摘要:隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,煤炭作為能源供應(yīng)越來越緊張,需要開采的煤礦難度加大,這種情況下就需要我們不斷的完善技術(shù),總結(jié)經(jīng)驗,更好的做好經(jīng)濟和建設(shè)的能源供應(yīng),本文將結(jié)合實例對大坡度下的煤炭安全采運進行相關(guān)探討。
??????? 關(guān)鍵字:大坡度、煤炭、采運、安全、管理、效益
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??????? (一)大坡度下煤炭采運的設(shè)計
??????????? 大坡度的煤炭采運具有一定的危險性,需要更仔細的設(shè)計和安全管理,首先要對煤炭開采的情況做好詳細的勘察,設(shè)定合理科學(xué)的采運設(shè)計。
??????? (1)巷道情況:11采區(qū)上山煤帶式輸送機巷道為沿煤層開拓的大傾角向下運輸?shù)南锏溃锏佬遍L980米,提升高度為H=-338.954m,巷道傾角平均-22°局部達到-27°。在該巷道裝備一條深槽大傾角帶式輸送機,承擔(dān)井下煤炭的運輸任務(wù)。
??????? (2)設(shè)備選型
??????????? 11采區(qū)上山煤帶式輸送機采用深槽大傾角帶式輸送機,它考慮井下的運行環(huán)境及輸送機加工安裝質(zhì)量等綜合因素,分別取模擬摩擦系數(shù)和傳動滾筒和輸送帶之間的摩擦系數(shù)。
??????? (3)選型計算
??????? 1.根據(jù)帶式輸送機的實際工作條件及國內(nèi)設(shè)備生產(chǎn)廠家的加工、安裝水平,同時考慮到現(xiàn)場的管理水平等因素后,確定采用并計算出帶式輸送機運量、帶式輸送機帶、寬帶式輸送機運行速度、帶式輸送機機長、提升高度、巷道最大傾角、鋼絲繩芯輸送帶、傳動滾筒摩擦系數(shù)、每米輸送物料質(zhì)量等參數(shù)。計入電動機功率備用系數(shù)。
??????? 2.電動機功率包括:帶式輸送機滿載正常運行時滾筒總的軸功率和帶式輸送機驅(qū)動電機所需驅(qū)動功率。根據(jù)計算得出選用設(shè)備型號和數(shù)量。
??????? 3.進行輸送帶張力計算,確定傳動滾筒圍包角。并進行計算保證滿足要求。輸送帶安全系數(shù)必須滿足《帶式輸送機工程設(shè)計規(guī)范》GB50431-2008的要求。
??????? 4、驅(qū)動裝置的選擇
??????????? 帶式輸送機的運行是否正常、可靠、安全將直接影響礦井的生產(chǎn)和經(jīng)濟效益,在設(shè)備選型上應(yīng)堅持技術(shù)先進、安全可靠的原則。對于中大型帶式輸送機,帶式輸送機的啟動及停車過程為非穩(wěn)定工況,其啟、停特性對帶式輸送機的正常安全運行影響很大。驅(qū)動方式的合理選擇和對帶式輸送機的有效控制,對整機的穩(wěn)定、可靠運行至關(guān)重要。
??????????? 根據(jù)本帶式輸送機技術(shù)特征,它屬于大傾角下運帶式輸送機。為了防止運行時超載而發(fā)生飛車以及滿載停機時的安全、平穩(wěn);為了充分利用帶式輸送機向下運行所發(fā)出的電能,達到節(jié)能環(huán)保;為降低啟動和緊急制動時輸送帶的動張力,減少啟動、停車過程中各承力部件的動負荷;延長膠帶、滾筒、減速器和電機等關(guān)鍵部件的使用壽命;實現(xiàn)減少啟動時對電網(wǎng)的沖擊;實現(xiàn)后期運行時各電機間的功率平衡;另外,設(shè)計選擇交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)、防爆變頻調(diào)速電機、硬齒面減速器的驅(qū)動方式。
??????? 5、拉緊裝置的選型
??????????? 由于該帶式輸送機巷道的角度大,因此在帶式輸送機的傾斜段張力最小處設(shè)置重載車式拉緊裝置。它具有能夠保證膠帶張力恒定,拉緊可靠,結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低等特點。在拉緊裝置周圍設(shè)防護欄,防止人員傷害。在重載車式拉緊裝置軌道架的下端設(shè)置固定擋車架,以防止事故時拉緊車下滑沖入其它巷道。
??????? 6、輸送帶的選型
??????????? 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》,該帶式輸送機采用阻燃型鋼絲繩芯輸送帶,考慮到使用環(huán)節(jié)的重要性及國內(nèi)廠家進行輸送帶接頭的工藝水平,在本條帶式輸送機的安裝過程中,應(yīng)加強對輸送帶接頭硫化的質(zhì)量控制和檢測,以確保接頭強度滿足有關(guān)規(guī)定的要求。
??????? 7、制動器的選型
??????????? 11采區(qū)上山煤帶式輸送機是一條大傾角向下運輸?shù)膸捷斔蜋C,它在滿載啟動、正常運行以及停機時,都需要對帶式輸送機施加與運行方向相反的制動力。對制動系統(tǒng)提出了很高的要求,要保證制動的安全可靠而不對其他部件產(chǎn)生過大的沖擊和磨損,要保證制動部位不過熱并滿足防爆要求,還要注意經(jīng)濟節(jié)能。
??????????? 因此,本皮帶機采用動力制動的交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)作為工作制動器,采用機械摩擦式制動的KZP盤式制動器作為安全制動器。保證停止平穩(wěn),滿足《煤礦安全規(guī)程》、GB50431-2008《帶式輸送機工程設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求。在下運帶式輸送機負功率運行(制動)時,沒有機械磨損,更加安全可靠,同時向電網(wǎng)反饋電能,節(jié)省能源。液壓系統(tǒng)加裝蓄能器保證在系統(tǒng)斷電時也能提供所需被壓,實現(xiàn)軟制動、提高安全性。
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??????? (二)大坡度下煤炭安全采運的安全設(shè)施
??????? (1)防斷帶設(shè)施和工藝
??????????? 在膠帶硫化選擇德國工藝,硫化前先進行張力監(jiān)測實驗,取得國家有資質(zhì)部門檢驗合格后,方可進行硫化。硫化時礦方配機電科技術(shù)人員,安裝監(jiān)理現(xiàn)場跟班監(jiān)察,確保硫化合格。在機頭設(shè)置鋼絲繩在線監(jiān)測裝置,每天對鋼絲繩膠帶進行一次在線監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)鋼絲繩外漏,或鋼絲繩斷絲情況立即采取相應(yīng)措施。
??????????? 為了控制上料的勻速,防止給料或大或小對皮帶和控制裝置造成的沖擊,防止皮帶失速后造成越位、煤涌、斷帶事故,在每個上料點安裝定量裝車裝置和緩沖裝置。并將皮帶機與上料點設(shè)備進行聯(lián)鎖控制。在下皮帶每隔100米安裝一道刀式清帶器,防止塊煤或矸石塞入機尾滾筒造成拉力增加,損壞膠帶和滾筒膠皮。卸載點設(shè)置毛刷清帶器和壓風(fēng)吹掃清帶裝置,清除膠帶凹面泥煤。嚴格控制拉水煤現(xiàn)象,綜采工作面,綜掘工作面制定嚴格的防止皮帶拉水煤措施。防止拉水煤對皮帶造成的物料自流事故。
??????? (2)斷帶后防跑帶設(shè)施選擇
??????????? 在巷道內(nèi)距離機尾50米,100米,150米,200米處設(shè)置四組智能斷帶抓捕器設(shè)施。在巷道內(nèi)每隔18米安裝一組防斷帶跑帶裝置。防止斷帶事故時膠帶下滑造成的人員、設(shè)備傷害。
??????? (3)為防止受料時煤塊滾動飛出傷人
??????????? 為了防止大塊煤的飛濺,皮帶上加蓋帶,每隔15米加一組,蓋帶能夠覆蓋整條皮帶,材料選用柔性好,耐摩擦,阻燃膠帶。帶式輸送機頭、尾部、驅(qū)動裝置、拉緊裝置等外露轉(zhuǎn)動部件處設(shè)防護罩、防護欄,輸送機沿線靠架空乘人器一側(cè)安裝全斷面設(shè)護網(wǎng),防止塊煤飛濺和滾落至行人側(cè)。
??????? (4)對盤式制動器性能及皮帶各種運行狀態(tài)下的制動進改造保障安全。改造項目包括:
??????? 1.溢流閥布置,本系統(tǒng)溢流閥設(shè)置在油泵與液控單向閥之間,既避免了系統(tǒng)不發(fā)生超壓超限的情況,又因為雙重液單的作用而不會影響到系統(tǒng)的工作端。
??????? 2.4回路高可靠性制動。將制動副分成各不相關(guān)的4組(1#~4#回路)。無論是正常運行還是停車制動工況,4個回路制動副同時失效的概率非常小,這就減少或避免了因誤制動或關(guān)鍵時候不能制動引起的惡性事故。
??????? 3.恒減速比例制動。當盤閘電控箱接到制動信號(正常制動或緊急制動)后,電控箱依照PLC中不同的制動程序進行比例制動(制動時間和制動力矩不同),電磁球閥(16)失電,大流量比例溢流閥(8)根據(jù)不同程序的設(shè)定賦值,進而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的軟制動,減小了剛性沖擊。
??????? 4.UPS不間斷電源實現(xiàn)突然斷電時的可控停車制動。電控系統(tǒng)備有UPS不間斷電源,確保在重載突然斷電狀態(tài)下或緊急停車工況,能夠在不同載荷,不同運行工況,自動實現(xiàn)預(yù)定減速度的安全制動;
??????? 5. 瞬時工作制動泵站。該制動系統(tǒng)采用瞬時工作制,一避免動壓保持松閘的長時工作制動帶來高油溫引起液壓系統(tǒng)的泄露,溢流閥失效,油質(zhì)下降等故障, 降低能耗,提高設(shè)備使用壽命。
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