦掘進機是用于煤礦井下掘進巷道的礦山機械設備。煤礦巷道掘進機以液壓控制為主,其液壓控制系統包括左右行走驅動系統、裝載運輸系統、截割部擺動油缸系統以及其他輔助油缸等。掘進機液壓系統作業時都是通過電動機把機械能轉化為液壓油的壓力能來驅動液壓油缸和馬達工作而實現的。但是其對主系統的功能和效率產生的影響是巨大的。液壓系統出現故障將會直接導致主系統的失效,從而造成嚴重的經濟損失。

2.綜掘機使用時應避免油液污染

據統計,掘進機液壓傳動系統在使用中發現的故障有70%~80%是由于油液污染所引起的。污染的油液危及眾多液壓元件正常工作,如:使滑動零件嚴重磨損,泄漏增大,效率降低,油溫升高;造成運動零件憋卡,不能動作;使節流小孔堵塞,造成控制元件失靈。所以控制油液污染是避免液壓系統產生故障的一個重要因素。

掘進機在煤礦井下作業時,經常發生液壓管路擠斷損壞,致使油箱缺油。在補充液壓油時,液壓油必須過濾加注,加油工具應清潔。拆卸液壓油箱加油蓋、濾清器蓋、液壓油管等部位,拆卸前,要用水清洗掘進巷道,再把掘進機退離工作面20m,減少因風機吹起的煤塵對液壓系統的污染,拆卸部位要先徹底清潔后才能打開。如拆卸液壓油箱加油蓋時,先除去油箱蓋四周的煤、矸,擰松油箱蓋后,清除殘留在接合部位的雜物(不能用水沖洗以免水滲入油箱),確認清潔后才能打開油箱蓋。

總之,為盡量避免掘進機液壓系統故障,日常因注重維修工作的細節,在故障早期就將引起故障的各種因素消除,從而使設備發揮更大的效益。

3.綜掘機液壓系統常見的故障及排除方法

液壓系統常見的故障有操作人員操作不規范而引起的故障、油溫過高、液壓系統壓力不足或無壓力、工作機構速度不夠甚至不動以及噪聲和振動等,分別敘述如下。

3.1操作人員操作不規范而引起的故障

機械作業人員操作不規范、粗暴,則必然產生沖擊負荷,使掘進機故障頻發,大大縮短使用壽命。作業時產生的沖擊負荷,一方面使機械結構件早期磨損、斷裂、破碎,一方面使掘進機液壓系統中產生沖擊壓力,沖擊壓力又會使液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過早失效漏油或爆管、溢流閥頻繁動作油溫上升。

3.2油溫過高

油溫過高的原因分析如下:

3.2.1散熱不良。油箱儲油量太少,使油液循環太快;周圍環境氣溫度、空氣流通不暢等都是導致散熱不良的原因。

3.2.2油冷卻器內部堵塞,造成冷卻水不循環而使油溫升高,或者冷卻水量不足,不足以把液壓系統的熱量帶走而造成油溫升高。

3.2.3錯用了粘度太大的油液,引起液壓損失過大。粘度是工作液體的重要使用性能之一。粘度越大,液壓系統的壓力損失和機械摩擦損失就越大,阻力增加,使系統內的壓降增大,造成功率損失、溫度上升。

3.2.4系統無卸荷回路,當不需要壓力油時,大量高壓油液仍長時間不必要地經溢流閥溢流。若系統中各個執行元件暫時不工作時,若油泵仍以溢流閥調定壓力值排液流回油箱,則會造成功率損失和油液發熱,所以必須使油泵卸荷。卸荷就是油泵以很低的壓力運轉,或以很小的流量運轉,使泵的輸出功率最小,從而節約能耗,提高系統壽命和減少發熱。

3.2.5泄漏比較嚴重。液壓泵壓力調得過高,運動零件磨損使密封間隙增大,密封元件損壞,所用油液粘度過低等等,都會使泄漏增加。

3.3液壓系統壓力不足或無壓力

首先檢查液壓泵是否有流量。若無油液輸出,則可能是液壓泵的轉向不對,油泵內部磨損嚴重或損壞,吸油回路阻力過大(如濾油器被堵塞或油液粘度太大等),致使泵不能排出油液。如果液壓泵有油液輸出,則應檢查各段回路的元件或管路,以便找出使油液短路或泄漏的部位。其中溢流閥主閥芯或先導閥可能因贓物存在或銹蝕而卡死在開口位置,或因彈簧折斷失去作用,或因阻尼小孔被贓物所堵等,都可能使液壓泵輸出的油液立即在低壓下經溢流閥回油箱;在壓力回路中的某些控制閥,由于污物或其他原因使閥芯卡住處于回油位置,使壓力回路與低壓回路短接。另外,也可能是管接頭松動或處于壓力回路中某些閥的內泄漏嚴重,或者執行元件的密封損壞,產生嚴重內泄漏造成的。

3.4工作機構速度不夠甚至不動

發生這類故障的主要原因是液壓泵輸出流量不夠或無流量輸出;系統泄漏過多,進入執行元件的流量不足;溢流閥調定的壓力過低,克服不了工作機構的負載阻力等。具體的原因如下:

3.4.1溢流閥或位于壓力回路的其他控制閥的閥芯被贓物或銹蝕卡住在進、回液口的連通位置,使壓力油流回低壓回路。

3.4.2液壓泵內泄漏嚴重。主要是零部件磨損,密封間隙變大,使壓油腔與吸油腔聯通短路。

3.4.3液壓泵的轉向不對或吸液量不足。吸油管路阻力過大,油箱的液面太低,吸油管漏氣,油液粘度太大或油溫過低等,都會使液壓泵的吸油量不足,造成輸出油量不夠。

3.4.4處于壓力回路的管接頭和各種閥的泄漏,特別是執行元件內的密封裝置損壞,內泄嚴重。

3.5噪聲和振動

噪聲和振動往往同時出現,不僅惡化勞動條件,而且振動會使管接頭松脫甚至斷裂。產生噪聲和振動的主要原因是油液中混進較多的空氣,或液壓泵流量脈動較大或脈動頻率接近元件或管路的固有頻率,因而引起共振。此外管路固定得不牢固也易引起共振。導致這些故障的可原因有:

3.5.1泵和馬達的質量不好。如困油現象未能很好消除、柱塞卡死等,都將引起噪聲和振動。

3.5.2若吸油管路中有氣體存在,將導致產生嚴重的噪聲和振動。一方面的原因可能是泵的吸液高度太大,吸油管路太細而阻力大,泵的轉速太高,油箱不通大氣或液面壓力太低,油液粘度大或吸油濾油器堵塞等等,使液壓泵吸液腔吸不滿油液,造成局部真空,使融解在油液中的空氣分解出來,產生氣蝕而引起噪聲;另一方面,可能是吸油管密封不嚴,油箱液面太低,吸油濾網部分外露,以致液壓泵在吸油的同時吸入大量空氣并進入系統。

3.5.3其他原因。如電機與液壓泵安裝不同心或聯軸器松動,也會引起泵的振動;管子細長、彎頭較多又未一一固定,管路中流速太高,也都會引起管路振動。

4.結束語

液壓系統煤礦掘進機是最重要的系統之一,也是最容易出現故障的系統之一,液壓傳動系統中各種元件和輔件都可能產生故障,形式多種多樣。在日常工作中,首先要掌握好綜掘機的組成結構,特別是液壓系統的組成,然后要在平時的工作實踐中多積累經驗,注意總結。遇到問題,要多查閱資料,與同行多交流。只有這樣,才能更好地減少故障、排除故障。

煤礦掘進機論文:煤礦井下掘進機電設備的節能措施

摘要:為了能夠提高煤礦井下掘進機電設備的節能效果,對其節能措施進行了深入地研究。首先,研究了推廣高效節能設備的方法;其次,進行了電力變壓器節能技術分析;然后,分析了實行運輸系統的集中控制的措施;接著,分析了變頻技術在流體負荷設備中的應用;,分析了以帶式輸送機代替刮板輸送機的策略。

關鍵詞:煤礦 節能 機電設備

目前,我國政府把節能減排作為加強宏觀調控的重點和轉變經濟增長方式的突破口及重要抓手。作為全國九大節能減排重點行業之一的煤礦企業,如何適應形勢的變化,主動承擔起社會責任,成為當前行業的重要課題。隨著煤礦采掘機械化程度的提高,采掘機電設備的單機容量和總容量也在不斷提高。因此,加強對采掘機電設備的管理,做到合理用電、節約用電是十分必要的。由于采掘機電設備種類多,使用范圍大,運轉時間長,管線鋪設距離遠,故采掘機電設備的節約用電,必須從多方位、多方面來解決。

1、推廣高效節能設備

(1)更換節能型變壓器

將企業中使用的S7及以前系列的變壓器更新為Sl1、S15系列非晶合金變壓器,將礦用油浸式變壓器更新為礦用干式變壓器。非晶合金是一種新型合金材料,采用非晶合金制造的配電變壓器具有低噪音、低損耗等特點,空載損耗較普通硅鋼片制造S7、S9系列變壓器下降70%-80%,負載損耗比S7、S9系列變壓器下降20%-30%。

(2)更換節能型電動機

電動機在煤礦中應用廣泛,采用高效節能型電機強制淘汰部分礦井仍在運行的低效電機是節能工作的主要措施之一。高效節能電機采用新工藝、新材料,通過降低電磁能、熱能和機械能的損耗,提高輸出效率。高效節能電機普遍具有效率高、起動轉矩大、噪音小等優點,通常情況下,高效節能電機與一般電機相比效率可提高3%-6%。

(3)空壓機節能改造

活塞式空壓機在煤礦中仍有使用,活塞式空壓機具有進、排氣壓力范圍廣等優點,但供風效率低,能耗高。離心式空壓機和螺桿式空壓機性能優越,氣流穩定,噪音小,維護量小,比活塞式空壓機綜合效率提高20%-25%??諌簷C節能改造首先要將活塞式空壓機更換為先進的離心式空壓機或螺桿式空壓機,同時優化壓風管路系統,減少管路阻力、減少漏風量;其次對單臺或多臺空壓機進行變頻控制,根據管路壓力調節設備輸出功率,使設備制風量與實際用風量相匹配,減少設備啟停次數。一般采用變頻控制的空壓機較傳統控制式的空壓機節電率在2O%以上。

(4)改造帶式輸送機控制系統

煤礦井下帶式輸送機采用順煤流方向啟動,設備運行時間長,電能浪費比較嚴重。在井下帶式輸送機綜保裝置基礎上配接無料延時停車傳感器并進行集中監控,實現單臺設備有煤開車、無煤停車的隨機控制,可有效減少電機空運時間,避免運輸設備無煤運轉浪費電能。該技術在老礦運輸系統改造中應用廣泛,節電量可根據技改后電機減少的空運時間計算。

(5)推廣井下無功補償裝置

煤礦井下采掘設備、運輸設備功率因數一般在0.6-0.7,是造成井下電氣系統功率因數過低的主要因素,同時也是節能改造的重點。采用隔爆無功補償裝置是提高井下配電系統功率因數、降低線路損耗的主要措施。

2、電力變壓器節能技術分析

國民經濟的持續高速增長,盡管電力裝機也增長很快,但由于整個社會對能源需求的巨大增加,使得電力供需的矛盾仍十分突出。要實現我國國民經濟的高速可持續增長,能源的供需矛盾必將更為突出,今后,除了繼續探索新能源的開發利用之外,大力節約能源就成了重中之重。從電力的生產、供應和消費來看,節約在輸配電過程中的電能損耗就顯得十分重要。

(1)合理選配變壓器的容量

從理論上講,要使變壓器發揮較大效率,應使平均負荷率為額定容量的5O%-75%。但因為變壓器本身的負載及功率因數是變化的,且有超載運行的可能性,故不必按較大效率的準則來選擇變壓器的容量。如果變壓器容量選得過大,出現“馬拉小車”現象,空載損耗會大大增加;變壓器容量選得過小,變壓器負載過大,甚至過負荷,使變壓器負載損耗增大。

(2)合理選擇變壓器的數量和類型

為了降低變壓器損耗,應根據企業負荷情況合理選擇變壓器的數量和類型。選擇時一般應遵循以下原則:(a)合理選擇變壓器臺數。負荷絕大部分為三級負荷的,可裝設一臺變壓器,若企業一、二級負荷所占比例較重,必需兩個電源供電的,則應裝設兩臺變壓器;特殊場合可使用多臺小容量變壓器,如,受運輸和作業條件限制的井下變電站。(b)選用低能耗、高效率的節能型變壓器。選用低能耗、高效率的節能型變壓器是節能的重要手段,它可以減少空載時由鐵損、漏磁損耗、激磁電流產生的鐵損和負載時由負載電流在變壓器線圈電阻上產生的損耗

(3)提高變壓器功率因數

負載功率因數的降低將使變壓器的效率降低,從而使其損耗增大。用電設備除了要消耗有功功率以外,還要消耗相當數量的無功功率,從而導致電網功率因數的惡化,這將使變壓器損耗增加且增加電費。如果在這種系統中設置移相電容器,負載的功率因數就會得到改善,無功功率則受到抑制。同時,移相電容器補償了無功電流,使配變電設備用網絡的實際電流減少,從而提高了變壓器的利用率,降低了變壓器的銅耗及線路損耗,節約了電能。

3、實行運輸系統的集中控制,減少空載運行及重復起動

目前,大多數礦井采掘工作面開采水平在-1000m左右,距井底較遠,運煤線路長,運輸設備多。有些工作面從順槽至集中巷有十幾部運輸設備。對如此多的運輸設備只有采用集中控制,才能減少空載運行及重復起動。

目前,集中控制的方法很多,有的采用手動,有的用程序控制,即逆煤流方向延時起動,確保煤流不壓機頭、堆煤,但往往造成前部輸送機空轉;有的實行帶式輸送機隨機性運轉,即本機有煤就開,無煤就停,雖然避免了帶式輸送機的空轉,卻增加了帶式輸送機的開停次數。較好的集中控制是順煤起動。各單位要結合自己的生產特點,合理選擇集中控制系統,做到運輸設備不長期空轉、不頻繁起動,以達到節約電能的目的。

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