矿山井下常用电器矿山机电(实习生用)

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1、矿山机电,矿山机电,一.矿山机电设备,二.矿山供电系统,第一章 矿山井下常用机电设备,一.矿用机电设备的构造特点和类型 二.大型固定设备 三.综采设备 四.综掘设备,第一章 矿山井下常用机电设备,一.矿用机电设备的构造特点和类型 （一）矿用电器设备的构造特点 由于煤矿井下特殊的工作环境，有易燃、易爆气体和腐蚀性气体、潮湿、有淋水、矿尘大、电网电压波动大、空 间 狭小、会发生冒顶和片帮、机电设备启动频繁等。因此，矿用电气设备同一般电气设备相比具有如下特点：,（）电气防爆,煤矿井下具有瓦斯和煤尘，当其浓度达到爆炸浓度时，若工作在该环境中的电气设备产生危险电弧、电火花或局部高温。就会发生燃烧和爆炸。

2、因此，用于煤矿井下爆炸性环境的电气设备必须是防爆型电器设备，以避免电气设备所产生的电弧、电火花和高温引起瓦斯和煤尘爆炸。,（）防护性能好,煤矿井下除具有甲烷、一氧化碳等易燃易爆气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体，加之矿尘大，潮湿、有淋水。因此，矿用电气设备的防护性能要好，具有防尘、防潮、防腐、防霉等防护措施。由于井下有时会发生冒顶和片帮等，要碰撞和挤压电气设备以及电缆，因此要求电气设备的外壳必须坚固。,（）电网电压波动适应能力强,由于煤矿大型电气设备多，启动频繁，造成电网电压波动大，影响电气设备的正常运行，因此，要求矿用电气设备对电压波动适应性要强。电网电压波动适应能力强。 地面电网电压的波动范围

3、一般为90%110%，而煤矿井下电网电压的波动范围可达75%-110%。因此，矿用电气设备的电网电压波动适应能力强。,（）过载能力强 采、掘、运等电气设备启动频繁，井下机电硐室和巷道的温度较高，散热条件差。因此，矿用电气设备要有足够的过载能力。,(5)保护功能强,煤矿井下潮湿、空间小,这就增大了人体触电的机会。因此矿用电气设备和供电系统应具有完善、可靠的保护，在高、低压供电系统装设漏电保护系统及保护接地装置，对人体经常接触的电器设备要用较低的电压等级。为防止漏泄电流引起电雷管提前引爆，还应该减小电器设备的对地漏泄电流，并加强监测。为防止电网过流引起电器火灾等事故，应装设过流保护装置。,电流对人

4、体造成的影响,矿井电网的保护,一、保护的分类、保护范围、方法 和手段,接地保护,电 流 保 护,电 压 保 护,断线 保护,风电瓦斯 电闭锁,(6)可靠性高,煤矿井下存在有瓦斯和煤尘,主要通风机、 局部通风机等设备或供电系统的故障会引起瓦斯积聚,在一定条件下会造成瓦斯和煤尘爆炸。因此,煤矿井下供电系统及设备的可靠性要高。,突然停电造成重大人员伤亡和较大经济损失的负荷.有:主要通风机、副井绞车、主排水泵、等。 要求：不同母线双回路电源供电。,负荷根据安全生产的重要性来分 ;,三级负荷,分三级管理,二级负荷,一级负荷,突然停电造成大量减产和较大经济损失的负荷。有：主井绞车、空气压缩机、采区变电所等

5、。要求：两路电源或环形回路供电。,除了一级和二级以外的均为三级用户。 要求：有一路电源供电即可。,（7） 为了适应采、掘工作面不断推进的要求，电气设备要便于移动。电气设备在结构上要尽量减小其重量和外型尺寸，在外壳的 底部还装有撬板或小轮以便于移动,（8）井下潮湿且有滴水和矿尘，对电气设影响较大，因此， 矿用电气设备除了外壳要封闭外，内外还要涂耐弧漆和防锈漆，而且 电气设备的绝缘应采用防潮材料制成。 另外，矿用电气设备使用的环境触电的危险性大，矿用电气设备的外壳都应设有接地螺丝，对于经常操作、手动的、人体经常接触的应采用低电压。,煤矿安全规程448条规定： 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电

6、压等级，应符合下列要求： 1、高压，不超过10000V。 2、低压不超过1140V。 3、照明、信号、电话和手持式电气 设备的供电额定电压，不超过127V。 4、远距离控制线路的额定电压，不超过36V。 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。,（二）矿用电气设备的类型,1.矿用一般型电气设备 矿用一般型电气设备具有坚固的外壳，能够防止任何人员从外部直接接触带电体，有良好的封闭性，能防止来自不同方向水滴的飞溅，有防潮、防止外物的性能，开关手柄和门盖之间有机械闭锁，外壳有明显的接地装置，并标有接地符号。,I-防外物级别， P-防水级别。,0 无防护 无防护 1 防护大于50mm

7、 防滴 2 防护大于12mm 15度防滴 3 防护大于2.5mm 防淋水 4 防护大于1mm 防溅 5 防尘 防喷水 6 尘密 防海浪和强 喷水 7、 浸水 8、 潜水,这种矿用一般型电气设备是非防爆电气设备，它只能用于井下无瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。一般用于井下中央变电所。在其外壳明显处，均有清晰的永久性凸纹红色标志“KY”，由于它使用的局限性，随着矿井安全生产要求的提高，即使是符号条件的场所，其用量也在逐步地减少。,2.矿用防爆型电气设备,它是按照国家标准GB 3836爆炸性环境用防爆电气设备制造的。防爆电气设备是指设备的外壳具有一定的机械强度和经过特殊的工艺加工，以帮助外壳内部瓦斯爆炸时

8、不被破坏，并不能引起外部气体的爆炸。因此，防爆外壳必须能承受一定的爆炸压力。该类型电气设备适用于煤矿瓦斯和煤与瓦斯突出、喷出的区域，矿用隔爆型电气设备在其外壳的明显处均有清晰的永久性金属凸纹标志（防爆总标志）“EX”,1）防爆电气设备的分类,防爆型电气设备的 类型很多，性能差异也很大。按其使用环境的不同分为两类： 类：煤矿井下用防爆电气设备。 类：工厂用防爆电气设备。该类设备适用于有各种爆炸性气体或可燃物的化工厂、石油开采、油库等地点。,）防爆电气设备类型,按照生产的矿用防爆型电气设备根据不同的防爆要求可分为10种类型： （1）隔爆性电气设备（标志符号d）。是一种具有隔爆外壳的电气设备，该外壳

9、既能承受其内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，又能防止爆炸物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。,）防爆电气设备类型,（2）增安型电气设备（标志符号e）在正常运行条件下，不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温设备结构上，采取措施，提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现上述现象。,）防爆电气设备类型,（3）本质安全型电气设备（标志符号i）全部电路均为本质安全电路的电气设备。就是在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃爆炸性混合物的电器。 （4）正压型电气设备（标志符号p）具有正压外壳的电气设备。既外壳内充有保护性气体，并保持其压力高于周围爆炸

10、性环境的压力，以防止外部爆炸性混合物进入的电气设备。 （5）充油型电气设备（标志符号o）全部或部分器件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或壳外的爆炸性混合物的电气设备。,）防爆电气设备类型,（6）充砂型电气设备（标志符号q）外壳内充填砂粒材料，使之在规定的条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热温度，均不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。,（7）浇封型电气设备（标志符号m）将电气设备或其部件浇封在浇封剂中，在正常运行和认可的过载或认可的故障下不能点燃周围爆炸性混合物的电气设备。 （8）无火花型电气设备（标志符号n）在正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有

11、点燃作用的故障的电气设备。,）防爆电气设备类型,(9)气密型电气设备(标志符号h)用熔化挤压或胶粘的方法进行密封的外壳,这种外壳能防止壳外气体进入壳内。 （10）特殊型电气设备（标志符号s）特殊型电气设备不同于上述9种防爆形式，由主管部门制定暂行规定，经国家认可的检验机构证明，具有防爆性能的电气设备。该类型防爆电气设备须报国家技术监督局备案。按国外的要求，特殊型电气设备的防爆性能应达到本质安全型。,二.井下固定设备,主排水水泵 （一）矿山排水设备的 任务 在煤矿开采过程中,由于地层含水的涌出,江河水、雨雪水的渗透,使大量的的水昼夜不停地汇集于井下。矿山排水设备的任务就是将这些矿水及时排送至地面

12、。,（二）性能和保安的要求 矿井主排水泵，安装在井下不同水平的井底车场附近的专用硐室，一般安装三组同型号的水泵，要求必须分别为工作、备用和检修水泵各一台。工作水泵的能力，应在20小时内排出矿井24小时的正常涌水量。备用水泵的能力不小于工作水泵能力的70%，并且工作和备用水泵的总能力，应在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。检修水泵的那能力应不小于工作水泵能力的25%。主排水泵应有预防涌水突然增加而致使设备被淹没的措施。,（三）D型水泵的型号含义 以200D435和200DF435为例 200水泵吸水口直径为200mm； D单吸多级分段式清水泵； DF单吸多级分段式耐酸泵； 43平均单级额定

13、扬程为43m； 5叶轮级数。 （四）水泵的组成和工作原理 矿山排水设备一般由水泵、电动机、启动设备、管路、管路附件和仪表等组成。,单吸单级离心式水泵示意图,主皮带输送机,矿井主斜井提升运送煤炭。基本上都采用钢丝绳芯强力胶带输送机，这种胶带以纵向排列的钢丝绳作骨架，具有抗拉强度高，伸长量小，拉紧行程短，纵向弹性高，因而张力传播速度快，不会出现浪涌现象，起动和制动比较容易；成槽性好，由于胶带只有一层芯体，胶层与托辊贴合紧密，可形成较大的槽角；动态性能好，使用寿命长，但一次性图纸高。由于钢丝绳芯胶带是以很细的钢丝捻成的，它耐弯曲疲劳和耐冲击性能非常好，出现破损、破伤几乎不在扩大，修补也比较容易，采用

14、硫化热补胶接，接头受命长。钢丝绳芯输送带耐寒、耐热、难燃、具有横向增强层抗撕裂能力，保护功能齐，监测监控化，最安全、最可靠、最实用，能满足长距离、大运量、高速度的技术要求。,1.强力胶带输送机的组成： 输送带、托辊、机架、减速器、电动机、控制系统、保护装置等组成。,2.钢丝绳芯输送带标志,ST 1000 G 1400 10T16 2001.05 2005 ST钢丝绳代号 1000强力级 G用途代号 1400胶带宽度 10T16上下盖胶厚度，下加有抗撕裂层 2001.05生产日期 2005制造号,3.强力胶带输送机装设的安全保护装置,1.欠压保护；2.过电流保护；3.断带保护；4.煤位保护；5.

15、打滑保护；6.超速保护；7.防跑偏保护；8.超温自动洒水灭火装置；9.烟雾报警装置；10.输送机沿线每隔50m设紧急停车开关；11.输送机沿线必须敷设灭火（灭尘）管路每隔50m设一管接头；12.在机头和机尾装有防止人员与驱 动滚筒和导向滚筒相接触的防护拦；13.在倾斜井巷中使用的胶带输送机，必须装设防逆转装置或制动装置。,三.综采设备,采煤机械在机械化采煤中的功能是落煤和装煤,它是机械化采煤工作面的关键设备.采煤机械分为采煤机和刨煤机两大类,目前应用最广泛的采煤机械是滚筒式采煤机。,采煤机械,双滚筒采煤机,BH38/2400型刨煤机,滚筒采煤机的分类,（一）按滚筒数目分: 1.单滚筒采煤机: 机身较段,重量较轻,自开切口性能较差,适宜在煤层起伏变化不大条件下工作。 2.双滚筒采煤机: 调高范围大,生产效率高,可在各种煤层地质条件下工作。,（二）按煤层厚度分: 1.厚煤层采煤机: 机身几何尺寸大,调高范围大,采高大于3.5米。 2.中厚煤层采煤机: 机身几何尺寸较大,调高范围较大,采高1.33.5米。 3.薄煤层采煤机: 机身几何尺寸较小,调高范围较小,采高小于1.3米。,（三）按机身设置方式分: 骑输送机采煤机: 适用范围广,装煤效果好,适用于中厚及其以上的