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煤礦機電基本知識

發布日期:2019-10-14  瀏覽次數:218
 礦機電基本知識

 

煤礦機械、電氣設備和設施是煤礦生產的基礎。井工開采的煤礦機電設備主要包括提升設備、通風設備壓風設備、壓力設備、排水設備、采掘設備、支護設備、運輸設備、供電及電氣設備、安全監測監控及瓦斯抽放設備。

 

一、礦井提升設備的作用是什么?

 

礦井提升設備是聯系地面和井下的“咽喉”,其任務是沿井筒提升煤炭和矸石,升降人員、物料和設備,它是礦井生產系統中重要的機電設備之一。

 

二、提升設備由那幾部分組成?

 

煤礦提升設備由提升容器(包括罐籠箕斗、礦車和人車)、提升綱絲繩、天輪、井架、裝載設備、卸載設備和提升機(絞車)組成。

 

三、立井提升系統是如何工作的?

 

立井普通罐籠提升。其中一個罐籠位于井底車場水平,另一個罐籠位于井口出車平臺。提升鋼絲繩與一端與罐籠相連,另一端繞過天輪,纏繞并固定在滾筒上,當電動機帶動提升機滾筒旋轉時,井下的罐籠上升。 加一端的罐籠下降,使罐籠在井筒中沿罐道作上下往復運行,進行提升工作。

 

四、斜井的提升系統是如何工作的?

 

為目前使用較多的斜井串車提升系統,斜井串車提升用礦車做提升容器,鋼絲繩的一端與若干個礦車組串車的連接,另一端繞過天輪纏繞并固定在提升機的滾筒上,滾筒旋轉帶動串車組在井筒中往復運動,進行提升工作。

 

串車提升有單鉤和雙鉤之分。按車場形式的不同,又分甩車場和平車場。單鉤串車提升,可用于多水平提升,一般采用甩車場。平車場一般多用于雙鉤串車提升。

 

五、井口安全門有什么作用?

 

為防止人員、礦車及其他物品墜落到井下,立井井口、井底和中間運輸巷都必須設置安全門。井口安全門與提升信號聯鎖:安全門未關閉,發不出開車信號;發出開車信號后,安全門打不開;只有罐籠到位并發出停車信號后,安全門才能打開。

 

六、什么叫防過卷裝置?

 

當提升機運行到正常卸載位置未停車并繼續向上提升稱為過卷。過卷造成的嚴重后果是損壞天輪、井架。拉斷鋼絲繩導致提升容器墜落,撞壞井筒設施,甚至造成人員傷亡。使用雙滾筒提升機時,一鉤發生過卷時,另一鉤則過放,放過則造成蹲罐事故。因此,提升機必須裝有防止過卷裝置。當提升容器超過正常終端停止位置(或出車平臺)0。5米時,必須能自動斷電,并能使保險閘(即安全閘)發生制動作用。

 

七、防墜器的作用是什么?

 

防墜器又稱斷繩保護器,按規定立井罐籠和斜井人車系統都必須裝設。當提升鋼絲繩呀連接裝置斷裂時,罐籠斷繩保險器能迅速、自動、準確地使立井罐籠平穩地支撐在罐道(或制動繩)上;斜井人車斷繩保險器能迅速使斜井人車制動,防止其繼續下滑。

 

八、通風機的作用是什么?

 

礦井通風機設備的作用是不斷向井下輸送足夠的新鮮空氣,稀釋和排出各種有毒、有害入放射性氣體和粉塵,調節礦內氣候條件,改善工作環境,保證井下工人的安全健康。

 

九、 礦山壓氣設備由那幾部分組成?

 

礦山壓氣設備分為固定式壓氣設備和移動式壓氣設備。固定式壓氣設備由空氣壓縮機、拖動裝置、濾風器、風包、管道及冷卻系統等組成,空氣壓縮機由電動機直接拖動或通過皮帶拖動。空氣進入壓縮機前要通過過濾風器過濾,以免灰塵、雜質進入氣缸,加速氣缸磨損。被壓縮后的空氣進入風包儲存起來,然后從風包通過管道送入井下用氣地點。冷卻系統供空氣壓縮機冷卻之用。

 

十、 空氣壓縮機的作用是什么?

 

礦井生產中使用的各種風動工具,如風鎬、風鉆和風動鑿巖機等,都是以壓縮空氣(簡稱氣壓)作為動力的,突出礦井的壓風自救系統也由空氣壓縮機供氣。礦山壓氣設備是生產和輸送壓縮空氣的設備,產生壓縮空氣的機器叫空氣壓縮機(簡稱空壓機或風壓機)。

 

十一、排水設備的作用是什么?

 

礦井生產過程中,大氣降水,地表水、含水層水、斷層水和老空水等(統稱為礦水)會不斷的涌入礦井,影響礦井的安全生產,因此需要把礦水及時地排出。有時井下生產也需要水,如水力采煤等,這就需要供水。無論排水和供水,都由排水設備來完成。

 

十二、礦井固定排水設備由哪幾部分組成?

 

礦井固定排水設備主要由水泵、電動機、吸水管、排水管和裝在管路以及水泵上的附件、儀表等部分組成。

 

十三、煤礦有哪些類型的運輸設備?

 

目前煤礦在工作面和運輸大巷主要采用的運輸設備有:刮板運輸機、膠帶運輸機、電機車、柴油機車和礦車。

 

十四、刮機輸送機由哪幾部分組成?是怎么工作的?

 

刮板輸送機(又稱溜子)由機頭部、機身、機尾和輔助設備四部分組成。

 

機頭是輸送機的傳動裝置,包括機頭架、電動機、聯軸器、減速器、機頭主軸和鏈輪組件等;機身由溜槽和刮板鏈組成。刮板鏈由鏈環和刮板組成。

 

工作時,電動機通過聯軸器、減速器、機頭主軸和導鏈輪,帶動刮板在溜槽內運行,將煤輸送出來。

 

十五、膠帶輸送由哪幾部分組成?是怎樣工作的?

 

膠帶輸送機由膠帶、主滾筒、拉緊裝置(包括拉緊滾筒)托輥架以及傳動裝置等部分組成。

 

工作時,主動滾筒通過與膠帶之間的摩擦力帶動膠帶運行。煤或其他物品裝在膠帶上與膠帶一起運行,完成輸送任務。

 

十六、電動車有哪些類型?

 

按動力來源的不同,電動車有蓄電池式和架線式兩種。此外,還有以柴油為動力的柴油機車。

 

十七、蓄電池式和架線式電機車有何不同?

 

蓄電池電機車由本身自帶的蓄電池組供電,不需要在整個線路上都設置供電裝置;架線式電機車是通過架設在巷道上方的裸線和軌道作為供電回路,所以在行駛過程中,在集電器和架線之間常有火花產生,足以引燃一定濃度的瓦斯、煤塵、產生爆炸,煤與瓦期突出的礦井禁止采用架線式機車運輸。此外,無論是蓄電池電機車還是架線式電機車,由于機械沖擊等原因,在機車和礦車的車輪和軌道之間,都會有火花產生。因此,選用電機車運輸,必須遵守《遠程》的相關的規定。

 

十八、軌道的敷設有什么規定?

 

主要運輸巷道軌道的鋪設質量應符合下列要求:

 

扣件必須齊全、牢固并與軌型相符。軌道的接頭的間隙不得大于5毫米,高低和左右錯差不得大于2毫米。直線段兩條鋼軌頂面的高低差,以及曲線段外軌按設計加高后與內軌頂面的高低偏差,都不得大于5毫米。直線段和加寬后的曲線段軌距上偏差為+5毫米,下偏差為-2毫米。在曲線段內應設置軌距拉桿。軌枕的規格及數量應符合標準要求,間距偏差不得超過50毫米。道砟的粒度及鋪枕的規格及數量應符合標準要求,軌枕下應搗實。對道床應經常清理,應無雜物、無浮煤、無積水。同一線路必須使用同一型號鋼軌。道岔的鋼軌型號,不得低于線路的鋼軌型號。

 

十九、采用串串提升的斜井有哪些安全設施?

 

(1) 跑車防護裝置:安裝在斜巷內,能夠將運行中斷繩、脫鉤的車輛阻止住。 

 

(2) 阻車器:在上部平車場入口、上部平車場接近變坡點處、各車場裝設。防止礦車誤入車場或是未掛上鉤滑入井內。

 

(3) 擋車欄:在變坡點下方略大于1列車長度的地點裝設,防止未連掛的車輛繼續下跑。

 

(4) 信號裝置:各車場安設甩車時能發出警號的信號裝置。

 

上述擋車裝置必須經常關閉,放車時方準打開。兼作行駛人車的斜井巷,在提升人員時,井巷中的擋車裝置和跑車防護裝置必須是常開狀態,并可靠地鎖住。

 

二十、掘進設備有哪些類型?

 

煤礦巷道掘進有兩種方法:綜掘法和鉆爆法。綜合掘進法適合于煤及半煤巖巷道掘進,其掘進速度和效率高、勞動強度低、生產安全和技術經濟效益好,通常采用掘進機、轉載機、膠帶輸送機等設備;鉆爆法主要用于硬巖巷道掘進,是目前我國在煤礦巷道掘進中采用的主要方法,其主要采用的設備是鑿巖機耙斗裝巖機、蟹爪式裝巖機等。由于耙斗式裝巖機工作時易與巖(煤)塊碰撞產生火花,因此,禁止在有高瓦斯的掘進巷道中使用鋼絲繩牽引的耙斗式裝巖機。

 

二十一、風動鑿巖機由哪幾部分組成?各有何作用?

 

我國目前鑿巖設備以風動鑿巖機為主。氣腿式風動鑿巖外貌。鑿巖機由配氣、轉釬、推進、排粉、潤滑的操縱機構等組成。釬子1的尾端插在鑿巖機機頭的釬套內,注油器3連在壓氣管5上,使潤滑油混合在壓縮空氣中呈霧狀,帶入鑿巖機內潤滑各運動件,沖洗炮眼用的壓力水由水管從鑿巖機尾部送入,經插在機器內的水針直至釬子的中心孔。氣腿6支承鑿巖機并給以推進力。

 

二十二、機械化采煤工作面的設備是如何配套的?

 

     機械化采煤工作面,按其機械化程度來分,可分為普通機械化的工作面(簡稱普采)和綜合機械化工作面(簡稱綜采)普通機械化采煤工作面的設備由單滾筒采煤機與可彎曲刮板輸送機、單體液壓支柱或摩擦支柱、鉸接頂梁配套;綜合機械化采煤工作面的設備則由雙滾筒采煤機與可彎曲刮機輸送機和整體自移式液壓支架配套。除滾筒式采煤機外,還常常采用刨煤作為機械化采煤工作面落煤設備。

 

二十三、鏈式截煤機是如何工作的?

 

鏈式截煤機適用于一般中、小型煤礦井下緩傾斜極薄復合煤層采煤工作面開切底槽,便于掏槽落煤,是中、小型煤礦可以選用的一種機械采煤方式。

 

   鏈式截煤機由牽引部、電動部、截煤部組成。電動機為專用的防爆電機,置于機器中部,兩端分別伸出軸帶動牽引部和截割部工作。

 

電動機一端連牽引部,通過減速器減速后,帶動繩筒旋轉,纏繞鋼絲繩拖動整機沿煤壁方向移動。

 

電動機另一端連接截割部,通過減速傳動,帶動五星鏈輪、鏈條轉動,在鏈輪的作用下鏈條繞截盤導向槽旋轉,帶動截齒伸入煤壁內并截割煤炭。

 

二十四、礦用電氣設備如何分類?

 

     礦用一般型電氣設備是指專為煤礦井下使用的不防爆的電氣設備,具用堅固的外殼,能夠防止任何人員從外部直接接觸帶電體;有良好的封閉性,能防止水滴垂直滴入,有耐潮性能;有電纜引入裝置,并能防止電纜扭轉,拔脫和損傷;開關手柄和門蓋之間有機械聯鎖,同時在設備外殼的明顯處有接地裝置,并標有接地符號。這種電氣設備,在其外殼的明顯處,均有清晰的永久性屬凸紋紅色標志“KY),只能用于井下無瓦斯煤塵爆炸危險的場所。

 

二十五、什么叫礦用防爆型電氣設備?

 

     按照國家標準GB3836。1-200生產的專供煤礦井下使用的防爆電氣設備稱為礦用防爆型電氣設備。該類型電氣設備適用于煤礦低瓦斯、高瓦斯和有煤塵與瓦斯突出、噴出的區域。

 

二十六、礦用防爆型電氣設備有哪些類型?什么標志?

 

各類礦用防爆電氣設備型式及防爆標志如表所示。

 

型式名稱

 

標志

 

型式名稱

 

標志

 

型式名稱

 

標志

 

增安型

 

e

 

充砂型

 

q

 

隔爆型

 

d

 

無火花型

 

N

 

本質安全型

 

I

 

澆封型

 

m

 

正壓型

 

P

 

氣密型

 

H

 

充油型

 

O

 

特殊型

 

s

 

 

 

 

 

二十七、礦井主要有哪些供電設備?

 

礦井供電設備包括變壓器、高壓開關、低壓開關、高低壓電纜及種類保護裝置。

 

二十八、礦井供電的電源有什么要求?

 

礦井應有兩回路電源線路。當任一回路發生故障停止供電時,另一回路應能擔負礦井全部負荷。年產6萬噸以下的礦井采用單回路供電時,必須有備用電源;備用電源的容量必須滿足通風、排水、提升等的要求。

 

  礦井的兩回咱電源線路上都不得分接任何負荷。

 

二十九、礦用變壓器有哪些類型?

 

變壓器分為電力變壓器和特種變壓器。電力變壓器又分為油浸式和干式兩種。而礦用油浸式變壓器和礦用隔爆干式變壓器是為了適應煤礦生產變壓器結構提出特殊要求的特種變壓器。礦用油浸式變壓器,是礦用一般型電氣設備,它用于低瓦斯礦井或高瓦斯礦井使用架線電機車運輸的巷道中及沿該巷道的機電設備硐室內;對負荷量較小的鄉鎮煤礦,一般安裝于地面向井下供電,而礦用隔爆干式變壓器適應于有瓦斯爆炸危險環境的礦井。

 

三十、礦井高壓開關有哪些類型?有何特點?

 

  高壓開關可作為配電開關或控制保護變壓器、高壓電動機或高壓線路。高壓開關分為兩種,即礦用一般型和隔爆型。礦用一般型適用于低瓦斯礦井,裝備在井底車場的變電所內。礦用隔爆型適用于有瓦斯或煤塵爆炸危險礦井的所有采區變電所適應于有瓦斯爆炸危險環境的礦井。

 

三十一、什么叫礦用低壓隔爆饋電開關?

 

這種開關主要用于井下低壓配電三線路,設在變壓器出口的一側,作為1140伏及660伏或380伏低壓電肉總配(饋)電開關。開關內有自動保護裝置,在線路中出現電流和漏電故障時,能自動跳閘切斷故障電源。這種開關適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井。 

 

三十二、礦用電纜有哪些類型?

 

 井下常用電纜分為三大類,即鎧裝電纜、塑料電纜和礦用橡套軟電纜。鎧裝電纜和塑料電纜主要用于井下干線式供電或負固定、半固定設備供電,礦用橡套軟電纜主要用于移動設備供電。井下必須選用取得煤礦礦用新產品安全標志的阻燃電纜。

 

三十三、井下是否可以使用芯及鋁包電纜?

 

 鋁芯電纜價格低,在地面已廣泛使用。但由于是活潑金屬,高溫時極易燃燒,特別是發生短路故障時,其電弧灼燒瓦斯、煤塵,引起燃燒爆炸,所以極不安全。故井下嚴禁采用鋁包電纜,限制使用鋁芯電纜:井下低壓電纜禁止使用鋁芯電纜。

 

三十四、什么是“雞爪子”、“羊尾巴”、“明接頭”?

 

 “雞爪子”是指三相接頭分別纏以絕緣膠布,沒有統包絕緣,猶如雞的爪子一般。這樣做潮氣極易侵入,使絕緣電阻降低。“羊尾巴”是指不連接電氣設備的末端,三相分別胡亂包以絕緣膠布,再統包絕緣膠布,吊在巷道邊上,猶如綿羊的尾巴。“明接頭”就更加危險,三相芯線互相搭接后,連絕緣膠布都不包在井下供電電網中,應堅決消滅“雞爪子”“羊尾巴”和“明接頭”。

 

三十四、什么叫電氣設備的隔爆?

 

隔爆,就是當電氣設備外殼內部的爆炸性氣體發生爆炸時,不會引起外殼周圍的爆炸性氣體發生爆炸,凡是具用這種隔爆外殼的電氣設備就叫隔爆型電氣設備。

 

為了實現隔爆外殼耐爆和隔爆性能,對隔爆外殼的形狀、材料、容積、結構等均有特殊的要求。

 

三十五、井下電氣設備失爆的主要原因有哪些?

 

(1) 由于隔爆結合面嚴重銹蝕,有較大的機械傷痕,連接螺釘沒有壓緊而使隔爆面間隙超過規定而造成失爆?

 

(2) 由于外力作用,如砸、壓、擠、碰等原因,使隔燭外殼變形或損壞;隔爆外殼上的蓋板、連接嘴、接線盒的連接螺釘折斷、螺紋損壞;連接螺釘不齊全,使機械強度達不到規定而失爆。

 

(3) 連接電纜沒有使用合格的密封圈或沒有密封圈,不用的電纜線孔沒有使用合格的封堵擋板或沒有擋板而失爆。

 

(4) 接線柱、絕緣套管燒毀,使兩個空腔連通,外殼內部爆炸時產生的高壓使隔爆外殼失爆。

 

三十六、什么叫井下電網的三大甕中保護?

 

煤礦井下電網“三大保護”是指:漏電保護、過流保護和接地保護。這是我國煤礦井下電氣設備和線路普遍具備和使用的三種保護類型。

 

三十七、什么叫漏電保護?

 

漏電是指井下電氣設備或電纜絕緣下降或局部絕緣損壞,使電流經絕緣損壞處流入大地或經過設備外殼流入大地的現象。漏電可能引起人員觸電傷亡事故,可能引起電氣火災,可能引起瓦斯、煤塵爆炸事故。漏電保護是當電網絕緣能力降低或有人觸電時,立即動作,切斷電源開關,以保證安全。

 

三十八、什么叫過流?

 

過流是指電路發生短路、過負荷或斷相時,流過電氣設備或電纜線路的電流值超過它們的額定電流睥現象。過流可能造成電纜著火、燒毀電氣設備,引起火災,還可能引起瓦斯爆炸。過流保護是當系統發生過流現象時,依靠過流保護裝置迅速動作,切斷故障電路,以保證安全。

 

三十九、什么叫保護接地?

 

保護接地就是用導線把電氣設備正常情況下不帶電,但當絕緣損壞時可能帶電的金屬與埋在地下的接地極連接起來的保護裝置。保護接地的作用主要是防止因設備漏電使外殼帶電而發生人身觸電事故。

 

四十、煤電鉆綜合保護器有什么作用?

 

煤電鉆是煤礦廣泛使用的鉆孔工具。煤電鉆綜合保護器向煤電鉆提供交流電源,有載、短路、檢漏和遠方停送電功能。煤電鉆不工作時,負荷電纜不帶電。 

 

煤礦機電安全

 

隨著煤礦生產機械化程度的提高,機電設備在煤礦生產中的重要性也日益突出。

 

機電設備的使用操作或管理不當,往往會導致機電設備損壞,甚至引起瓦斯、煤塵爆炸,井下火災等造成人身傷亡的重大惡性事故。因此,搞好煤礦機電安全工作是確保煤礦安全生產極其重要的一環。

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