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煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电设备节能对策分析
摘要:节能减损是煤矿井下掘进机电设备值得关心的问题,是井下一项重要工作,直接关系井下的管理水平和经济效益。从煤矿井下掘进机电设备使用现状入手分析,从多方面详细探讨煤矿井下掘进机电设备节能措施,以期使煤矿井下掘进机电设备节能减损控制效果更好。
关键词:煤矿井下;掘进机电设备;节能措施;现状;对策
0引言
随着科技水平不断进步,在满足产量的情况下,企业和社会对煤炭开采过程中的环境保护问题和电能消耗问题有了更多要求。开采过程中,企业亟待解决掘进机电设备等主要开采工程设备耗电量过高的问题,如能解决这一技术困难,将在很大程度上实现电力资源节约[1]。
1煤矿井下掘进机电设备使用现状
掘进机电设备的使用情况与中国煤矿企业管理、操作情况有密切关系。目前为满足国内煤炭供应、储备需求,中国出台了一系列政策、计划,企业也制定了相应年度计划,但由于中国煤矿企业在管理过程中无法保障技术管理的有效性,甚至无法正确推进技术管理进程,导致中国煤矿企业管理水平不高,煤矿井下掘进机电设备使用效率较低,专业设备与国际水准存在差距,国内较先进的技术也因管理沟通不畅等问题而不能最短时间内实现技术共享。
2煤矿井下掘进机电设备节能措施
2.1科学选配采掘机电的供电设备
2.1.1选择变压器及变压器容量
在中国,企业从环境保护的社会责任感出发,往往会选择节能化的变压器设备,根据井下操作环境不同,变压器还可以使用干式化的变压器设备或油浸式的变压器设备。变压器是井下煤矿作业的主要供电设备,企业在选择变压器设备时,首先要考虑其能否为井下作业提供充足动力,其次要根据不同运载环境来选择变压器材质,减少空载运行现象。目前中国大部分煤炭开采企业都有良好的环保意识和社会责任感,但还是有部分私人开采的煤矿及小型煤矿在开采时罔顾社会效益和自然压力,单纯地追求利益较大化,选择变压器时,不考虑环境保护问题,仍旧使用高电能消耗的变压器设备,部分企业为节约固定投资,甚至仍旧使用已淘汰的、没有节能功能的油浸式变压器设备,导致电力资源浪费严重。目前IGS9231型变压器已在部分企业煤矿井投入使用,通过数据监控对比,可知这种较为节能的变压器每台较普通变压器能节约8400kW•h的电量,这种型号变压器的推广及进一步升级成为目前煤炭行业升级的标志之一。如煤矿企业仍使用老旧变压器设备,其工作时负荷率不到30%,极大地浪费电力资源、时间成本、消耗固定资本。目前非晶合金材料是一种主要的、用于变压器制作的原材料,这种材料能在变压器运行时减少不必要的蜂鸣声,降低电力资源的不必要消耗。采用非晶合金材料的变压器目前有S11和S15两个系列,更换这两个系列的变压器可以为企业降低电力消耗的成本,增加企业经济效益[2]。
2.1.2煤炭输送机的选择
煤炭输送机是煤矿井下作业铺设较长的一种设备,目前主流煤炭输送机有带式输送机和刮板输送机。带式输送机的代表机型是SJ-80型号输送机,刮板输送机的代表型号是AGW-80T型号输送机,在实际操作运转中,SJ-80型号输送机比AGW-80T型号输送机每小时能多运350t煤炭,且运输距离要长860m,通过数据对比,可以得出在同样的电力消耗下,带式煤炭输送机可以完成更远距离的输送且效率更高,带式输送机可以为企业和社会节约更多电力资源。
2.2选择合理的供电电压
根据物理原理可知,在用电设备功率固定时,供电设备提供的电压和用电设备工作中的电流成反比例关系,即电压越大,用电设备工作中的电流越小,意味着较高的供电电压能为设备带来较理想的电流使用效率、降低设备功率、达到节能目的。目前主流煤矿开采企业都将供电电压提高到660V和1140V,条件允许的情况下更多地使用1140V的供电电压,甚至一些情况下还可以使用3300V的供电电压,电压越高,在线路传输时耗损的电量就越小。特别是在井下作业,输电线路往往铺设长度以公里计数,这就要求供电电压传输速度快。但过于冗长的输电线路仍会大量耗损电能,因此在条件允许的情况下,建议企业设立、使用移动变电站,供电设备与用电设备协同作业,缩短二者之间的距离,减少输送过程中电能耗损,达到降低能耗、提高效率的目的。
2.3尽可能应用变频调速节能设备
a)在采煤机中的应用。目前较先进的是回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术。这种技术常用于牵引式采煤机,通过实际操作实验,可以得出这种采煤技术的优点有:(a)能够平衡和控制变频器,无论其是否处于额定转速下;(b)可以较大范围内调整力矩,稳定牵引;(c)操作简单方便;b)在提升机中的应用。提升机变频调节主要是四象限运行技术,同时提升机还采用了无速度传感器矢量控制方式,实现系统数字化控制,同时企业还配备了数字化控制的专门软件,方便操作。同时根据电路设置还可以完成远程操作作业,老式提升机存在过压、欠压、过流、电机缺相等问题,但通过技术革新,这些问题都被逐一解决,矿业公司也进入了节能新时代;c)在胶带输送机和电铲中的应用。老式皮带运输机存在启动、运行、制动失控问题,这些问题除了导致电力不必要损耗外,还有巨大的安全隐患。目前四象限变频调速技术与胶带输送机结合后,这些问题都被解决,延长了使用寿命。电铲操作通过四象限变频调速技术也得到突破,避免电铲动力不足、过度操作等问题;d)在风机中的应用。风机节能是煤矿企业一直关注的问题,环境不同,需要的风量也是不同的,但过去风机不能智能变频,产生了很多不必要的损耗。目前变频器在中国煤矿风机节能改造中有较广泛的运用,降低了低转速,提高了安全性能。通过企业1a的对比测量,得出结论,在采用变频风机后,企业节约电费56×104元,同时提高企业事故预警能力,明显降低危险警报的次数。
2.4科学使用管理机电设备
a)提升电机设备功率因素。在现实工作中,是否能够及时供电及保障供电质量,主要是由供电设备功率决定的。在调查中,供电功率较低是煤炭企业供电效率不高的主要原因,会在供电过程中产生大量无功电流,且不能保障电压稳定,一方面对硬件设备产生负面作用,严重影响其使用寿命;另一方面也不利于设备正常运行,往往会出现“大马拉小车”的现象。针对这种情况,可以采用双电机配合运行的做法,从一定程度上保障工作顺利完成。还可以通过设备“瘦身”进行工作方面的调整,比如降低设备额定功率和额定电压,虽然这会使设备工作效率缩水,但可以在不改变供电系统的情况下,使设备正常发挥作用;b)开发现有机械潜力。开发机械设备潜力,首先要充分了解设备,并熟悉设备具体功能和作用,这样才能做到有的放矢地改造。机电设备耗能主要是在运行时出现的,出现发热等现象,是耗能的主要原因,这种耗能对生产来说是无意义的,但这种耗能要占整体耗能的40%左右。所以,在机械设备日常维护时,要注意机油、润滑油添加和设备内部清洁,在工作中保持机械设备稳定运行,在停车和开车时,要缓慢操作,避免时快时慢的现象,以有效降低机械耗能。
3结语
中国能源产业的发展逐渐集中到新能源和清洁能源领域,煤炭行业在国民经济的总体占比中逐渐下降,这是煤炭行业必须面对的事实。在这种背景下,煤炭行业内部必须优化发展自身体制,更新发展理念,控制发展成本。从节能角度对煤炭行业的发展提出了建议,希望能由此提升煤炭行业利润空间,促进其健康发展。
作者:郑建义 单位:山西晋城无烟煤矿业集团寺河煤矿
煤矿掘进机论文:煤矿掘进机电气系统保护与故障诊断
【摘要】从煤矿开采的角度来讲,掘进机在整个开采系统中占据了很关键的地位。这是由于,掘进机是否具备优良的性能,在根本上决定着煤矿开采的综合效益。对于煤矿掘进机进行故障诊断,应当能够判断煤矿掘进机出现故障的位置,然后对此进行检修。目前的状态下,电气系统保护与煤矿掘进机的故障诊断已经实现了相互结合,通过运用信息化的手段与措施来健全电气系统的各个环节运行。因此,针对煤矿掘进机应当开展多方位的故障诊断,因地制宜选择适合运用于故障诊断的手段和措施。
【关键词】煤矿掘进机;电气系统保护;故障诊断
引言
随着机械化的迅速推进,煤矿生产所需的各项机械设备也获得了多方位的改进,其中典型为煤矿掘进机。但是相比于其他故障而言,煤矿掘进机很可能表现为相对隐蔽的故障状态,因此也在客观上增大了故障诊断的难度[1]。技术人员如果要查找煤矿掘进机某个部位的潜在故障,则要运用相对复杂的诊断流程。由此可知,煤矿掘进机设有复杂度较高的电气系统保护,针对不同类型的掘进机故障都要运用针对性的诊断模式,确保从根源上消除故障隐患与安全威胁。
1电气系统的基本构成
煤矿掘进机本身包含了复杂度较高的自动化系统。在整个的电气系统中,典型设备为显示箱、操作箱、电机、外围设备、电控箱以及报警器。具体来讲,针对煤矿掘进机应当配置如下的电气系统构成:掘进机的控制部分一般来讲设计为PLC的扩展模块与主模块形式,上述部分构成了核心性的电气控制模块。具体而言,主模块可以设计为S7-300的核心系统型号,而与之相应的数字量模块以及扩展模块应当连接于模拟量的模块。在PLC模块的辅助下,系统可以运用特定的流程来实现逻辑判断,收集并且处理实时性的外部信号。在完成全过程的信号处理后,针对各种类型的信号就能实现输出。此外,中间继电器也可以用来控制系统中的某些电气部件[2]。掘进机的主回路涉及到电流传感器、阻容吸收装置、接触器与熔断器等。因此,主回路最基本的性能就在于控制供电,确保接通电源或者断开电源。在整个的主回路中,阻容吸收器能够吸收尖峰的瞬时电压;与此同时,电流传感器针对整个线路中的电流幅值进行了检测,PLC模块接收实时性的检测信号。除此以外,电气系统还涉及到故障诊断与综合保护。在综合保护中,综合保护包括了故障试验与温度保护的两部分,因此可以完成全过程的过热保护、漏电保护以及漏电闭锁等多项功能[3]。系统借助显示器来呈现故障状态,针对其中涉及到的各项故障信息都能予以的输出。作为操作人员而言,应当能够据此判断掘进机受到故障干扰的具体状况,运用特定手段来排除危险。
2电气系统保护
煤矿掘进机如果处在正常运转的状态中,那么并不需要借助故障诊断来修复故障。然而在特殊情况下,掘进机将会表现为回路漏电、某些构件损坏或者电机过载等。一旦出现了上述现象,PLC模块就应当开展实时性的故障鉴别与故障判断,针对系统中的特定部位进行相应的控制[4]。如果查出了故障所处的位置,则要暂停这个部位的正常运转,对此开启相应的保护功能。一般来讲,PLC配置了三种类型的输入信号,其中包括频率量、模拟量与数字量。在电流传感器的辅助下,针对系统串联的各台电机都能进行实时性的电流检测,在此基础上针对统一信号进行输出处理。相比于系统设置的标准值而言,检测信号值很可能表现为特定的偏差度,PLC模块据此就能推断得出的故障位置。例如:在对比三相电流值的基础上,就能察觉到电机缺相的存在。电气保护系统一旦察觉到了上述故障的存在,那么有必要对其开启相应的过热保护或者漏电闭锁,针对漏电闭锁的现象进行检测。在某些情况下,主回路很可能已经无法达到最基本的保护动作值,此时有必要断开保护节点[5]。除此以外,PLC还能扫描输入口的数字量,针对启动状态的电机实现全过程的控制。具体在运行时,保护模块针对定子绕组应当完成实时性的热敏检测。在某个时间段,如果判断为过高的电阻值,那么意味着电机温度符合了较大限度的保护动作,因此整体上表现为电路翻转的状态,同时也要断开相应的节点。电气保护系统有助于鉴别的电气故障位置,然后据此实现全过程的故障排除,确保恢复掘进机的正常运转。
3健全故障诊断的流程和模式
3.1实时性的诊断
从故障诊断的角度来讲,掘进机设有的人机界面,对此可以呈现度较高的故障信息与运行状态。例如:TD200的人机界面针对实时性的故障状态与系统运行状况都能进行的显示,而XSB型号的显示模块可以判断特定时间段的运行参数,进而展现的故障信息。电气系统如果突然陷入了特定的故障状态,那么借助人机界面就能查询实时性的故障状况,据此加以的故障鉴别。通常情况下,处在运行状态中的掘进机系统很可能表现为缺相运行、传感器异常、绕组缺相或者其他故障状态,针对上述状态都要实现逐个的查看。例如:如果照明灯始终无法亮起,那么很可能表现为照明回路的损坏或者漏电现象。对此在开展诊断时,先要断开整个回路的电源。照明灯如果无法被点亮,那么很可能受到了电缆漏电、蜂鸣器漏电或者模块故障带来的不良影响。在特殊状态下,导线也可能出现了松动。反之,如果故障状态位于接触器、传感器或者系统按钮等位置上,那么显示器就能直观呈现特定的故障状态,以便于操作人员推断故障根源所在,进而查找的故障位置[6]。
3.2查询历史信息
面对掘进机出现故障的现象,操作人员通常有必要查阅与之有关的历史故障信息,进而为其提供可供参照的故障诊断经验。由此可见,为了提升故障诊断的实效性,对于掘进机的整个电气系统还需增设查询历史故障的相关功能。如果有必要停机检修,那么先要按下组合控制键,显示器就可以为操作人员呈现特定时间段的历史故障信息。如果遇到了难度相对较大的掘进机故障状态,那么有必要查看与之有关的各种故障信息,在此基础上选择最适合运用于此次故障诊断的手段与措施。显示界面可以呈现的年月日信息,同时也能显示故障编号。
4结语
近些年来,智能化与信息化的技术正在融入全过程的故障诊断中,在此基础上提升了故障诊断的实效性。煤矿掘进机本身具有很复杂的内部结构,掘进机运用于煤矿井下生产可以提升各个生产流程的整体效益,尤其针对关键性的系统部件可以优化检测。目前的状态下,煤矿企业已经意识到了故障诊断与电气系统保护的价值所在,因此也开始尝试着运用适合自身的技术措施。掘进机系统一旦表现为故障现象,那么有必要在最短的时间段里消除故障风险,进而保障整个掘进机系统的安全性。
作者:夏长春 单位:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
煤矿掘进机论文:掘进机在非煤矿山应用中的产尘治理
摘要 本文结合某公司在扩建工程中,为了赶工期而进行一系列的连续作业,因此在本地区产生了大量的粉尘。经过笔者的考察和研究对巷道掘进机在生产过程中所引发的防尘效果进行了比较。针对掘进机的产尘具体特点和实际情况,提出一套新型的降尘技术。
关键词 粉尘防治;掘进机;除尘技术
某矿业公司在扩建工程中,为了赶工期而进行一系列的连续作业,因此,在井下产生了大量的尘埃。该公司在非煤矿山及时次使用巷道掘进机,主要用于中段巷道的掘进,然而在生产过程中产尘量相当高,由于传统的一些防尘技术不能有效地减少和抑制粉尘的产生,其结果是工人们的可视距离小,生产也是时断时续,从而严重地制约了掘进机的有效性。见于此,笔者建议采用高压水流的雾化降尘技术和高效湿式的除尘技术,从源头上改善工人们的作业环境,让掘进机真正发挥自己的优势,从而进一步地提高井巷的掘进效率。
1 掘进机产尘量与产尘的特点
1.1 掘进机产尘量
在掘进机开始使用的时候,作业面有效距离分别为20m、15m、5m时的测定结果为:呼吸性粉尘4.8mg/m3 、6.7mg/m3、7.8mg/m3,产生的总尘埃量分别为51mg/m3、66mg/m3、169mg/m3,都远远超过国家所规定的矿山粉尘的具体标准值10mg/m3和2mg/m3。
1.2 掘进机产尘特点
根据现场实际考察发现,引发产尘量多少与粉尘浓度变化的因素主要是悬臂的位置、岩石的性质、切割头力学参数、喷雾洒水强度以及切割头距底板工作高度等。所有的粉尘在工程项目的工作面上都是以不均匀的形态所分布,主要是以气浪状和注射状为主,散发进大气从而弥漫和充斥这整个工作面。在无风的情况下进行作业,其所产生的含尘气流,以平均速度0.5m~1.0 m/s向外喷射,若不能进行有效的处理,该气流就可能会导致作业人员在短时间内窒息,司机因为长时间处于混浊气流之中,无法地操纵设备,所以严重地影响了掘进机的有效工作效率。
2 掘进机产尘治理
2.1 井下常用综合防尘措施
通常情况下,井下综合防尘措施一般分为:湿式作业、通风除尘、密闭抽尘、个体防护、净化风流等,不过这些措施在特殊情况下除尘效果并不明显。结合掘进机在工作中所具体产生的粉尘特点,尤其是切割上部岩面时,产生的粉尘量会更大,向四周扩散的速度也比较大,结合这一特点,我们才提出采用高压水流的雾化降尘技术和高效湿式的除尘技术。
2.2 高速高雾化水雾流降尘技术
1)高速高雾化水雾流系统主要是由高压泵、过滤装置、喷雾装置与电控装置所组成
2)技术参数的选用
(1)高压泵
参照高压喷嘴雾化水压的具体要求,通常都是采用BP25/12装置的喷雾泵;
(2)喷雾装置
喷雾装置的合理设计是提高喷雾降尘效果的前提保障,应该充分依据掘进机自身的喷雾系统特点,选用适合其发挥较大优势的装备设置。实验表明,设置8个高压喷雾降尘喷嘴效果,让设备喷雾覆盖整个截割头,这样就能减缓粉尘量的增加同时还能阻止粉尘迅速外流。门字结构的喷雾装置上,好两边都焊接两个倾角15°的喷嘴,确保喷雾角度,才能有效地覆盖整个掘进机的截割头,这样既减少了水雾对司机视野的影响还确保了的喷雾效果;
(3)过滤装置
不能忽视水路系统中的杂质给高压泵所带来的喷嘴的堵塞和破坏,所以一定要在供水管路的系统上安置一个可以自动反复冲洗过滤的过滤装置,技术参数:适用水压≤4MPa,过滤能力≥200L/min,过滤精度≤10μm;
(4)电控系统
参考掘进机的备用锚杆钻机的实际电控系统容量,要根据实际作业情况,进行重新的选用检测的电流变送器的测量范围、精度;
(5)供水管路
通过对掘进机自身的供水管路的改进和处理,通常会使用冷却系统用水,一条引到高压泵供喷雾系统使用,另一条为湿式除尘风机使用,这样不但能实现掘进机的冷却水的最少量,还能实现湿式喷雾除尘用水和除尘风机用水的需要。
2.3 高效湿式就地净化除尘处理技术
掘进机工作的时候选用传统的局部压入式进行通风,风机就能将新鲜气流直接引入到工作面上,同时还形成了对操作工人的罩射,这样解决了操作人员的通风防尘问题,但是还是有大量的含尘气体依然是通过新风的稀释和粉尘的高雾水的双重影响而沉降,对巷道里的通风和防尘效果都比较有限,不能从根本上解决工人们的防尘要求。
2.3.1 湿式振弦除尘风机的选用
通常情况下,除尘风机的风量越大,粉尘浓度的沉降就会越有效果。所以,通过不断地加大循环风量,可以有效地提高除尘风机的降尘效率,有利于工作面的快速通风。在实际工作中,因为掘进机主要是用在红页岩中掘进中,加上巷道断面尺寸大,会选用“KCS-4088ZZ”矿用湿式振弦除尘风机。
2.3.2 净化除尘效果
掘进机作业时能够清楚地看到含尘气流被吸入湿式除尘风机口,经除尘处理之后,风机出风口的含尘量就会明显的降低,巷道的能见度得到进一步的提高,从而大大减少了粉尘扩散对巷道造成的二次污染;作业面在工作2min~3min以后,还是清晰可见得,从而确保了作业面的安全监护,通过净化除尘之后工人们的作业环境得到有效的改善。经多次测试,除尘风机出口处的粉尘浓度约为4mg/m3,掘进机工人处的风流经新风稀释之后,粉尘浓度也降到了2.71mg/m3,再经过一系列的个体防护,粉尘浓度就可以达到国家安全要求。
3 结论
通过采用高效湿式就地净化除尘处理技术和高速高雾化水雾流降尘技术后,掘进机作业面粉尘浓度经国家环保部门的监测和测量,掘进机使用时测点距作业面距离分别为20m、15m、5m,测定的粉尘浓度依次为:1.8mg/m3、1.6mg/m3、2.0mg/m3,总尘分别为8.2mg/m3、9.7 mg/m3、9.2mg/m3,达到了国家规定的矿山粉尘标准。
煤矿掘进机论文:浅论提高煤矿岩巷掘进机施工效率的有效途径
[摘 要]浅论岩巷掘进机存在的问题、掘进效率的制约因素,提出了提高综合机械化施工效率的措施。
[关键词]岩巷掘进;掘进机;效率问题;改进途径
1 引言
对于率快速掘进而言,一般人们总是认为大功率岩巷掘进机可以有效地提高掘进速度。实际上投入大功率掘进机进行掘进,不仅与地质环境及其适应性有关,且与系统配套、操作水平有关。提高掘进机装机容量,这与经济投资则成直接的正比关系,这就意味着投资越大,不一定收效就越高。只有综合考虑,提高系统效率才是关键,这也是提高掘进系统生产效益的关键。从其他矿引用的掘进机使用型号来看,不同类型的掘进机在不同时期投入,其掘进速度、效率也有明显的差异。总体来说,都在想方设法提高综合单进水平,并把使用大功率掘进机作为主要发展方向。
2 岩巷综合机械化掘进所存在的主要问题
掘进机在岩巷中掘进,其掘进机自身存在的问题多数都是不足的。国内外各种型号的岩巷掘进机,均具有显著的不足。岩巷掘进机系统,多受关键部件(切割头、刮板输送机及装载部)强度和耐磨性所制约,使得岩巷掘进机普遍使用寿命较低;硬岩掘进机切割时间较长,从而导致了油温过高以及强烈的抖动,使得机组故障率高,影响生产时间长,配件投入成本增高;对硬度在f=7及以上的硬质岩巷,其岩巷掘进机均实质性的问题还没有真正的突破(掘进机岩巷岩石硬度与切割效率的关系;进口岩巷掘进机所用配件的采购供应周期也长,供应不及时就影响生产;掘进机缺少架棚、打锚杆、锚索机构,而U型棚及锚杆(索)架设也无法实现机械化作业;有些缺少辅助运料装置,使得体型庞大的掘进机给工作面支护材料运输带来很大不便。
3 岩巷综合机械化掘进效率的主要制约因素
1)掘进系统上的制约。因掘进机性能的局限性,这就对所选的岩巷及辅助运输系统提出了更高的要求。目前所用掘进机,其经济切割硬度均在60MPa以下,这决定了适宜经济截割的巷道岩性不能太硬。若所选的岩层太软,巷道顶底板也不好管理;岩巷掘进机普遍存在体积比较笨重的特点,安装拆除的部件多,周期加长;国产掘进机安装需要三天,进口的要7天。为提高其相对有效作业时间,对所选的岩巷又不能太短(一般在700m以上),否则不经济了;综掘辅助运输系统要求连续出货且要保障排矸能力,因此要在所掘巷道中设置水平储矸仓或溜矸眼来进行缓冲,而许多矿井都没有成熟或完善的排矸系统,使得岩巷综掘排出的矸石不能直接进入系统(即使有的,也是短距离范围),只能依靠矿车通过副井罐笼提升。有的受矿井提升能力制约,岩巷综掘作业线设置也不多。这样以来,若要把现有的岩巷综掘作业线效率充分发挥出来,在系统选择上就要尽量的扬长避短,以充分发挥其生产能力和效率。
2)配备管理水平较高人员,消除差距上的制约。有的所配备的岩巷综掘队人员不少,但受到技术水平的限制,工作效率却非常低,特别是遇到一些故障时,处理的及时性和方式方法也不得当,这给快速掘进带来了制约性的人为因素。因此,提高综掘队管理人员的整体技术素质很重要,必须使其熟练操作技能,对出现的故障问题能及时发现与排除。对所使用的掘进机性能应有充分的了解,以便能合理使用。总之,综合提升管理人员的专业化程度和管理能力至关重要。
3)规范综掘机操作、维修人员的管理技术水平。在岗操作司机多为短期临时性的培训,他们对机器结构性能及其相关规范也掌握的较少,在作业过程又没有受到规范化的管理,出现的野蛮操作和超极限使用掘进机则不可避免;综掘队机电工对掘进机的整体结构及性能掌握的也不蛉面,对故障的直观及关联判断又不准、走弯路,从而导致检修或抢修时影响的生产时间较长;对预防性和周期性检查、检修也不及时或被忽略,使得综掘机潜在的故障或隐患越积越多;生产班次对综掘机检修工作不重视,形成了不规范性的检修。这都是制约掘进效率的因素。
4 提高岩巷综合机械化施工效率的有效措施
1)挑选掘进机型。在岩巷掘进新配置掘进机时,应针对目前矿区现有的岩巷掘进机,对其使用时间、工作条件、单进水平、配件消耗以及故障率等进行认真统计,并进行综合性分析、总结。看哪种机型比较适合本矿掘进高低抽巷(断面小、岩性软)、施工回风大巷、辅助运输大巷或胶带机巷(断面大、岩性适中)的使用,考虑性价比。综合、科学客观的考量,挑选适合本矿岩巷综合机械化作业,并为进一步的发展起到积极的作用和效果。
2)选择适宜的岩巷综掘系统施工。当前对于岩巷综掘来说,现有的国产岩巷综掘机,其经济性比较适用于岩性小于f=5的巷道施工,即使是使用进口掘进机也只能经济运行在f=6以下水平。因此,根据巷道岩性合理地选择所掘巷道的层位尤为关键。这也能为提高施工效率、经济效益和单进水平,巷道设计的总长度、断面大小、采取的支护方式以及科学合理的辅助运输系统配置(如水平储矸仓、溜矸眼等)奠定的工作基础,也是不容忽视的重要一环。
3)加强操作培训与规范化管理。加强综合机械化操作、维修及管理人员的专业化培训,提高操作、维修及管理水平,对扩大岩巷综合机械化发展规模,提高岩巷综掘的施工效率和单进水平能起到很大的作用。一般掘进机司机都没有经过严格的综合机械化专业化培训,规范其培训可以让他们熟悉综掘机的结构、性能及适用条件,掌握住操作规范、检点及安全注意事项等,对突发性机电故障应能处理好,同时要避免超极限和野蛮性的使用操作掘进机。加强培训,让其掌握岩巷综合机械化掘进工艺流程及系统布置;熟悉岩巷综掘系统常用设备的结构性能、工作原理、常见故障以及如何排除;统筹安排综掘系统的各个环节,均衡司机、机电和井巷施工人员的安排,有效提高人力资源效率;科学合理地安排机电设备的检修、保养和严格规范操作检修制度,彻底杜绝野蛮操作和超极限使用掘进机现象。
4)加快岩巷掘进机突破性技术研发与引进。由于当前岩巷综掘的单进水平还不高,有些关键因素还是掘进机性能的影响,虽然许多掘进机技术数据都标称较大或经济截割硬度f=8-10,而实际上遇到f=7左右的岩石时,其截割效率就显著下降了,此时会严重损坏机组,故障率与配件增高。针对此存在问题或不足,作为生产厂家应充分调研,认真分析总结,并进行科学合理的改进。作为使用者,应根据当地条件合理选择掘进机。积极引进掘进机液压及电控故障自诊系统的人机界面,以减少故障处理的时间;对切割工况实施自动监测定位系统,以有利提高巷道的成型;选择、提高配件的质量,促进岩巷掘进机的性能发挥。
5 结束语
岩巷掘进使用掘进机时,对新配置的应进行挑选。对现有的掘进机使用应综合配套好,适应使用环境,操作人员要经过严格培训考核上岗,维护人员应有较高的技术素质;在配件供给上要有所保障。总之,综合各方面因素,全力提高综掘机性能的发挥,以促进快速掘进的要求。
煤矿掘进机论文:煤矿掘进机常见故障及处理策略
摘 要:目前煤炭是人类应用的主要能源之一,煤矿企业为社会的发展注入了源源动力。随着社会的快速发展,科学技术水平也得到了提升,为了使开采煤矿的工作效率得到进一步的提升,在开采煤矿的过程中开始使用采掘机械设备,其中最为常见的机械设备使煤矿掘进机。然而在煤矿开采的过程中,掘进机会受到外界环境等因素的影响,从而导致掘进机在开采过程出现故障。本文结合实际煤矿开采工作对煤矿挖金机常见故障进行分析,并提出相关的处理策略。
关键词:煤矿;掘进机;故障;策略
随着社会的不断进步,人们对能源的需求也逐渐增多,煤矿企业的发展满足了人们对能源的需求。煤矿企业的机械化建设极大地提升了煤矿企业的生产效率,煤矿开采的过程中最为常见的机械设备就是煤矿掘进机。同时为了使生产效率得到较大化的提升,在煤矿掘进机中使用液化系统,并对该系统采用信息化控制,虽然这些做法都能进一步提升煤矿企业的生产效率,但由于维护和检修的不便导致煤矿掘进机在使用的过程中出现一系列故障。
1 煤矿掘进机电气系统常见故障及处理措施
1.1 煤矿掘进机电气系统PLC无输出
在煤矿生产的过程中常会出现煤矿掘进机电气系统PLC无输出的故障,从而导致PLC控制按钮在煤矿开采的过程中失去作用、综合保护器对煤矿的正常开采输出量无法做出保障以及自动保护节点出现损坏的现象。在煤矿开采的过程中,工作人员应当对煤矿掘进机的显示灯进行观察,当显示灯出现异常的情况时,工作人员应当对电气系统PLC进行检测,从而判断煤矿掘进机的故障是否与电气系统PLC有关。当工作人员对煤矿掘进机检测过后,应当对故障进行分析,当确定是电气系统PLC而引起的故障时,工作人员应当检查煤矿掘进机的输出情况,通过分析对所存在的故障问题进行定位,当故障原因是PLC输出端的问题,则应当及时对煤矿掘进机的PLC输出进行更换,当更换完毕后应当重新启动煤矿掘进机,确保有效处理因电气系统PLC而引起的故障问题。
1.2 掘进机的接触线圈以及继电器线圈的导通故障
由于煤矿开采的环境较为复杂,导致煤矿掘进机不能正常工作,此时的故障一般是由于煤矿掘进机的接触线圈以及继电器线圈出现了故障,其故障原因归根到底是受到了开采环境的影响。造成掘进机的接触线圈以及继电器线圈的导通故障的原因一方面是由于变流电源接触不良或接触线圈以及继电器线圈在工作的过程线圈损坏等造成的,另一方面则是因为直流电源接触不良以及PLC输出异常等造成的。当煤矿掘进机出现故障的时候,首要检查掘进机的PLC显示灯是否正常工作,再根据其显示情况来进行其他原因的分析,当需要更换机械设备零件的时候应当及时对其进行更换,如若不是机械零件出故障的时候,应对掘进机的线圈进行检查,并判断是否由于掘进机的接触线圈以及继电器线圈而导致的故障,并对其进行处理,确保重启后的煤矿掘进机能够正常工作。
2 煤矿掘进机液压系统故障处理措施分析
由于煤矿开采工作环境比较恶劣,同时由于掘进机在煤矿开采的过程中负荷相对较大,所应对的冲击也较强,在这样的氛围下使得煤矿掘进机的液压系统受到一定的影响,从而导致煤矿掘进机出现一系列的故障问题。在这些故障题中最为常见的问题是油温过高、液压油混入空气进而其他杂质以及辅助元件的故障。
2.1 液压油温过高
当煤矿掘进机的液压温度超过60℃以后,就会对煤矿掘进机产生一系列不良的后果,导致煤矿掘进机的油缸的工作不正常,从而使得煤矿掘进机对煤矿开采的生产效率降低。油温过高会使液压系统中油通过阀芯等的流量增加,使油缸运转的速率变慢,从而致使煤矿企业的生产效率受到影响。在实际煤矿开采的过程中,引起液压系统中油温过高的原因大概分为亮点,及时是液压系统的设计不合理导致油温过高现象的产生,第二是煤矿掘进机在使用的过程中未对其进行正常操作所引起油温过高的现象。为了避免液压系统中油温过高的现产生,在使用煤矿掘进机之前应对其进行检测,首先检测其液压系统是否设计合理,设计是否合理的标准是看在液压系统中是否足够的条件使系统内的油温降低。同时还应定期对煤矿掘进机的液压系统设备进行检查,确保液压管道内壁没有附着的污垢阻挡,同时定期清理管道内部的污垢还能增加液压系统的散热能力,从而达到降低液压系统内的油温。
2.2 液压油含杂质
当液压油中含有杂质时,就会影响液压油在液压系统中的流动。由于煤矿掘进机的液压系统部件设计都颇为精密,这就使得液压系统中各部分的液压油流动通道狭窄。当液压系统中进入杂质以后,由于液压系统各部分的连接很紧密,导致杂质存留在液压系统中,杂质就会跟着液压油一起流动。液压油中的杂质会逐渐积累,当积累到一定程度的时候,就会造成液压系统被堵塞的现象,从而导致煤矿掘进机不能正常工作。为了解决液压油中的杂质这一问题,煤矿工作人员应当定期对液压系统的各部分的封口进行检测,并及时处理管道中积累的杂质,使煤矿掘进机能够正常运行。
2.3 液压系统辅助元件的故障及处理办法
液压系统辅助元件所出现的故障一般出现在以下三个部分:液压锁、换向阀以及溢流阀。液压锁及换向阀出现故障会导致煤矿掘进机运行速度变慢,而溢流阀出现故障就会产生各种噪音。解决以上三个部分的处理办法就是对其进行及时更换,从而确保煤矿企业的生产效率。
3 总结
煤矿企业的机械化建设使其工作效率得到了提升,目前煤矿企业所使用的机械设备普遍是煤矿掘进机,然而在实际开采煤矿的过程中煤矿掘进机会出现各种故障,因此煤矿企业应当做好故障分析的工作,并采取相应的措施,从而使开采煤矿的工作顺利进行。
煤矿掘进机论文:煤矿掘进机常见故障及维护探讨
摘 要 随着科学技术的迅速发展,越来越多的高产新型采掘机械进入煤矿生产当中,大幅度的提高了煤矿生产的效率,改善了煤矿的生产能力。然而随着大批量的煤矿掘进机械进入煤矿生产中,也带来了维修与维护上的不便,本文将从煤矿掘进机的常见故障出发,深入研究煤矿掘进机故障的处理措施,以供相关从业人员借鉴学习。
关键词 煤矿掘进机 故障 维护
煤矿掘进机是煤矿生产中常见的设备,在巷道掘进工组中发挥着重要的作用,因此加强煤矿掘进机的维护,对提高煤炭企业经济效益具有强烈的现实意义,本文将立足于煤矿掘进机故障的成因,并提出故障的排除措施,进而维护煤矿掘进机的正常运行。
1煤矿掘进机的常见故障
1.1刮板机故障
造成煤矿掘进机的刮板机故障的成因主要有两类:(1)是因为链条周围出现了异物,从而造成了卡链的现象。由于煤矿掘进机的运行环境较为复杂,周围难免会出现小石子、作业的废料,这些异物都会引起刮板机故障,阻碍了链条的正常运转。此外,在连续工作下,链轮会出现松动的现象,引起刮板机卡链,给煤矿掘进机的正常运行带来不利的影响。同时,运转载机能否及时出货,也会对刮板机的状态产生一定的影响。(2)引起刮板机故障的成因还有断链现象,一般来说,如果链条更换不及时,老化的链条在持续运行的状态下,会产生断链的现象,除此之外,链条截距不相等、链轮中出现异物,都会影响链条的流动性,进而产生断链的情况。卡链现象与锻炼现象也有一定的联系,如果刮板机卡链现象得不到及时处理,很容易最终导致断链的发生。
1.2电气故障
煤矿掘进机的电气故障的成因比较复杂,一般表现为PLC无输出、漏电闭锁检测无法通过、继电器线圈回路不能导通。相关工作人员需要对煤矿掘进机的电气系统进行逐项检查,在明确电气故障成因的基础上,采取相应的对策,排除故障。PLC是煤矿掘进机的可编程控制器,当煤矿掘进机出现PLC无输出,通常是由于保护器出现输出故障或者线路出现短接或者损坏。相关工作人员只有检查与PLC相连的线路是否正常,才能判断出故障发生的位置。除此之外,运行环境也会引起煤矿掘进机的电气故障,当运行环境过于潮湿,煤矿掘进机会出现漏电闭锁检测无法通过的状况。此外,如果煤矿掘进机电气系统的供电电源的功率超过电气系统的承受极限,也会引起电气系统的故障,导致接触器的不吸和。
1.3液压系统故障
液压系统为煤矿掘进机提供了运行动力,因此一旦液压系统出现故障,会对煤矿掘进机产生严重的影响。液压系统由控制部分、执行部分、辅助部分、动力部分以及液压油部分组成,液压系统的正常运行特别依靠系统中的元件,因此元件损坏极容易引起煤矿掘进机液压系统的故障,使煤矿掘进机的液压系统停止运转,由于液压油的特殊性,杂质很容易进入各种阀门之中,从而干扰系统中的元件的正常工作,造成元件的损耗。
2煤矿掘进机的日常维护
2.1对刮板机的日常维护
针对刮板机断链与卡链的问题,需要加强刮板机链轮的日常检查与维护,相关工作人员需要按照规定,定期检查刮板机链条的情况,针对老化或者损坏的链条,进行及时的更换。此外,还需要对刮板机链条的松紧度进行调整,减少断链发生的可能性。为了防止异物进入链条,造成卡链的现象,相关工作人员要做好清理工作,并在往返时运行刮板机,将异物带出链条内部。
2.2对电气系统的日常维护
对电气系统的日常维护应该从几个方面来开展,首先,应该根据状态显示灯对PLC进行监控,状态显示灯能够在一定程度上反应煤矿掘进机的运行状态,因此根据状态显示灯基本能够判断煤矿掘进机电气系统是否正常,有无PLC输出。此外,在日常工作中,应该加强对煤矿掘进机的电气系统的维护,定期检查接触线圈和继电器线圈,并保障与PLC相连的线路在安全的环境里运行,防止潮湿对电气系统的线路连接产生不良影响。为了确保漏电闭锁检测的有效性,应该对综合保护器进行及时维护,并对出现异常的部分进行检修,从而加强电气系统对煤矿掘进机电压的调控。
2.3对液压系统的日常维护
相关工作人员在日常对液压系统的维护工作中,需要从检查密封圈与封口入手,从而对异常状态的元件,及时更换,保障煤矿掘进机液压系统的正常运行。此外,针对发动机、液压泵的出现异常的情况,需要对溢流阀、换向阀进行的检测,从而判断故障的成因,并采取有效的处理措施,对损坏的部门进行维护或者更换。
3结语
综上所述,本文主要分析了煤矿掘进机的刮板机故障、电气系统故障、液压系统故障的成因与表现,并针对煤矿掘进机的薄弱部门,提出日常维护的措施,促进煤矿掘进机的正常运行。
煤矿掘进机论文:煤矿掘进机常见故障分析及维修
摘 要:经济的快速发展加大了对于能源的需求,我国作为一个多煤、少油、少气的国家煤炭在我国的能源体系中占据着重要的地位,做好煤炭的开采对于确保我国的能源供应促进我国的经济发展有着极为重要的意义。现今在煤炭的开采过程中掘进机作为其中主要的机械设备,对于煤炭的开采有着极为重要的作用。当掘进机出现故障时会对煤炭的开采造成极大的影响。为确保掘进机的正常工作需要在做好煤炭掘进机日常保养的基础上总结分析煤炭掘进机常见的故障,以便在煤炭掘进机出现故障时能够及时地对煤炭掘进机进行维修,以保障煤炭掘进机的正常工作。
关键词:煤炭掘进机;常见故障;维修
中图分类号:TD421 文献标识码:A
煤炭掘进机是煤炭开采中的主要设备之一,在煤炭掘进机的工作过程中会面临着复杂的工作环境从而导致煤炭掘进机各种故障频发,为保障煤炭掘进机的正常工作需要在日常工作中做好煤炭掘进机各部结构的分析,并对煤炭掘进机常见的故障进行总结分析,以便在煤炭掘进机故障发生时能够快速进行故障的诊断与维修,确保煤炭掘进机能够尽快恢复工作。
1.煤炭掘进机常见故障分析
1.1 电气故障
煤炭掘进机是集电气、机械、液压为一体的复杂的机械设备,煤炭掘进机现今多采用的是集中控制和保护的手段使得煤炭掘进机工作的性与稳定性都大为加强,同时在煤炭掘进机的电气控制中使用PLC作为控制的主要方式极大地简化了煤炭掘进机的电气控制系统,从而使得煤炭掘进机的电气控制系统更为简洁高效。其中在煤炭掘进机的电气故障中较为出现的有:(1)PLC无输出,造成煤炭掘进机PLC无输出的原因很多,主要分为保护禁止输出和结构无输出等多种情况,在分析煤炭掘进机PLC电气故障时通过观察PLC的状态灯来对故障的类型进行判断并查找相应的故障点以便进行针对性的维修。(2)接触器和继电器等的损坏,在煤炭掘进机的工作过程中,所使用的继电器或是接触器由于长时间通过过大的电流或是电压极易导致接触器或是继电器发生损坏从而导致故障。
1.2 液压故障
煤炭掘进机中大量采用了液压设备,液压设备也是煤炭掘进机行进的主要驱动方式,由于井下工作环境较为恶劣导致煤炭掘进机的液压系统极易出现故障:(1)液压系统的油温过高故障,液压系统主要使用液压油作为主要的传输介质,当液压油温度过高时将会导致液压油变稀从而使得液压系统的性能下降,一般来说,煤炭掘进机液压系统中的油温需要保持在60℃以下,而当煤炭掘进机液压系统无法对液压油进行及时的冷却使油温升高液压油变稀,在导致液压部件运行速度变慢的同时也会加快液压设备密封装置的磨损。(2)液压系统中进入杂质从而造成其中的油路堵塞影响液压设备的正常运行。在煤炭掘进机液压系统的工作过程中由于工作环境较为恶劣会使得一些杂质进入到密封的煤炭掘进机液压系统中导致煤炭掘进机的液压油遭到了污染,混入液压系统中的杂质会导致油路控制阀芯堵塞等故障,从而影响煤炭掘进机的正常使用。
2.做好煤炭掘进机常见故障的原因分析及故障排除
针对煤炭掘进机在工作过程中较为常见的故障可以采用以下方法予以排除:(1)造成截割头不转动的主要原因是由于截割头负荷过大或是减速传动机件损坏等,为排除这一故障可以通过采用减少截割头负荷及对煤炭掘进机的内部传动系统进行检修等方法。(2)造成煤炭掘进机把爪转速慢或是无法转动的主要原因有油压较低、机械卡死、传动系统故障等多种原因,在进行此类故障排除时首先应当检查煤炭掘进机把爪是否机械卡死,如把爪转动正常则需要检查煤炭掘进机把爪的传动系统或是液压油路来进行故障的排除。(3)煤炭掘进机的行走部分主要依靠的是液压来进行驱动的,当煤炭掘进机的行走部分出现速度较慢或是停止运转故障时需要注意检查煤炭掘进机液压系统的油压以及各液压元件及调整牵引链的张紧力等,恢复煤炭掘进机行走机构的正常工作。(4)煤炭掘进机的减速箱有异响或是过热,造成此类故障的原因可能是润滑不当或是减速箱内部的传动齿轮出现损坏等,在进行此类故障排除时可以通过改善煤炭掘进机减速箱的润滑状况或是更换损坏的齿轮等对故障进行排除。(5)液压油泵有异响或是油压不足,液压油泵是煤炭掘进机液压系统主要的部件之一,造成煤炭掘进机液压油泵出现异响的主要原因有:油泵损坏、油位过低或是油滤阻塞、溢流阀工作不良等都会造成煤炭掘进机液压油泵出现故障从而使得液压系统无法正常工作。对于液压油泵出现异响的问题可以通过加注液压油、对油滤进行清洗或是对油泵进行检修等来对煤炭掘进机液压油泵进行修理。对于液压系统油压过低问题,检查煤炭掘进机液压油泵的旋向是否正常,在煤炭掘进机液压油泵旋向正常的情况下查看油泵的吸油效率,如油泵工作效率下降可以通过修理或是更换油泵的方式来恢复油泵的正常工作,此外还需对煤炭掘进机的溢流阀进行拆开清理以避免溢流阀旁路油路从而造成煤炭掘进机的液压系统的油压过低或是不上油。(6)当出现电机过热报警时应当将电机拆下检查,查看是由电机的轴承磨损或是负载过大导致的。在进行故障排除时可以更换煤炭掘进机电机的轴承,降低外部负载的方式来使得电机能够正常工作。此外对于煤炭掘进机电机在工作过程中突然停止转动的问题,检查电机的驱动回路,查明故障原因,视情况再供电,排除电机过载、延时复位等的问题,修复检查电气箱,更换熔断器等来进行故障的排除。
结语
煤炭掘进机是一种集成度很高的设备,其在加快了开采效率的同时也为维修带来了较大的难度。本文在分析煤炭掘进机常见故障的基础上对如何做好煤炭掘进机常见故障的维修进行了分析阐述。
煤矿掘进机论文:煤矿掘进机电控系统的性分析
摘要:文章主要对煤矿掘进机的电控系统进做了一些简要的探讨,介绍了煤矿掘进机的构成要素及影响其性的因素,同时还对煤矿掘进机电控系统的性设计方面做了一定的研究。
关键词:煤矿;掘进机;电控系统;性
掘进机是进行煤矿生产作业的不可缺少的设备,而电控系统直接影响着掘进机的正常运行,是掘进机的重要的组成部分。提高煤矿掘进机的电控系统的性设计有利于掘进机工作效率的提高。
一、煤矿掘进机电控系统的组成及影响其设计性的因素
一般来说,由于生产厂家不同,掘进机的电控系统也存在一定的差异。但基本上可以分为电源部分、控制输入部分、保护输入部分、传感器部分、控制输出及显示部分。且在进行煤矿掘进机的设计时,可根据各个组成部分的特点来进行针对性的设计,进而提高电控系统的性。为提高煤矿掘进机电控系统的性,还应对影响其性的因素进行分析,从而采取相应的措施来进行处理。在进行掘进机电控系统的设计时需要质量稳定的电气元件,因此厂家的货源必须良好,在购进时应仔细筛选所要采用的元器件,保障其质量的性。除了元器件的处理,设计人员的职业素养及其所具备的设计技术水平的高低也会对掘进机的电控系统造成影响。因此,在设计时应注意及时更新先进的设计方法,并通过培训等方式提高设计人员的综合素质。
二、煤矿掘进机电控系统的性设计
1、保障技术的安全性
电控系统是掘进机的重要组成部分,为保障煤矿的安全生产,应对其控制性能及防爆性能进行严格的要求。电控箱是掘进机电控系统的关键部分,在设计时不仅要满足结构的要求,还应放大设计电控箱隔爆及相关安全性要求的关键尺寸。对于具有特殊功能和逻辑设计要求的,则更应当注意安全及性方面的要求,尤其是有关开关输入、保护功能及器件事件的处理的性设计。对于紧急保护功能及器件的设置,其主要是一种紧急控制措施,通常作用于总电源的控制器件,其能够直接对执行元件进行控制,并对一些突发事件或紧急情况进行及时的处理。而对于开关输入的设计则是指在进行设计的时候输入使用常闭或常开节点输入,进而实现逻辑控制,在使用时应对输入的特性进行分析,保障系统输入的正确性,确保电控系统的运行的正常。
2、保障软件的性
为保障电控系统能够进行稳定的运行,设计时应保障软件的性设计。软件在电控系统中主要协调及组织系统逻辑、故障的分析与处理。保障软件的性首先应当保障通信程序的性设计。为了保障电控系统的稳定运行,在系统出现通信错误时,通信程序应当能够及时检测出错误并进行相应的处理,保障系统通信的正确性。设计时首先应进行数据的校验,保障数据能够得到的传输,同时应实时监测数据的传输,以便及时发现出现的问题,并对其进行及时的处理,避免产生不数据的误传的现象。还应使用多次握手通信,将一个命令发给多个接受者,接受者应对所接收到的命令进行判断,并回复正确后将命令出去,之后再通过接受者给发出者回复,发出者保障其正确后再发出动作执行命令。除了通信程序的性设计,还应进行异常处理程序的性设计。主要针对掉电保护、状态记录及故障检测这三种情况的处理。掘进机常有断电停机的状况发生,需要重新上电再进行重启,在进行设计时应设计掘进机得电后能够重新开始运行的程序。电控系统需要进行故障动作的记录以及运行记录,可以使用PLC程序来存储及记录系统运行的数据。电动系统有时会发生故障,因此需要相应的程序能够及时对这些信号进行分析,并判断出故障的产生并发出指示。
3、保障电磁的兼容性
掘进机电控系统的电控箱是密闭的,电控箱中安装着隔离开关、PLC、接触器以及一些传感器和保护器件。电控箱内部的电磁环境比较复杂,若不进行电磁兼容性的设计,PLC会受到电磁的干扰,造成如存储器数据丢失或者失控的严重后果产生,对电控系统的安全运行造成不利的影响。因此,必须进行电磁兼容性设计,保障PLC不受到强烈的干扰,能够处于良好的运行状态。
4、保障环境的适用性
环境适应性设计主要包括防震设计和防潮防尘设计。掘进机在进行煤矿采煤的工作时,总是处于强震状态。为了保障其不受震动的影响,能够正常的工作,必须进行防震设计。设计的具体方法是在掘进机中加装防震垫以减震,对于接插件,应使用胶粘来进行防震,并通过使用防震螺栓对元器件进行固定,从而减少掘进机的震动。电控系统工作环境一般比较湿润,掘进机的相关设备容易出现电气绝缘劣化和腐蚀现象。且作业的井下灰尘含量也很高,因此需要采用防潮防尘的设计来解决这一问题。可以使用化学干燥剂来排除潮湿空气,为电控系统创造有利的工作条件。
总结:
总之,随着煤矿开采技术的不断发展,掘进机电控系统的功能也会不断得到改进和完善。为保障煤矿掘进机在生产中能够安全稳定的运行,对其电控系统的性进行分析研究,使其设计上更科学、更合理是十分必要的,性能的不断改进和性也不断提必然会带动掘进机工作效率的更大提高。
煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电设备的节能策略
摘 要:科技水平的不断进步使得人们在满足产量的要求下又有了更高的要求,尽可能的做到节能减排。随着全球性的环境污染和资源枯竭现象的不断加重,节能减排是国家对各个企业的号召,同时也是中国政府宏观调控的重要体现。煤矿企业中耗能较大最集中的设施都在地下,因此,研究煤矿井下掘进机电设备的节能措施很有意义。
关键词:煤矿井下;机电设备;节能策略
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.070
各个煤矿井下的环境不尽相同,但是煤矿井下的掘进机电设备的特点都有一定的相似之处,其线路铺设的距离较远,需要有较大的适用范围,而且其的种类繁多,运行时间也比较长。因此,在对井下掘进机电设备的节能措施研究中应当注意多方面考虑,多角度分析,多方位的研究,以更好的解决煤矿井下掘进机电设备的耗电量等问题。另外,在选择掘进机电的种类时也应当注意根据煤矿的实际情况进行选择。
1 目前我国煤矿井下掘进机电设备的使用情况
煤矿企业管理、操作情况等直接影响了煤矿井下掘进机电设备的使用情况。为了满足国内煤矿的供应以及储备的需求,我国出台了一系列的相关政策和计划,企业也制定了一些相应的计划以响应国家的政策号召。但是,由于各种实际原因使得在管理过程中无法切实保障技术管理的有效性,甚至在推进技术管理的过程中也出现一些纰漏,这一系列的问题使得中国煤矿企业的管理水平不够先进,与世界管理存在较大的差距,这就促使了煤矿井下的掘进机电设备的使用效率较低,造成了一定的资源浪费。
2 科学使用井下掘进机电设备,从源头上减少电能损耗
2.1 选择合适的动力变压器种类和容量
煤矿井下的开采环境较为困难和恶劣,可供利用的空间有限,而且空气中有较高含量的瓦斯和甲烷等易燃易爆的危险气体,这样的环境不适合燃油设备的使用。因此,应当合理的科学的选配井下动力变压器,从根本上减少资源的浪费,提高了操作的安全性。作为井下掘进技术不可缺少的动力设备,动力变压器的选择应当注意要保障满足掘进设备的动力需求,同时,也应当考虑节电节能的问题。干式化、节能化的动力变压器更适合井下掘进设备使用,另外,少数情况下需要使用油浸式变压器也好选择节能型的。由于管理死角的存在,目前我国还存在一部分的中小煤矿或者不正规的小型非法煤矿依旧使用过时的油浸式的变压器,这就造成了大量的资源浪费。科学实验表明,一台节能型的变压器相比于普通的动力变压器节约电耗大约8000千瓦时。另外,空载运行的机电设备使得大量的电能做了无用的功,造成了很大的浪费。因此,选择应用范围较广的而且节能效果较为明显的变压器和合适的变压器容量可以有效地节约部分的资源,减轻部分的资源负荷,同时也会给煤矿的运行带来一定的经济效益。
2.2 选择科学的煤炭运输机
刮板式输送机和带式输送机是煤矿井下输送机的主要形式,它可以将掘进设备挖掘下来的煤炭传送到正确的位置。一台普通的刮板式输送机,输送距离大概在160米左右,每小时输送的煤炭量也大概仅有150吨。而普遍的带式输送机的一般输送距离为800米,一个小时可以运输的煤炭量大概在400吨左右。相比较来说,选择带式的输送机可以提高煤炭的运输效率,也可以减低资源能耗的消耗,因此,科学的选择煤炭输松机器可以节约一定的能源消耗。
2.3 选择合理的供电电压
在一定的用电功率的条件下,所提供的电压与设备工作的电流成反比。电压越大,用电器的电流越小,由于电流损耗的热能就越少。这就告诉人们,较高的电压会减少用电器的电能损耗,降低设备的功率,以达到节能的目的。目前我国较为正规的煤矿开采企业都将供电电压提升到了660V和1140V,大部分的煤矿开采企业在条件允许的情况下都可以将供电电压提升到1140V,甚至有的企业在特定的条件下还可以采用3300V的供电电压,电压越高,电流传输过程中的电能损耗就越少。由于煤炭开采都是在井下作业,输电线路一般都较长,但是过长的输电线路会造成大量的电能损耗,同时也降低了电压传送的速度,在这种情况下就可以建立移动变电站,降低能耗,提高效率。
3 加强管理煤矿井下的机械设备
3.1 利用好煤矿井下设备
目前我国的很多煤矿都存在设备资源浪费的情况,“大马拉小车”是很多机械设备的实际状况,设备自身运行过程中消耗的电能在总的耗能中占有很大的比例,这就使得设备的运行功率大大降低。因此,很有必要充分的利用好机器本身的潜能,来降低不必要的能量损耗。另外,在进行工作时应当尽量保持设备匀速运行,这样也可以实现节约能源的目的。
3.2 注意节约煤矿井下设备的用水用液量
目前,在我国的现代化煤炭挖掘工作中乳化液泵和喷雾已经得到了广泛的应用。乳化液喷雾的运用使得在开采过程中遇到坚硬的岩石时更好处理,乳化液喷雾使得岩石得到软化,便于开采,乳化液喷雾在开采过程中起着十分重要的作用。但是,一部分的工作人员为了省事,在启动掘进机设备时就同时启动乳化液泵,这个过程中造成了大量的乳化液体的浪费,也浪费了电能。因此,相关的工作人员应当加强对此的控制与管理,以达到节约乳化液用量的管理,节约资源。
3.3 注意对井下掘进机械设备的维护
煤矿井下的环境一般来说都比较差,乳化液喷雾的使用加重了井下的适度,使得掘进机械设备长期处于潮湿和充满灰尘的环境之中,这就使得井下机械容易出现故障,故障的维修也是一种浪费,因此,要定期对机械设备进行维修,维持机械的正常工作。
4 总结
煤炭是人们生活中不可或缺的一部分,是能源的基础,在当今全球节能减排的大环境下,煤炭开采过程中节约能源已经成为人们的共识,既要提高机械的节能性能,又要注意维护,以达到节能减排的目标。
煤矿掘进机械设备的故障和维护探究
[摘 要]在科学技术日趋成熟的现代社会,我国采矿业逐渐进入了机械化时代,煤矿掘进机也随之得到了十分广泛的应用。但操作人员对煤矿掘进机的使用仍存在许多问题,对煤矿掘进机的常见故障进行了分析,并对煤矿掘进机的日常维护方法进行探究,以期促进煤矿行业的长足且稳定发展。
[关键词]煤矿掘进机;故障;维护
煤矿掘进机的广泛使用,大大提高了我国煤矿企业的采矿效率,促进了采矿业的迅速发展。但由于我国煤矿企业对煤矿掘进机的了解不够深入,导致相关人员忽略了煤矿掘进机的日常维护,继而导致煤矿掘进机经常出现故障,直接影响着采矿工作的工作质量及工作效率。
1 煤矿掘进机的常见故障
1.1 刮板机故障
煤矿掘进机出现的刮板机故障主要有两类,即卡链与断链。导致刮板机出现卡链状况的原因主要有四个方面:链条周围出现异物,如小石子、塑料袋等,这些异物阻挠了链轮的正常转动,导致刮板机出现卡链状况;链条过松影响了链条的正常流转,导致卡链;脱链器丢失或损坏导致了卡链;运转载机没有及时出货,导致矸石等异物进入刮板机链条部分,使得刮板机出现卡链状况。
造成刮板机出现断链状况的原因主要有六种:链轮中出现异物,导致链条在异物的干扰下出现卡链甚至断链的状况;链条的老化与磨损,导致链条出现断链状况;链条节距不相等,容易出现断链的状况;在刮板机链条出现卡链状况时,相关人员没有及时进行妥善处理,导致链轮对链条形成较大的拉力,最终导致断链的发生;刮板机链条过紧或过松;在扫底过程中,链条因改向链轮而断裂。
1.2 截割头故障
煤矿掘进机出现截割头故障具体是指截割头不转动。导致煤矿掘进机截割头出现不转动情况的原因主要有:在启动煤矿掘进机时,截割头并没有在正常状态下启动,而是在负荷状态下启动,从而导致了在煤矿掘进机启动时就出现截割头不转动的情况;截割头在正常状态下启动,但在运转过程中受到了其他元部件的干扰,如螺栓断裂等,这些元部件干扰了截割头的正常运转,继而引发截割头出现不转动的状况;截割头的动力来自于电动机,电动机出现故障或温度过高时均极易致使截割头出现不转动的情况发生。
1.3 履带故障
煤矿掘进机出现履带故障是指履带不行走或行走不良。履带出现不行走或行走不良状况的原因主要是履带过松,而导致履带过松的原因主要为:张紧弹簧断裂,张紧弹簧可以使履带更具柔韧性,在履带行走过程中起到了较强的缓冲作用,因此,张紧弹簧的断裂会直接影响到履带行走,导致履带出现不行走或行走不良的状况;液压系统问题,液压系统的压力以及张紧压缸都对履带的行走产生着不容忽视的影响,液压系统一旦出现压力不足、张紧压缸损坏的问题,履带就会出现不行走或行走不良的状况。
1.4 电气系统故障
煤矿掘进机的电气系统主要会出现以下几方面的故障问题。
1)PLC无输出。造成PLC无输出的原因比较复杂,主要是煤矿掘进机电气系统控制按钮的损坏、综合保护器出现输出故障、与PLC相关的线路出现短接或损坏、自保节点出现异常等。
2)继电器线圈回路与接触器线圈回路不能导通,前者主要是由于继电器本身出现故障而导致继电器线圈回路不能导通,后者主要是由于接触线圈损坏导致接触器线圈回路不能导通。除此之外,当交流电源出现异常时,接触器线圈回路与继电器线圈回路也会出现无法导通的状况。
3)漏电闭锁检测无法通过,当环境较为潮湿时,电缆的绝缘水平会下降,在这样的情况下,漏电闭锁检测是无法通过的。
4)接触器不能吸合,在煤矿掘进机电气系统中的接触器通常是在高压环境下进行吸合,在低压环境下进行保持,如果煤矿掘进机电气系统的供电电源在某一时刻突然承受过大的功率,就会使得接触器的保持电压过低,致使接触器不能吸合。
1.5 液压系统故障
煤矿掘进机的工作环境较为复杂,而这样的工作环境也会对煤矿掘进机的液压系统造成较为严重的影响,由此使得煤矿掘进机液压系统出现故障。煤矿掘进机液压系统的结构组成,煤矿掘进机的液压系统大体上涉及五大部分,即控制部分、执行部分、辅助部分、动力部分以及液压油部分。在煤矿掘进机液压系统中,较为关键的部位为溢流阀、换向阀、油箱,而这些部位也是经常出现故障的部位。
煤矿掘进机液压系统极易出现下述故障问题:液压油含有杂质。煤矿掘进机液压系统的正常运转与系统中各种元件有很大的联系,只有当各元件能够正常运作时,煤矿掘进机液压系统才不会出现问题,而液压油含有杂质就会破坏各元件的正常运作。由于液压油的特殊性,液压油中的杂质很容易进入各元件尤其是各种阀门的内部,杂质干扰会使各元件出现磨损与运作不流畅的问题,从而导致煤矿掘进机液压系统出现故障。
液压油温过高。液压油温会对液压造成影响,会导致液压油的流量增大,从而对各元件的正常运行造成干扰,导致煤矿掘进机液压系统出现故障。
溢流阀、换向阀等辅助元件出现故障。由图1可以看出溢流阀与换向阀在煤矿掘进机液压系统中的重要性,溢流阀与换向阀一旦有异常情况发生,就会造成煤矿掘进机的发动机、液压泵出现异常,使得煤矿掘进机液压系统出现异常。
2 煤矿掘进机的日常维护
2.1 对刮板机的日常维护
针对刮板机出现卡链和断链的问题,相关人员应注意对刮板机进行日常维护。对于刮板机的维护方法,一方面要对刮板机链条进行定期检查,并定期进行长度调整与松紧度调整,当发现刮板机链条出现较为明显的磨损时,应及时进行更换;另一方面当发现刮板机链条中出现异物时,应注意往返运行刮板机,将异物带出链条内部,在平时也应注意对刮板机马达转速的调整。
2.2 对截割头的日常维护
在截割头的日常维护过程中,相关人员应当密切注意设定适宜的截割量,减轻截割头的负荷,并且要重视对螺栓进行定期检查,充分确保螺栓的有效性,同时加强对电机冷水系统的检查,以维持电机的正常温度。
2.3 对履带的日常维护
对履带的日常维护应从两个方面进行:一是要对行走马达进行实时检查,对于马达设备要及时更换,对过载安全阀的适当调整;二是要检查张紧弹簧的情况,并定期更换。
2.4 对电气系统的日常维护
对电气系统的日常维护应从四个方面进行:根据状态显示灯对PLC进行监控,根据状态显示灯的明暗判断PLC是否正常输出,当PLC出现异常时应尽快进行维护处理;使用万用表对接触器线圈和继电器线圈进行检查,根据检查结果对其加以维护;注意对综合保护器的检查与维护,保障漏电闭锁检测的有效性;加强电压的调控。
2.5 对液压系统的日常维护
在液压系统日常维护的过程中,要定期清理液压设备,及时检查密封圈与封口,并且使用压力检查法对溢流阀、换向阀进行多方位的检测,出现损坏情况时应尽快予以更换。
3 结语
煤矿掘进机主要有五大常见故障:刮板机故障、截割头故障、履带故障、电气系统故障以及液压系统故障。针对煤矿掘进机的常见故障,相关人员应注重对煤矿掘进机维护方法的改进,在日常工作过程中规范操作。
煤矿掘进机论文:浅谈煤矿井下掘进机电设备的节能措施分析
[摘 要]近年来,随着煤炭开采的不断发展,如何降低煤炭开采时的污染以及减少电能的消耗,是当下急需解决的问题。掘进机是采煤的主要工具,然而,在实际使用中,其耗电量之大是有目共睹的。为了降低对电能的消耗,急需对掘进机进行改造,以实现节能降耗的目的。
[关键词]煤矿;井下掘进机电设备;节能措施
1 掘进机供电设备的选择问题
煤炭开采时井下使用的设备主要是掘进机电设备,这些设备的主要特点是线路的铺设比较长,种类也比较多以及使用的范围也比较宽泛,再加上运行的时间较长,对能源的消耗比较大。因此要采取多方面的措施实现掘进机电设备进行多方位的节能降耗
(1) 对变压器以及变压器容量的选择
在井下工作时,动力变压器是最为主要的供电设备,因此,在动力变压器的选择上既要考虑变压器能够有足够的动力进行采煤作业, 同时还应该对变压器的节能性能进行考虑。煤矿进行掘进机电设备的动力变压器在选择的时候一般应该选择节能化和干式化的变压器设备。在比较特殊的情况下,可以选择油浸式的动力变压设备,但前提保障这种变压设备也是节能的。当前,我国一些私人开采的煤矿或者规模较小的煤矿,采煤时仍旧使用的是电能消耗量过高的设备进行作业,有的甚至还在使用被淘汰的油浸式变压设备。这些小煤矿为了降低成本, 攫取大额利润,使用这些高耗能的变压设备,造成了大量的能源流失。对掘进机电设备的能量消耗调查,其结果表明,采煤时使用节能型的KS9231型号的变压器,每年的节电量至少有8400千瓦时。除此之外,依据煤矿开采的具体实践经验,当下大多数煤矿使用的变压器负荷率不到30%,这些变压器存在着非常严重的空载运行现象。虽然消耗了大量的电能,却做了无用功,没有对工作效率的提升产生明显的影响,却造成了大量的电能消耗。所以,在进行动力变压器的选择时,要选择应用范围较为广泛、节能效果较好的变压设备,这样不仅可以节能,还可以为企业减少成本,增加经济效益。当前新型的变压器已经更新为S11、S15系列这类变压器是一种非晶合金变压器。非晶合金变压器能够降低机器工作时产生的噪音,减小电能的损耗,因此,非晶合金被称为当代变压器制作材料。
(2) 煤炭输送机的选择
我国目前煤矿井下的输送机的种类主要是带式输送机以及刮板输送。输送机的主要作用是将掘进机采挖的煤运送到指定的地方。分析实际生产的数据表明,使用 SJ―80 型号的输送机每个小时可以运送煤炭400吨,运送的最远距离可以达到800米。如果使用SGW―80T型号的输送机,每小时仅能输送煤150吨,运送的距离也仅仅只有160米。通过对以上数据的比对,可以发现,与刮板式输送机相比,带式输送机的输送能力更强,输送的距离也更远,同时也更能节约电能。
(3) 节能电动机的选择
在掘进机设备中,电动机的使用非常广泛。与新型的电动机相比较,传统的电动机节能效果不好,在使用的过程中,极其容易造成能源的浪费,因而,在电动机的选择上要选择节能型的电动机。新式的电动机是通过对传统电动机的改造,使用新材料制成的。它能够有效减少在煤炭开采中电能的损耗。节能电动机设备可以降低电磁能,以减少机械运动中能量的损耗,因而电动机的运行效率就大大提升了。不仅如此,在电动机使用效率大大提升的同时,噪音污染也得到了有效的控制
2 井下掘进机设备的管理和使用
先进的掘进机电设备是进行高效作业的基础,也是实现节能降耗的关键。但如果在不能对设备进行有效的管理,也不会产生非常有效的节能效果。下面主要从对掘进机电设备的管理和使用方面深入分析如何实现井下掘进机电设备的高效节能降耗。
(1) 提升掘进机设备的功率, 实现节能降耗的目的
掘进机电设备的供电效率主要取决于掘进机电设备的功率因数。通常情况下,我国绝大部分的煤矿供电功率因数都非常的低,致使在供电的过程中大量的无用功率产生,对于供电的电压质量形不成保障。此外,功率因数低下导致的最为直接的后果是增大了供电系统电能的消耗。因此,必须提高井下掘进机电设备供电的功率因数,以节约掘进机设备的用电消耗
(2) 实行掘进机设备用液量的节约
煤矿的开采难免会遇上比较坚硬的石头,如果使用掘进机直接开凿的话,会给机器造成非常大的损害。为此,在进行开凿前,通常要先在石头上喷洒一些乳化液,对石头进行软化,然后再进行作业。乳化液对石头的软化作用十分明显,它一直是配合着掘进机电设备进行工作的。一些煤矿开采人员为了避免麻烦,加快开采的速度,在未遇到岩石之前,就开启了乳化液泵。虽然省了不少事,但浪费了大量的电力以及乳化液。所以,针对此种现象,必须对乳化液泵实行严格的管理,尽量的节约乳化液的使用量 。
(3) 发挥掘进机的工作能力
在掘进机开始工作之前,要对掘进机的工作进行综合的测评,避免因盲目的使用而加快设备的损耗。目前,我国许多煤炭企业的掘进机设备功率都很低,出现了“大马拉小车”的局的局面。掘进机本身的运转消耗非常大,严重的时候掘进机本身 的运转造成的能量损耗和工作效率是一致的。因此,对于一些机电一体化技术很强的煤炭企业来说,为了确保掘进机在工作的时候能够平稳,就必须保障设备在运行的过程中不能出现时快时慢的现象
(4) 加强对设备的养护工作
完善的保养是维护机器正常良好运行的保障。矿井下面由于比较潮湿,并且充满了粉尘,掘进机电设备长期处于这样的环境中,非常容易造成设备锈蚀,或者粉尘进入设备里面导致机器不能正常的工作。因此,要想保障机器的灵活正常工作,就要强化日常的维护共组,对井下的设备定期不定期的进行检查和维护。掘进机设备属于精密机器,如果其滚轴等部位布满了灰尘、渣滓等颗粒物,就会使得彼此的摩擦力增加,严重的时候会造成设备运转迟钝直至停止运转。这使得动力系统的负荷大大增加,电能消耗也大大增加。鉴于此,要经常对机器的滚轴等部位进行擦拭清理,这有助于提升机器运转的灵活性,增强机器工作的效率,节约电能。
3 结语
煤炭是现代工业生产不可或缺的能源,也是人类赖以生存的重要能源。在当前深入贯彻落实科学发展观的背景下,煤炭开采也需要降低能源消耗,实现绿色开采。掘进机电设备是煤炭开采的主要设备,因此如何实现设备在井下作业时节能降耗是急待解决的问题。希望本文能够对同行业掘进机电设备的节能降耗有所帮助。
煤矿掘进机论文:浅析煤矿岩石巷道掘进工程中矿山掘进机械化作业
[摘 要]随着经济的不断发展和城市化进程的不断推进,社会各个行业对煤炭资源的需求量也在不断扩大。因此为了提高煤炭资源的产量,矿山掘进工程技术中采用机械化作业,提高煤炭开采的效率。本文主要研究了岩石巷道掘进工程中矿山掘进机械化作业,重点分析了矿山机械化掘进作业及其在机械化应用时需要考虑的影响因素,并提出了煤矿岩巷掘进机械化作业的发展前景状况,对实现煤矿事业的发展有着可持续意义。
[关键词]煤矿岩石巷道;掘进;机械化
煤炭事业开采过程中,由于岩石巷道工程建设难度比较高、建设时间长,这就提出了采用巷道掘进的方式,应用机械化作业模式,发展煤矿开采事业。机械化作业在煤矿岩石掘进工程中发挥了积极的作用,能够将其在深度达到120米以上的工程中实施开采,这对于提高煤炭资源开采的质量和效率有着一定的推动作用。
* 煤矿岩石巷道掘进机械化作业
现代煤矿开采技术中,大部分引进了机械化作业设备,其每月的掘进水平大约在50-60米。为了促进煤矿开采掘进工程的顺利实施,本文采用岩巷机械化设备实施机械化掘进作业,其设备主要有液压钻车、测卸装岩机,设备的应用使得掘进效果每月达到70-90米,对促进我国煤炭事业的开采有着巨大的推动意义。
* 矿山机械化掘进作业需考虑的因素
为了提高矿山掘进机械化操作,考虑影响因素有:1、机械化掘进设备要根据作业巷道特点具体实施。为了提高煤矿机械化设备的应用这就要结合该行业的要求,规范机械化开展的程序及步骤,保障整个作业过程顺利进行,这就要求工作人员首先要高度重视作业巷道条件的选择,符合矿山机械化掘进作业的要求,不断提高现代工艺水平,并结合巷道自身的特点发展矿山开采事业;2、建设中要使作业线与巷道工作目标相一致。巷道掘进管理是工程管理的重要组成部分,从工程质量、工期以及成本投入等多方面进行管理。根据施工情况,及时调整方案,确保工期按时完成。因此,施工人员要在明确机械化作业线与巷道工作目标一致的情况下,当出现了巷道施工不能定期完成的情况时,要及时采取措施,调整施工作业的方案,确保工程质量,缩短施工工期;3、作业线设备的人员素质特征。煤矿岩石巷道掘进过程中,采用机械化作业,一般利用的是集体化的作业方法。施工过程中,采用综合掘进小队逐步展开作业,目的是提高施工质量,改善施工的工程的效率。因此,在未来岩巷道掘进工程中,逐渐朝着掘进、支护顺序作业的方向发展,以高端作业实施开采。高技术、高素质的作业人员已经成为必备因素。根据掘进机械作业线的种类,选择合适的人才,在科学的技术水平中,提高综合机械化程度,最终达到高效生产的掘进机械作业。要求相关的施工人员要必须达到作业设备需求的同等水平,为提高相关设备的生产效率不断努力,最终体现机械化作业的积极意义。
* 矿山掘进机械化作业的类型
* 以耙斗装岩机为主的机械化作业线
在我国煤矿岩石巷道掘进工程中,采用以耙斗装岩机为主的机械化作业线实施开采,其生产效率比较高,使用的范围比较广泛。耙斗装岩机自身的特点是:使用范围广、操作简单,因此,在机械作业中,能够根据巷道断面的大小自行调节气腿式风动凿岩机的数量,灵活的转载吊车和其他的支护设备。同时在具体施工过程中还可以选择不同形式的施工工艺及劳动组织形式,提高开采的效率。
* 以侧卸式装岩机为主的机械化作业线
该装岩机的特点是具有卸载条件,并且液压钻车的错车条件和较大打眼范围与侧卸式装岩机为主的机械化作业线联系比较紧密。该设备在生产过程中对巷道断面提出了更高的要求。例如:在采用浙江小浦煤矿机械厂生产的zC系列侧卸式装岩机为主的机械化作业线中应用次数多,其频率较高的液压钻车以宣化风动工具厂的11-10型和浙江衔州煤矿机械厂生产的M-12为主,对于作业线巷道断面提出了更高的标准,其断面要在3.5m×3.5m,巷道内使用的是5.0m×4.0m,保障其在巷道内正常使用,提高了煤矿生产的效率。
* 岩巷全断面的掘进
巷道掘进过程中,机械化作业中采用岩巷全断面进行掘进时,它属于一种联机组合,主要由连续破岩、装岩、转载、临时支护以及喷雾防尘等组成。该掘进机要求机械化程度比较高,实施连续性作业,以简单的施工提高速度。但是该机构比较复杂、生产成本投入高、对掘进巷道的岩石性质和长度要求严格,在巷道掘进工程中使用中出现了频率不高,速度慢等。因此,岩巷全断面掘进机仅仅在特殊情况下使用。
三 、煤矿岩巷掘进机械化作业发展研究
从目前我国机械化掘进技术作业方式的现状分析,煤矿岩巷道开采的研究方向可以分为两个大的方面:
* 综合掘进机与皮带输送机、矿车出渣的机械化开采
我国煤矿开采中,机械设备的种类比较多,目前国内大多采用综掘机进行岩巷掘进作业。而该种作业线在施工中出现的问题主要表现在:机组的外观大小、运行的安全范围等都对巷道的掘进有着不同程度的影响。然而科学的巷道断面一般呈现的是:长方形巷道断面在19-35平方米,拱形巷道断面在18-30平方米。当遇到岩石的硬度上升时,超过机组的切割效率时会相应发生大幅度的震颤,内部零件同时出现不同状况的磨损或损坏,造成设备维护保养费用的增加和整机大修周期的缩短。
* 全液压掘进钻车,测斜式装岩机,矿车开采
采用全液压掘进钻车能够对岩巷道进行钻探,开采操作如下图所示:
1、全液压掘进钻车;2、侧卸式装岩机;3、矿车;4、蓄电池机车。
根据上图所示,侧卸式装岩机能够将巷道内的岩石装入输送车中,并才用矿车采取煤渣。全液压掘进钻车、侧卸式装岩机登都属于现代煤矿机械掘进技术的重要机械设备,该机械设备作业线设备的研究对于提高煤炭资源的开采有着重要的研究意义。但是,在实际操作中也存在一定的局限性。
四、总结
随着工业技术在不断发展,为了提高煤炭生产产量,煤矿岩石巷道掘进工程中在采用机械化作业的同时要提高自动化作业技术。开采的同时要保障施工人员的安全,提高开采的技术,降低作业的难度指数,为我国煤炭企业的发展提供更科学的技术手段,增强资源开采量,缓解能源使用现状。为了达到科学开采效率,这就要不断完善作业人员的素质和水平,确保机械化作业能够得到充分的发挥,最终形成自身行业发展的优势。但是,在机械作业中,由于巷道装岩机在反复移动中,会压到电缆,对电力通讯等设施造成影响,这就需要不断改进机械化作业水平,增进能源开采量,使得煤炭资源可持续发展。
煤矿掘进机论文:煤矿用悬臂式掘进机液压系统设计
摘 要:液压系统是挖掘机所有部件中主要部件之一,其质量和性能对挖掘机 整体的性能有着十分重要的影响,所以在对悬臂式掘进机液压系统进行设计的过程中一定要选择合理的设计方法,这样才能更好的促进液压系统的安全运行。主要分析了煤矿用悬臂式掘进机液压系统设计,以供参考和借鉴。
关键词:悬臂式挖掘机;液压系统;设计
液压传动在实际的应用中具备非常明显的优势,其结构相较于其他结构而言更加简单,同时该设备占用的空间也非常小,同时如果机器出现了过载的现象,其还有很好的保护功能,当前我国的很多挖进机都使用液压传动系统,以下笔者对液压系统和其设计进行简要的介绍。
1 液压油的选择、检查和更换
1.1 液压系统用油的选定标准
在进行油品的选择时,一定要选择那些能够适应高压系统正常运行的类型,同时,其抗氧化性和耐磨性都要更强。
1.2 液压油的检查
一定要定期从油箱当中取出一升的样品油,然后将其放入到试管中,在试管中放置10天和一个月之后要将其和新的油进行有效的比较,主要是对其颜色和透明度和杂质的含量进行严格的控制,人眼的检验就能很好的将油的各项指标观察到位,所以能够满足其在清洁度方面的要求,然后就要对液压油进行过滤,之后再将已经过滤完的油和新的液压油进行比较,在这一过程中就要求相关的人员要有比较丰富的判断经验。
1.3 液压油的更换
首先要保障每三个月更换一次液压油。其次是在油量明显比标准量少的时候应该及时对油量进行调整,使其符合液压系统运行的相关要求,但是一定要对加油的次数进行严格的控制,只有这样才能保障油品的质量,防止油出现杂质,影响其清洁度。再次,如果在液压系统运行的过程中系统内部出现了一定的异物,有关人员一定要将系统中的所有油量都放掉,同时还要对液压系统中的异物进行有效的处理。同时在液压机使用的过程中,系统使用的液压油不能和其他的油混合使用。在启动机器之前一定要对油箱中油的含量进行仔细的检查。
需要注意的是,如果油温已经超过了70度,应该立即停止挖进机的工作,同时还要对液压机中的冷却系统进行严格的检查,油温降到安全水平以后才能使液压机继续处于工作状态,这样才能有效延长液压机的使用寿命。
2 液压系统的设计
在设计的过程中主要选择三维建模的方式,以下笔者对其进行简要的阐述:
2.1 三维建模的准则
通过对图纸的分析可以对掘进机的主体尺寸进行确定,利用这些数据就可以建立一个三维立体的模型,可以说,三维模型的创建质量直接影响到了液压机实际的设计质量,如果在建模的过程中出现了错误就会使得整个结果都出现十分严重的错误。以下笔者对建模需要掌握的原则进行简要的分析。
2.1.1 草图要尽量简单一些
在绘制草图的过程中一定不要将圆角和倒角等不是非常关键的关系体现在草图中,这主要是因为在使用软件进行三维草图绘制的过程中,其自身的功能相对比较弱,如果使用二维制图的方法,设计小郭得不到有效的保障,另外如果草图设计中,构图过于细致就会使得建设三维模型的过程中会出现比较严重的资源浪费现象,同时系统生成模型的速度也会受到十分不利的影响,如果这种现象比较严重还会导致计算机出现卡机的现象,所以一定要在草图设计的过程中控制好图纸的精度。
2.1.2 合理安排模型生成方法
在构建模型的过程中可以使用很多种方法,究竟选择什么样的建模方式需要丰富的经验,通常人们会选择扫描和拉伸的方式,因为这种方式的工作效率要更高一些,同时在建模的过程中还不需要花费很长的时间,同时模型所占的体积也更小一些,所以这两种建模方式的优势相对也比较明显。
2.1.3 采用自上而下的设计方法
自上而下设计(Top.Down Design)是专门针对传统的自下而上设计而言的。所谓自下而上设计,是指先绘制零件图,再由零件装部件,然后用零件和部件总装产品,这也是通常采用的方法。而自上而下设计是先设计总装图,然后拆部件和零件图,这样就从根本上避免了干涉现象的产生。同时当装配体设计完毕,零部件也就自动生成,自然就减少了工作量,提高了工作效率,特别是在新产品的丌发和研制阶段。
2.1.4 正确进行零件造型
创建三维模型,不仅仅是为了造型,更多的是为了今后使用方便,如设计的修改和调整等。这就要求所创建的零件造型结构完整,尺寸和几何约束齐全,以便在今后的零件设计过程中,随时可以方便的对不合理的结构做出修改。
2.2 截割部升降液压缸的控制模式
实际使用过程中,按照控制目的的不同,液压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。截割部升降系统的功能是升降截割臂,从而使截割头到达相应的位置,对巷道进行截割,因此截割部升降系统采用位移控制模式。
2.3 液压元件的设计与选型
2.3.1 过滤器的选择
过滤器的功能是清除液压系统工作介质中的固体污染物,使工作介质保持清洁,延长元器件的使用寿命、保障液压元件工作性能。液压系统故障的75%左右是由介质的污染所造成的。因此过滤器对液压系统来说是不可缺少的重要辅件。对于液控系统来说,过滤器的选择相对常规系统,显得更加重要。根据经验,此处选择过滤精度为5。10p的精过滤器。查阅黎明液压产品样本,我们选择型号为TF63 X80L型过滤器,安装在油泵的吸油口处。这种过滤器过滤精度高,并设有自封阀、旁通阀、滤芯污染发讯器等装置,使更换滤芯和清洗滤芯时,油箱内油液不会流出,从而提高了液压系统的性。
2.3.2 管件的选定
管件的选用原则是要保障油管中油液做层流运动,管路应尽量短,以减少损失;要根据工作压力、安装位置确定管材与连接结构;与泵、阀等连接的管件应由其接口尺寸决定管径。在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、橡胶软管以及尼龙管等。
a.管件的材料。本系统压力为16MPa,根据截割部外形尺寸和机器的工作特点,管路全部采用选用高压软胶管连接,以便于运动。
b.油管的内径。油管内径主要由油液的流速确定,油管内径选得过小,管内流速过大,会使功率损失增加,油温上升,并容易产生气穴现象,引起振动和噪声。管径选得过大,会造成设备重量和成本的增加,因此要合理选择油管内径。
结束语
在煤矿行业发展的过程中,挖进机发挥着十分重要的作用,在实际的运转过程中,液压系统对机械的整体运行质量有着十分重大的影响,所以在设计的过程中一定要对每一个重要的环节都予以严格的控制,这样才能更加有效的保障挖进机的工作质量和使用寿命,从而也减少采矿企业的运营成本。
煤矿掘进机论文:浅议煤矿综合掘进机械的选型与改造
【摘 要】随着机械工业的不断进步,我国综合机械化掘进设备不断地产生、改进并升级,而且综掘设备的适应范围也不断扩展。目前采煤技术及采煤核心装备的升级,传统的掘进方式已无法满足矿井回采的需要。因此改进煤矿综合掘进机械是势在必行的。
【关键词】煤矿;综合掘进机械;选型;改造
根据各煤矿、各采区,乃至各工作面的实际情况,合理选用大中小型煤巷、岩巷、半煤岩巷综掘设备,才能保障航道的掘进速度,进而保障整个矿井的接替需要。
1.综掘机的技术特点与应用
综掘机由履带式行走部上的回转角支撑着槽轴式悬臂切割机构,经电机驱动,液压油缸操作,刮板输送机装运,具有自行切割、装运、行走的功能,主要由横轴悬臂切割机构、装运机构、行走机构、液压系统、喷雾冷却系统、电器系统组成。下面以EBZ-90型综掘机在矿井8煤层工作面使用情况做以分析:
①煤层的赋存情况。煤层厚度为2.4~3.0m,平均厚度为2.8m,含0.2m夹矸,直接顶板为深灰色粉沙岩,局部为泥岩,厚度为9.0m,深灰色、坚硬、稳定,底板为深灰色粉沙岩,厚4.3m,坚硬。②地质构造情况。工作面地质构造较为简单,存在断层和无炭柱,构造少,影响极小。③水文地质情况。水文地质情况较为复杂,主要含水层为02。和K2灰岩,分别位于102煤层的上部和下部。在遇到构造的情况下,发生突水是影响工作面生产的主要安全隐患,预计正常涌水量为150~200m3/h。④运输方式。采用EBZ-90型综掘机装煤,配合SDJ-800型胶带运输机运输。⑤EBZ-90综掘机使用后的效果。架棚支护使用EBZ-90型综掘机后,创下了大断面架棚巷道支护班架棚12架,班进尺10m的记采,日进尺22m的记录。综合平均单进382.5m/月,比炮掘单进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。锚梁网支护较高进尺已经突破1000m/月大关,平均进尺稳定在600m/月。使用EBZ-90型综掘机后,减少了因放炮造成的事故隐患,杜绝了放炮事故,确保了掘进安全。使用EBZ-90型综掘机后,减少了因放炮震动造成的顶板和煤帮松动,减少了支护用品,降低了支护成本,保障了巷道掘进后顶帮的稳定性,降低了掘进对顶帮的破坏。
2.综掘机械的选型
综合机械化掘进工作面和采煤工作面的运用是现代化高产、高效矿井的标志。根据矿井的地质条件,选择合理的设备,才能发挥工作面的较大生产能力及实现安全生产。同时,采煤、掘进工作面设备的选型、设计、配套、使用和科学的管理是工作面高产、高效的保障。首先,选型原则。综掘机械各配套设备,必须适应与满足快速掘进的需要,综掘设备的协调性以保障工作面快速推进的需求,同时综掘机械的研制与选型,以提高设备的可行性为主,但也要注意其技术的先进性。另外生产能力的设计必须参照国内外高产高效工作面辅助系统,应以工作面生产能力的1.2倍为基数。综掘机械成套设备应满足快速掘进工艺的要求。所选综掘机型号应满足施工点地质条件,比如说巷道宽度、面积,坡度,岩石硬度、抗压性,巷道支护方式等等。其次,掘进机的技术要求。①掘进机的支护系统与切割系统互不干涉,刮扳机与装载机构分开控制,避免装载机构和刮板运输负荷过大造成死机现象,锚杆动力源与主油泵电源,实现单元设计。装载机载液压锚杆机,掘出顶板即可及时支护,实现既打顶锚杆又能打帮锚杆,迎头最小支护间距为200mm的综合掘进机械。②掘进机的的检修方面,防止液压油的污染,给液压系统造成堵塞、泄露,加油方式改为自吸式。装载机构用三爪转盘,单独逐个马达带动。为解决液压油的起热现象,在掘进机的油箱内加装冷却器。各油缸的外露部分及液压件应加防护装置。在重载情况(如遇到硬岩)时可通过慢速进给降低切割载荷,以切断硬岩,减少停机。截割头采用国际技术,设计单刀力大,截齿布置合理,破岩过断层能力强。③电器方面,具有回路多,控制容量大,易维护。保护和显示融为一体,全自动故障诊断和动作检测、过流、过载、断相、互不平衡、漏电、闭锁、过压和先导误动作的控制系统,可显示控制电机负荷、运行状态、故障情况、启动器系统自控和主控箱温度等,便于检修和查找处理问题。另外,安全方面,必须有预警报装置和照明照明装置,及机载式瓦斯断电仪。另外综掘机上还必须具备内外喷雾装置,掘进机两侧必须有急停按钮等安全保护设施。,综掘机效率。综掘机械的“二运系统”如能采用双面运输胶带机,可以减少工人的劳动强度,支护材料也可以实现机械化运输。购置半煤岩掘进机,可以实现支护、掘进一体化,一次性全断面快速掘进,提高工效。实现掘进机械钻进、截割、装运、降尘、支护一体化,就能够提高掘进效率,实现快速掘进的目的,以达到矿井安全生产的需要,确全矿各项经济指标的完成,进而保障整个矿井的高产高效。可选配独立的锚杆动力接口单元,为锚杆钻机提供动力,提高锚固作业效率。
3.改进技术
实际使用发现,综掘机的缺陷主要表现在爬坡能力、液压系统、行走机构、水冷却系统、切割效率等方面。有研究表明:改进行走减速器构造、加大行走马达功率、增大行走油泵的流量和增加向上推移油缸等措施来提高掘进机的爬坡能力。例如,由于EBZ-90综掘机的稳定性差,在EBZ-90左、右行走装置履带前部加装了两个无杆腔辅助油缸,油缸底部通过连接板用4条Ф30强力螺栓与履带支架固定,在油缸顶端加装托顶装置。在使用时将铲板和后支撑支起后将两个辅助油缸升起,使托顶装置与巷道顶板紧密接触,并且压力达到4MPa,相对来讲增加了掘进机的重量,使EBZ-90半煤岩综掘机的稳定性得到了大大提高。目前大部分掘进机的液压系统大多采用定量泵和多回路换向阀的形式,使用该系统的掘进机工作室能量损失大、系统发热量大、封闭元件易老化,这些问题则可以将液压系统改为负载敏感变量泵和负载敏感多比例多回路换向阀形式得到解决。部分机型的水冷却系统由于分支较多,而导致冷却效果不佳,可以具体的结合所选机型进行有针对性的改造。例如,针对淮南矿防尘水及运行环境的实际情况,在EBZ-90综掘机水路系统基础上对EBZ-90半煤岩综掘机的水路系统进行了改进,其改造方案如下:
①在总水路上加一安全阀(设定2.5MPa),有效地保护了切割电机免受强压水的冲击。②将分水三通改为配水阀,便于动态调控冷却水(引射和外喷雾)水量。③在冷却器出水侧附加了一个三通,在保障外喷雾的前提下将工作面不需要的水通过胶管引流到掘进机后方通过潜水泵将水排出掘进头,降低掘进头面积水。
总之,随着综掘机在矿矿井中的应用,掘进速度明显加快。综掘机是综合机械化掘进工作面内最重要的机械设备。综掘机的高效运转时是实现工作面掘进目标的根本基础。根据矿井的地质条件,有利于合理选择综掘机型号,而对综掘机的构造结合当地的施工条件加以改进和改良,才能发挥综掘工作面的较大生产能力及实现安全生产。为矿井的高产、稳产夯实了基础,也为矿山的长远发展攒足了后劲,取得了较好的经济效益和社会效益。
煤矿掘进机论文:对我国煤矿掘进机械作业线的探究
【摘 要】本文对煤矿掘进机机械作业线进行了单独的研究,总结了其在生产工作中的有点和现有的不足之处。
【关键词】掘进机现状;操作;作业线;弊病
前言
掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。。主要由行走构件、工作构件、装运构件和转载构件组成。随着行走构件向前推进,工作构件中的切割头不断破碎岩石或煤矿,并将其粉碎后运走。有安全、高效和成巷质量好等优点,但造价大,构造复杂,损耗也较大。下面我们就其现状、操作以及弊病做下论述,希望对大家的日常工作有所帮助。
1 掘进机机械作业线的现状
回采和掘进在煤矿生产中是重要环节,所提倡的的方针是:采掘并重,掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保障矿井高产稳产的关键技术措施。装备水平及采掘技术的开发直接关系到煤矿生产的能力和安全。保障矿井实现高产高效的必要条件则是高效机械化掘进与支护技术的共同开发,也是巷道掘进技术的发展方向。
我国煤炭行业发展迅速,其中掘进机行业也受到了相对的重视。在文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中,国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策在全国煤炭工业科学技术大会上展开讨论,涉及的内容包括综合采煤设备如何完善、如何加强管理、以及如何提高效率等。
随着综采技术的发展,早已出现了年产几百万吨、甚至千万吨超级综采技术,大幅度增加了年消耗回采数量,使巷道掘进综合采煤成为了煤矿高效化、集约化生产关键性技术。在我国,悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线是煤巷高效掘进方式。其中最煤巷综合机械化掘进是最主要的方式,被也称为高效集约化掘进技术,被广泛的应用到了我国国有重点煤矿,而其中典型的掘进机械为悬臂式掘进机。
悬臂式掘进机是集截割、装运、行走、操作等功能于一体,主要用于截割任意形状断面的井下岩石、煤或半煤岩巷道。现在国内的掘进机设计虽然说离国际先进的技术还有段距离,但是国内的技术水平已能基本满足国内的需求。大中型号的掘进机不断被创新。
2 煤矿掘进机的机械作业线操作流程
2.1 配备正副两名司机以上,操作由正司机负责,监护则由副司机负责。在不得擅离岗位的同时还要集中精神,无证人员不得操作。
2.2 在掘进20m左右时,瓦斯浓度在风流种达到1.5%后,机器必须停转,切断电源,然后及时处理。
2.3 煤岩的性质不同,其切割方式也是不同的。其具体方如:
(1)半煤岩掘进时,应先以截割煤为主,其后切割破碎岩石,是以切割软物为主再以切割硬物为辅助。
(2)从工作面下部切割是其正常施工程序,以切割底后槽为主。
(3)切割的同时考虑煤岩层,截割头施工时应按照煤的纹理方向移动,切不可横断层理。
(4)全煤切割时,应按照先四面刷帮处理,再破碎煤岩中间层部分。
(5)在硬煤的切割中,截割程序应自上而下进行。
(6)处理比较破碎的顶板时,应先截割断面周围或采取留顶煤的方法。
2.4煤岩截割时其应注意事项有:
(1)当岩石硬度强于掘进机挖掘切割能力时,此时必须停止掘进机的使用,采取其它破岩补救措施。
(2)掌握好机器的推进速度是根据岩石的坚硬程度而定的,使压死刮板输送机或截割电机过载等现象得以避免,切割时必须放下铲板。如果因落煤量过大而造成过载压力大无法成功,司机应停止施工,将掘进机退出巷道,及时进行处理。为了避免烧毁电动机或损坏液压马达,严禁点动开机处理。
(3)工作时在旋转状况下截割头才能进行煤岩截割。不允许截割头带负荷启动,禁止超负荷运转,减小推进速度。
(4)在低工作位置时,截割头禁止将铲板抬起。铲板与截割部的距离最小不得小于300毫米,截割头与铲板严禁相碰。在截割上部煤岩时,截齿触网、触梁等现象严厉禁止。
(5)要经常注意清理底部,对机体两侧的浮煤应及时清理,使用一刀压一刀的方法清底,以防止底部出现硬坎或履带在推进时越垫越高等现象。
(6)转载机、装载机、和二次配套输送设备不能超负荷运转。
(7)随时注意减速器和机械各部的压力还有电机声响的变化情况,发现症状必须及时停机检查。
(8)如果风量供给不足或除尘设施不完善时,坚决不准作业,否则会造成无法避免的伤害。
(9)长期工作结束后,电机不能马上停止运作打开水水冷却机器,应等电机停止工作十分钟后再打开水路。
(10)危急情况出现时必须立刻打开紧急停止开关,并切断电源,直到故障排除查明原因后方可开机。
(1)煤岩块状体积在不得超过机器龙门的宽度和高度时,否则必须进行人工破碎,才能可装运。
(12)当结束运作时,应马上放开操作手柄,避免油缸溢流阀长期溢流,对系统造成损害。
(13)向前掏槽时掘进机决不能使其切割臂位于两面极限位置。
2.5 在掘进机前行时必须将铲板放下,后退时则必须将铲板抬起。
2.6 将将支撑油缸升起时掘进机才可工作,而在行动爬坡时则应将支撑油缸收起。
2.7 收尾工作:
(1)按规定手册操作顺序停机后,必须使掘进机进入安全地点,并将截割头收回铲板放到底部上切割臂放到底板上面避免碰撞,吊好电缆和水管关闭水路。
(2)在水量覆盖大的工作面进行挖掘时,必须对电机以和操作箱及控制箱等电气设备进行遮挡。
3 我国煤矿掘进机开采作业时的主要问题
3.1 支撑保护时间超时。开拓布置方式以单巷为主的掘进、支护不能平行操作完成作业,因为在一个掘进循环过程中,支护时间要掘进时间差不多3倍以上,导致严重限制了掘进尺度的加深。
3.2 掘进工作时,其工作面降尘效率低下。我国《煤矿安全规程》规定,在煤矿井下粉尘中,游离SiO2含量>10%时,其总粉尘浓度不能超过2千米。时至今日最为普遍应用用的内、外喷雾降尘方式,已经不能满足井下对掘进开采工作面的环境技术要求。
3.3 元部件的性必须提高。因为在掘进工作时,地质条件是多变的,掘进机工作截面割离时截割头载荷多变,已经影响了掘进机的寿命和使用性。
3.4 自动控制技术尚需完善。应在扭振截割技术中采用新型截割技术。比如提高自动化程度和改进支护方式等,这些都是提高新型掘进机的适应性能的关键。
3.5 转运等配套的研究、整机与生产系统的配套性有待提高。
3.6 截割技术有待提高。目前,掘进机上主要使用的是带合金头的镐形截齿。这种截齿在截割f=8以上硬度岩石时,经济性、实用性以及寿命都会迅速下降。目前,最为成功的辅助截割技术包括冲击振动和高压水这两种形式。高压水辅助截割具其优势特点为:很好的冷却截齿降低温度,减轻截齿磨损量超过百分之三是,减小噪音等诸多优点,所以如何提高切割技术是加快煤矿开采的主要项目之一。
4 结束语
煤矿产业是国家发展的重点项目,而掘进机的使用是煤矿开采快速的前提保障,如何抛弃传统化的开采模式,使用现代的科技的作业技术,是一个值得深思的问题。而在掘进机开采过程中,如何规范操作,提高自身技术,完成作业流程,便成为了重点研究的对象,希望通过本文的论述,可以使大家对掘进机的作业流程有一个具体的认知,这也是笔者对我国煤矿掘进机机械作业做出的一点贡献。
煤矿掘进机论文:浅论煤矿掘进机液压系统的维护
[摘要]煤矿掘进机是用于煤矿井下掘进巷道的矿山机械设备,它以液压控制为主,因此,掘进机液压系统的维护就显得尤为重要。文章首先阐述了综掘机平时使用中如何避免液压系统故障,然后分析了液压故障产生的原因及排除方法。对于掘进机的正确使用、维护都有一定的参考意义。
[关键词]煤矿掘进机;液压系统;故障;排除方法
1.前言
煤矿掘进机是用于煤矿井下掘进巷道的矿山机械设备。煤矿巷道掘进机以液压控制为主,其液压控制系统包括左右行走驱动系统、装载运输系统、截割部摆动油缸系统以及其他辅助油缸等。掘进机液压系统作业时都是通过电动机把机械能转化为液压油的压力能来驱动液压油缸和马达工作而实现的。但是其对主系统的功能和效率产生的影响是巨大的。液压系统出现故障将会直接导致主系统的失效,从而造成严重的经济损失。
2.综掘机使用时应避免油液污染
据统计,掘进机液压传动系统在使用中发现的故障有70%~80%是由于油液污染所引起的。污染的油液危及众多液压元件正常工作,如:使滑动零件严重磨损,泄漏增大,效率降低,油温升高;造成运动零件憋卡,不能动作;使节流小孔堵塞,造成控制元件失灵。所以控制油液污染是避免液压系统产生故障的一个重要因素。
掘进机在煤矿井下作业时,经常发生液压管路挤断损坏,致使油箱缺油。在补充液压油时,液压油必须过滤加注,加油工具应清洁。拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、液压油管等部位,拆卸前,要用水清洗掘进巷道,再把掘进机退离工作面20m,减少因风机吹起的煤尘对液压系统的污染,拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。如拆卸液压油箱加油盖时,先除去油箱盖四周的煤、矸,拧松油箱盖后,清除残留在接合部位的杂物(不能用水冲洗以免水渗入油箱),确认清洁后才能打开油箱盖。
总之,为尽量避免掘进机液压系统故障,日常因注重维修工作的细节,在故障早期就将引起故障的各种因素消除,从而使设备发挥更大的效益。
3.综掘机液压系统常见的故障及排除方法
液压系统常见的故障有操作人员操作不规范而引起的故障、油温过高、液压系统压力不足或无压力、工作机构速度不够甚至不动以及噪声和振动等,分别叙述如下。
3.1操作人员操作不规范而引起的故障
机械作业人员操作不规范、粗暴,则必然产生冲击负荷,使掘进机故障频发,大大缩短使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面使机械结构件早期磨损、断裂、破碎,一方面使掘进机液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作油温上升。
3.2油温过高
油温过高的原因分析如下:
3.2.1散热不良。油箱储油量太少,使油液循环太快;周围环境气温度、空气流通不畅等都是导致散热不良的原因。
3.2.2油冷却器内部堵塞,造成冷却水不循环而使油温升高,或者冷却水量不足,不足以把液压系统的热量带走而造成油温升高。
3.2.3错用了粘度太大的油液,引起液压损失过大。粘度是工作液体的重要使用性能之一。粘度越大,液压系统的压力损失和机械摩擦损失就越大,阻力增加,使系统内的压降增大,造成功率损失、温度上升。
3.2.4系统无卸荷回路,当不需要压力油时,大量高压油液仍长时间不必要地经溢流阀溢流。若系统中各个执行元件暂时不工作时,若油泵仍以溢流阀调定压力值排液流回油箱,则会造成功率损失和油液发热,所以必须使油泵卸荷。卸荷就是油泵以很低的压力运转,或以很小的流量运转,使泵的输出功率最小,从而节约能耗,提高系统寿命和减少发热。
3.2.5泄漏比较严重。液压泵压力调得过高,运动零件磨损使密封间隙增大,密封元件损坏,所用油液粘度过低等等,都会使泄漏增加。
3.3液压系统压力不足或无压力
首先检查液压泵是否有流量。若无油液输出,则可能是液压泵的转向不对,油泵内部磨损严重或损坏,吸油回路阻力过大(如滤油器被堵塞或油液粘度太大等),致使泵不能排出油液。如果液压泵有油液输出,则应检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。其中溢流阀主阀芯或先导阀可能因赃物存在或锈蚀而卡死在开口位置,或因弹簧折断失去作用,或因阻尼小孔被赃物所堵等,都可能使液压泵输出的油液立即在低压下经溢流阀回油箱;在压力回路中的某些控制阀,由于污物或其他原因使阀芯卡住处于回油位置,使压力回路与低压回路短接。另外,也可能是管接头松动或处于压力回路中某些阀的内泄漏严重,或者执行元件的密封损坏,产生严重内泄漏造成的。
3.4工作机构速度不够甚至不动
发生这类故障的主要原因是液压泵输出流量不够或无流量输出;系统泄漏过多,进入执行元件的流量不足;溢流阀调定的压力过低,克服不了工作机构的负载阻力等。具体的原因如下:
3.4.1溢流阀或位于压力回路的其他控制阀的阀芯被赃物或锈蚀卡住在进、回液口的连通位置,使压力油流回低压回路。
3.4.2液压泵内泄漏严重。主要是零部件磨损,密封间隙变大,使压油腔与吸油腔联通短路。
3.4.3液压泵的转向不对或吸液量不足。吸油管路阻力过大,油箱的液面太低,吸油管漏气,油液粘度太大或油温过低等,都会使液压泵的吸油量不足,造成输出油量不够。
3.4.4处于压力回路的管接头和各种阀的泄漏,特别是执行元件内的密封装置损坏,内泄严重。
3.5噪声和振动
噪声和振动往往同时出现,不仅恶化劳动条件,而且振动会使管接头松脱甚至断裂。产生噪声和振动的主要原因是油液中混进较多的空气,或液压泵流量脉动较大或脉动频率接近元件或管路的固有频率,因而引起共振。此外管路固定得不牢固也易引起共振。导致这些故障的可原因有:
3.5.1泵和马达的质量不好。如困油现象未能很好消除、柱塞卡死等,都将引起噪声和振动。
3.5.2若吸油管路中有气体存在,将导致产生严重的噪声和振动。一方面的原因可能是泵的吸液高度太大,吸油管路太细而阻力大,泵的转速太高,油箱不通大气或液面压力太低,油液粘度大或吸油滤油器堵塞等等,使液压泵吸液腔吸不满油液,造成局部真空,使融解在油液中的空气分解出来,产生气蚀而引起噪声;另一方面,可能是吸油管密封不严,油箱液面太低,吸油滤网部分外露,以致液压泵在吸油的同时吸入大量空气并进入系统。
3.5.3其他原因。如电机与液压泵安装不同心或联轴器松动,也会引起泵的振动;管子细长、弯头较多又未一一固定,管路中流速太高,也都会引起管路振动。
4.结束语
液压系统煤矿掘进机是最重要的系统之一,也是最容易出现故障的系统之一,液压传动系统中各种元件和辅件都可能产生故障,形式多种多样。在日常工作中,首先要掌握好综掘机的组成结构,特别是液压系统的组成,然后要在平时的工作实践中多积累经验,注意总结。遇到问题,要多查阅资料,与同行多交流。只有这样,才能更好地减少故障、排除故障。
煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电设备的节能措施
摘要:为了能够提高煤矿井下掘进机电设备的节能效果,对其节能措施进行了深入地研究。首先,研究了推广高效节能设备的方法;其次,进行了电力变压器节能技术分析;然后,分析了实行运输系统的集中控制的措施;接着,分析了变频技术在流体负荷设备中的应用;,分析了以带式输送机代替刮板输送机的策略。
关键词:煤矿 节能 机电设备
目前,我国政府把节能减排作为加强宏观调控的重点和转变经济增长方式的突破口及重要抓手。作为全国九大节能减排重点行业之一的煤矿企业,如何适应形势的变化,主动承担起社会责任,成为当前行业的重要课题。随着煤矿采掘机械化程度的提高,采掘机电设备的单机容量和总容量也在不断提高。因此,加强对采掘机电设备的管理,做到合理用电、节约用电是十分必要的。由于采掘机电设备种类多,使用范围大,运转时间长,管线铺设距离远,故采掘机电设备的节约用电,必须从多方位、多方面来解决。
1、推广高效节能设备
(1)更换节能型变压器
将企业中使用的S7及以前系列的变压器更新为Sl1、S15系列非晶合金变压器,将矿用油浸式变压器更新为矿用干式变压器。非晶合金是一种新型合金材料,采用非晶合金制造的配电变压器具有低噪音、低损耗等特点,空载损耗较普通硅钢片制造S7、S9系列变压器下降70%-80%,负载损耗比S7、S9系列变压器下降20%-30%。
(2)更换节能型电动机
电动机在煤矿中应用广泛,采用高效节能型电机强制淘汰部分矿井仍在运行的低效电机是节能工作的主要措施之一。高效节能电机采用新工艺、新材料,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率。高效节能电机普遍具有效率高、起动转矩大、噪音小等优点,通常情况下,高效节能电机与一般电机相比效率可提高3%-6%。
(3)空压机节能改造
活塞式空压机在煤矿中仍有使用,活塞式空压机具有进、排气压力范围广等优点,但供风效率低,能耗高。离心式空压机和螺杆式空压机性能优越,气流稳定,噪音小,维护量小,比活塞式空压机综合效率提高20%-25%。空压机节能改造首先要将活塞式空压机更换为先进的离心式空压机或螺杆式空压机,同时优化压风管路系统,减少管路阻力、减少漏风量;其次对单台或多台空压机进行变频控制,根据管路压力调节设备输出功率,使设备制风量与实际用风量相匹配,减少设备启停次数。一般采用变频控制的空压机较传统控制式的空压机节电率在2O%以上。
(4)改造带式输送机控制系统
煤矿井下带式输送机采用顺煤流方向启动,设备运行时间长,电能浪费比较严重。在井下带式输送机综保装置基础上配接无料延时停车传感器并进行集中监控,实现单台设备有煤开车、无煤停车的随机控制,可有效减少电机空运时间,避免运输设备无煤运转浪费电能。该技术在老矿运输系统改造中应用广泛,节电量可根据技改后电机减少的空运时间计算。
(5)推广井下无功补偿装置
煤矿井下采掘设备、运输设备功率因数一般在0.6-0.7,是造成井下电气系统功率因数过低的主要因素,同时也是节能改造的重点。采用隔爆无功补偿装置是提高井下配电系统功率因数、降低线路损耗的主要措施。
2、电力变压器节能技术分析
国民经济的持续高速增长,尽管电力装机也增长很快,但由于整个社会对能源需求的巨大增加,使得电力供需的矛盾仍十分突出。要实现我国国民经济的高速可持续增长,能源的供需矛盾必将更为突出,今后,除了继续探索新能源的开发利用之外,大力节约能源就成了重中之重。从电力的生产、供应和消费来看,节约在输配电过程中的电能损耗就显得十分重要。
(1)合理选配变压器的容量
从理论上讲,要使变压器发挥较大效率,应使平均负荷率为额定容量的5O%-75%。但因为变压器本身的负载及功率因数是变化的,且有超载运行的可能性,故不必按较大效率的准则来选择变压器的容量。如果变压器容量选得过大,出现“马拉小车”现象,空载损耗会大大增加;变压器容量选得过小,变压器负载过大,甚至过负荷,使变压器负载损耗增大。
(2)合理选择变压器的数量和类型
为了降低变压器损耗,应根据企业负荷情况合理选择变压器的数量和类型。选择时一般应遵循以下原则:(a)合理选择变压器台数。负荷绝大部分为三级负荷的,可装设一台变压器,若企业一、二级负荷所占比例较重,必需两个电源供电的,则应装设两台变压器;特殊场合可使用多台小容量变压器,如,受运输和作业条件限制的井下变电站。(b)选用低能耗、高效率的节能型变压器。选用低能耗、高效率的节能型变压器是节能的重要手段,它可以减少空载时由铁损、漏磁损耗、激磁电流产生的铁损和负载时由负载电流在变压器线圈电阻上产生的损耗
(3)提高变压器功率因数
负载功率因数的降低将使变压器的效率降低,从而使其损耗增大。用电设备除了要消耗有功功率以外,还要消耗相当数量的无功功率,从而导致电网功率因数的恶化,这将使变压器损耗增加且增加电费。如果在这种系统中设置移相电容器,负载的功率因数就会得到改善,无功功率则受到抑制。同时,移相电容器补偿了无功电流,使配变电设备用网络的实际电流减少,从而提高了变压器的利用率,降低了变压器的铜耗及线路损耗,节约了电能。
3、实行运输系统的集中控制,减少空载运行及重复起动
目前,大多数矿井采掘工作面开采水平在-1000m左右,距井底较远,运煤线路长,运输设备多。有些工作面从顺槽至集中巷有十几部运输设备。对如此多的运输设备只有采用集中控制,才能减少空载运行及重复起动。
目前,集中控制的方法很多,有的采用手动,有的用程序控制,即逆煤流方向延时起动,确保煤流不压机头、堆煤,但往往造成前部输送机空转;有的实行带式输送机随机性运转,即本机有煤就开,无煤就停,虽然避免了带式输送机的空转,却增加了带式输送机的开停次数。较好的集中控制是顺煤起动。各单位要结合自己的生产特点,合理选择集中控制系统,做到运输设备不长期空转、不频繁起动,以达到节约电能的目的。