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文檔簡介
1、煤礦機(jī)電裝備及其煤礦機(jī)電裝備及其發(fā)展方向發(fā)展方向 2009年12月引言u(píng)隨著煤礦行業(yè)的快速發(fā)展,其機(jī)電裝備也展現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢,概括地講,就是向設(shè)備的重型化、大型化發(fā)展;向設(shè)備的集中控制與自動(dòng)化發(fā)展;設(shè)備選型設(shè)計(jì)向“大馬拉小車”,高可靠性、高配置、高起點(diǎn)發(fā)展。 一、設(shè)備的重型、大型化是煤礦的發(fā)一、設(shè)備的重型、大型化是煤礦的發(fā)展方向展方向n1、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備n2、掘進(jìn)及后配套設(shè)備、掘進(jìn)及后配套設(shè)備n3、供電設(shè)備、供電設(shè)備n4、礦井固定設(shè)備、礦井固定設(shè)備1、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備n(1)采煤設(shè)備:推廣應(yīng)用大功率、電牽引采煤機(jī),大功率和長距離、高運(yùn)力運(yùn)輸刮板機(jī)
2、;相對(duì)而言,進(jìn)口大功率電牽引采煤機(jī)的可靠性更高。n目前,國內(nèi)最大型采煤機(jī)總裝機(jī)功率可達(dá)2500kw,滾筒直徑3m,截深865mm,生產(chǎn)能力大于3500t/h;最大型工作面運(yùn)輸刮板機(jī)總裝機(jī)功率可達(dá)3000kw,最大運(yùn)距300m,槽寬1250mm,運(yùn)力可達(dá)3600t/h。從可靠性角度講,進(jìn)口大功率電牽引采煤機(jī)是煤礦的發(fā)展方向。1、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備(續(xù))、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備(續(xù))n(2)原煤運(yùn)輸設(shè)備:近幾年,與工作面配套的原煤運(yùn)輸系統(tǒng)皮帶機(jī)型發(fā)展迅速,不斷升級(jí),目前,國內(nèi)生產(chǎn)的最大型皮帶機(jī)帶寬可達(dá)2200mm,帶速5m/s,功率達(dá)3*750kw,運(yùn)力可達(dá)6000t/h。n從國內(nèi)外采煤工作面生產(chǎn)情況
3、看,逐步實(shí)現(xiàn)采煤設(shè)備及原煤運(yùn)輸系統(tǒng)升級(jí)、實(shí)現(xiàn)設(shè)備重型化、大型化是提高煤礦采煤工作面單產(chǎn),實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的有效途徑。1、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備(續(xù))、采煤及原煤運(yùn)輸設(shè)備(續(xù))n新巨龍公司1301工作面是第一個(gè)放頂煤綜采工作面,目前最大日產(chǎn)量達(dá)1.7萬噸,其工作面裝備MG500/1200-WD型雙滾筒采煤機(jī),總裝機(jī)功率1200kw,滾筒直徑2m,截深0.8m,生產(chǎn)能力最大2200t/h ;前后部刮板機(jī)皆為SGZ1000/1400中雙鏈型,配備電機(jī)2*700kw,槽寬1m,上山運(yùn)距230m,運(yùn)力2500 t/h;轉(zhuǎn)載機(jī)為 SZZ1000/525中雙鏈型,運(yùn)力2500t/h;另外還有DLM3000輪式破
4、碎機(jī)過煤能力也達(dá)到2500 t/h以上;工作面順槽原煤運(yùn)輸系統(tǒng)包括兩條帶寬1.4m皮帶機(jī),帶速4m/s,運(yùn)力皆為2500t/h。這些“巨無霸”重型運(yùn)輸設(shè)備保證了工作面原煤的順利外運(yùn)。2、掘進(jìn)及后配套設(shè)備、掘進(jìn)及后配套設(shè)備n(1)掘進(jìn)設(shè)備:推廣應(yīng)用綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)特別是重型機(jī)械化掘進(jìn)機(jī),掘錨一體機(jī)是煤巷掘進(jìn)核心設(shè)備的發(fā)展方向。n隨著煤礦掘進(jìn)工藝的改進(jìn),炮掘工藝已逐步被機(jī)掘所代替,對(duì)于煤巷掘進(jìn),采用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)的工藝得到了推廣,而重、大機(jī)型掘進(jìn)機(jī)則顯示了其高速快掘的強(qiáng)大威力。以新巨龍公司為例,淘汰使用120及160機(jī)型,推廣使用200機(jī)型后,煤巷掘進(jìn)迎頭單進(jìn)提高了30%;對(duì)于巖巷掘進(jìn),炮掘工藝
5、正被淘汰,逐步開始被綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)所代替。目前國內(nèi)外都已開始進(jìn)行了有益的嘗試,并取得了突破,其中,新巨龍公司使用的一臺(tái)AHM105硬巖掘進(jìn)機(jī)系“奧鋼聯(lián)”與新礦集團(tuán)共同研制應(yīng)用的國內(nèi)煤礦井下使用的唯一重型硬巖掘進(jìn)機(jī),引起了煤礦同行的極大興趣。其后,國內(nèi)諸廠也進(jìn)行了積極探索,推出了試驗(yàn)機(jī)型。2、掘進(jìn)及后配套設(shè)備(續(xù))、掘進(jìn)及后配套設(shè)備(續(xù))n目前新巨龍公司井下共有綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)12臺(tái)。其中煤巷掘進(jìn)機(jī)8臺(tái),巖巷掘進(jìn)機(jī)4臺(tái),掘錨一體機(jī)1臺(tái)。其中煤巷掘進(jìn)機(jī)包括佳木斯EBZ-200型6臺(tái),煤科總院山西分院EBZ-220TY型1臺(tái);4臺(tái)巖巷掘進(jìn)機(jī)包括“澳鋼聯(lián)”AHM105型1臺(tái),石家莊礦機(jī)公司EBH-3
6、00型2臺(tái),煤科總院山西分院EBH-315型1臺(tái)。掘錨一體機(jī)型號(hào)MB670,系“澳鋼聯(lián)”產(chǎn)品。2、掘進(jìn)及后配套設(shè)備(續(xù))、掘進(jìn)及后配套設(shè)備(續(xù))n(2)掘進(jìn)后配套設(shè)備:推廣應(yīng)用大、中型皮帶運(yùn)輸機(jī),高配置高可靠性皮帶機(jī)是后配套設(shè)備的發(fā)展方向。n掘進(jìn)后配套設(shè)備必須與掘進(jìn)機(jī)能力相配套,其選型的依據(jù)是滿足運(yùn)量要求及高可靠性。尤其對(duì)無條件使用矸石倉(煤倉)緩沖的后配套系統(tǒng),在設(shè)備選型設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)掘進(jìn)機(jī)的最大運(yùn)力而非平均運(yùn)力進(jìn)行選取,以免后配套系統(tǒng)對(duì)掘進(jìn)機(jī)的能力形成制約。如上所述,新巨龍公司井下掘進(jìn)機(jī)皆為200機(jī)型以上設(shè)備,其后配套皮帶機(jī)則選用了125及以上機(jī)型各種系列的產(chǎn)品,且已有多部皮帶機(jī)配置進(jìn)口減速
7、機(jī)、免維護(hù)進(jìn)口軟啟動(dòng)液力偶合器、高強(qiáng)度簡約型機(jī)架、進(jìn)口軸承及特殊加工滾筒等部件。從而淘汰使用150、80及以下各系列中小型皮帶機(jī)和刮板機(jī),效果明顯。2、掘進(jìn)及后配套設(shè)備(續(xù))、掘進(jìn)及后配套設(shè)備(續(xù))n掘進(jìn)設(shè)備重型化及其配套系統(tǒng)升級(jí)是礦井實(shí)現(xiàn)高效快掘的有效途徑,為礦井高產(chǎn)高掘提供了保障。新巨龍公司優(yōu)化掘進(jìn)及后配套設(shè)備、系統(tǒng)升級(jí)后,掘進(jìn)工作面月單進(jìn)水平大大提高。煤巷迎頭月平均進(jìn)尺300m,最高達(dá)460m;巖巷迎頭“澳鋼聯(lián)”AHM105掘進(jìn)機(jī)平均月進(jìn)130m,最高達(dá)166m,列國內(nèi)前茅。 3、供電設(shè)備、供電設(shè)備n推廣應(yīng)用高電壓等級(jí)、大容量、重型化電氣設(shè)備,3300v以上高電壓等級(jí)設(shè)備及電纜是供電設(shè)備
8、的研究和發(fā)展方向。n隨著采掘設(shè)備重型化的發(fā)展,井下供電電壓也逐步實(shí)現(xiàn)升級(jí),供電設(shè)備也趨向大型化。供電電壓由最初的380v發(fā)展至660v、1140v,目前已推廣應(yīng)用3300v;電氣設(shè)備容量也不斷升高,國內(nèi)井下變壓器的最高容量已達(dá)3150KVA。普通移動(dòng)干式變壓器推廣應(yīng)用1000KVA及以上產(chǎn)品;4800v高等級(jí)電壓設(shè)備電纜是供電設(shè)備的研究和發(fā)展方向。3、供電設(shè)備(續(xù))、供電設(shè)備(續(xù))n新巨龍公司井下目前已杜絕了660v等級(jí)的供電系統(tǒng),采煤設(shè)備電壓等級(jí)為3300v,其余設(shè)備電壓等級(jí)為1140v。礦井通過優(yōu)化供電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電壓及電氣設(shè)備升級(jí),保證了供電的可靠性及安全性,滿足了采掘正常生產(chǎn)的需要。4、
9、礦井固定設(shè)備、礦井固定設(shè)備n樹立“高起點(diǎn)”、“高配置”的選型理念,推廣應(yīng)用國內(nèi)領(lǐng)先的通、壓、排、提等固定設(shè)備及其控制系統(tǒng),進(jìn)口世界領(lǐng)先的設(shè)備及控制系統(tǒng)是煤礦固定設(shè)備的發(fā)展方向。4、礦井固定設(shè)備(續(xù))、礦井固定設(shè)備(續(xù))n新巨龍公司兩臺(tái)主井提升機(jī)及其控制系統(tǒng)采用成套瑞典ABB產(chǎn)品,單臺(tái)提升機(jī)額定運(yùn)力達(dá)到970t/h,具備年產(chǎn)千萬噸的能力。其滾筒直徑達(dá)到4.5m,配備同步電機(jī)功率達(dá)4800kw,DTC直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速,為省內(nèi)唯一;副井提升機(jī)滾筒直徑達(dá)4.5m,主導(dǎo)輪、天輪直徑4.5m,配備直流電機(jī)達(dá)2000kw,罐籠配備國內(nèi)最大產(chǎn)品,其控制系統(tǒng)為瑞典ABB產(chǎn)品;主排水泵安裝11臺(tái)PJ-200高
10、效高揚(yáng)程多級(jí)離心泵,電機(jī)功率達(dá)1800kw,采取正壓排水方式;主通風(fēng)機(jī)為蘇格蘭豪頓動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī),配備同步電機(jī)900kw,可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下鼠標(biāo)控制調(diào)整葉片角度、倒轉(zhuǎn)反風(fēng)、自動(dòng)倒機(jī)等功能;主壓風(fēng)機(jī)為臺(tái)灣復(fù)盛產(chǎn)品,安裝6臺(tái)SA160w螺桿式水冷空壓機(jī),配備電機(jī)160kw;井下主皮帶運(yùn)輸機(jī)為上海能運(yùn)產(chǎn)品,鋼絲繩芯強(qiáng)力皮帶,帶寬1600mm,配備電機(jī)3*900kw,運(yùn)力達(dá)3300t/h,其調(diào)速采用美國CST液壓調(diào)速技術(shù)。4、礦井固定設(shè)備(續(xù))、礦井固定設(shè)備(續(xù))n礦井固定設(shè)備及要害系統(tǒng)采用國內(nèi)及世界領(lǐng)先的前沿技術(shù),實(shí)現(xiàn)高配置,是保證礦井安全高效運(yùn)行的前提,提高了礦井抗災(zāi)能力,是建設(shè)“本質(zhì)安全型”礦
11、井的保障。二、設(shè)備的集中控制化與自動(dòng)化是二、設(shè)備的集中控制化與自動(dòng)化是礦井的發(fā)展方向。礦井的發(fā)展方向。n設(shè)備的集中控制化與自動(dòng)化是現(xiàn)代化礦井的主要特征之一,也是礦井的發(fā)展方向。n新巨龍公司綜合自動(dòng)化工程通過千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)技術(shù)連接地面、井下各個(gè)系統(tǒng),把所有監(jiān)控信息集中到調(diào)度指揮中心,綜合自動(dòng)化工程使用了6臺(tái)惠普高性能服務(wù)器,具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)備份歸檔、WEB發(fā)布能力。服務(wù)器通過組態(tài)軟件和邏輯控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集,在工程師站上能夠完成各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的組態(tài),達(dá)到監(jiān)測和控制的目的;同時(shí)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,保證數(shù)據(jù)的完整性、WEB發(fā)布能力,可方便和安全地將自動(dòng)化信息與辦公網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,方便領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)人員
12、隨時(shí)查看各分項(xiàng)的信息,更好地指導(dǎo)安全生產(chǎn)。n新巨龍公司對(duì)已運(yùn)行的主要設(shè)備接入礦井自動(dòng)化系統(tǒng),已經(jīng)完成9個(gè)子系統(tǒng),各子系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)AB或者西門子S200/300邏輯控制器并通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議向自動(dòng)化平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)。目前實(shí)現(xiàn)了井下中央泵房、110kv降壓站、主通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、1#、2#主井絞車、井下主原煤運(yùn)輸系統(tǒng)、礦井水處理站等固定設(shè)備及要害崗位的調(diào)度遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制;副井絞車實(shí)現(xiàn)了調(diào)度遠(yuǎn)程監(jiān)測,全部具備了無人職守條件。n礦井主要設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制,對(duì)現(xiàn)代化礦井的生產(chǎn)建設(shè)具有重要的意義,能夠提高設(shè)備的控制精度,提高設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性,提高礦井抗災(zāi)能力及事故響應(yīng)速度,同時(shí)實(shí)現(xiàn)“員工由藍(lán)領(lǐng)變白
13、領(lǐng)”,“變崗位工為巡檢工”,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)效率。三、三、“大馬拉小車大馬拉小車”,高可靠性、,高可靠性、高配置、高起點(diǎn)是礦井設(shè)備選型設(shè)高配置、高起點(diǎn)是礦井設(shè)備選型設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。計(jì)的發(fā)展方向。n傳統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念遵循了將設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性作為重要指標(biāo)的原則,更多的考慮了設(shè)備的初期概算投資,而忽略了設(shè)備可靠性原則的重要性,忽略了因設(shè)備可靠性不足而造成的重復(fù)損失和投資。目前現(xiàn)代化礦井進(jìn)行設(shè)備選型設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)將“大馬拉小車”,高可靠性、高配置、高起點(diǎn)作為設(shè)備選型設(shè)計(jì)的首要原則:1、“大馬拉小車大馬拉小車”原則原則n傳統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念在設(shè)備選型時(shí),各項(xiàng)參數(shù)的確定皆依據(jù)平均負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算,從近幾年煤礦生產(chǎn)情況看,尤其是采掘重型設(shè)備及原煤運(yùn)輸設(shè)備,瞬時(shí)負(fù)荷超標(biāo)情況很多,從而大大影響了設(shè)備可靠性、安全性及使用壽命,反而保證不了其經(jīng)濟(jì)性,這方面的教訓(xùn)也較多。故尤其對(duì)于煤礦采、掘、運(yùn)設(shè)備的選型設(shè)計(jì),宜樹立“大馬拉小車”的理念,來實(shí)現(xiàn)設(shè)備高可靠性及安全性的目的。 2、高可靠性、高配置、高起、高可靠性、高配置、高起點(diǎn)原則點(diǎn)原則n應(yīng)用世界或國內(nèi)領(lǐng)先的、高起點(diǎn)的先進(jìn)技術(shù),對(duì)礦井關(guān)鍵設(shè)備或設(shè)備核心部件進(jìn)行高配置,達(dá)到設(shè)備免維護(hù)的目的,實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的高可靠性。能夠盡可能地實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效,尤其能夠大大提升礦井的安全性。2、高可靠性、高配置、高起、高
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