国内外机电技术装备发展方向讲义

1国内外机电技术装备发展方向一、提升机提升机按机械结构分：缠绕式、摩擦式；按电控方式分：直流、交流（TKD、PLC、变频）。提升机发展的总体趋势是大功率、大提升长度、大提升量，其制动系统近年来全部采用盘型液压闸，替代原来的杠杆重锤平移闸、角移闸；减速机采用行星轮或SEW型替代传统的平行轴式；电控方式由直流逻辑继电器向ACS全数字控制，交流TKD、PLC向变频控制发展，TKD电控已经淘汰，交流电控尽量采用变频控制，其次采用PLC控制，大功率电机尽量采用直流直联控制，这是比较成熟的技术，交流变频控制（定子、转子）技术均已成熟。例如:新巨龙能源公司主井设计采用立井箕斗提升，提升机选用多绳摩擦式提升机，型号为JKMD-5.4×6（Ⅲ），生产厂家为瑞典ABB公司。电动机为AMZ2000QP16型低速直联交流同步电动机，生产厂家为ABB公司，冷却方式为风机强迫风冷。电压等级为3150伏，功率为4800KW，额定转速为53r/min。电动机与主轴装置的连接采用直联方式。主电机采用晶闸管交直交变频供电，电枢可逆、磁场恒定的全数字调速与监控交流传动系统。主井提升钢丝绳为优质镀锌钢丝绳，三角股，纤维芯，绳径44mm，长度970m×6根，单重7.89kg/m。尾绳为P8*4*19-187*29-1370，长度930m×1根,单重16.8kg/m；P8*4*19-177*28-1370，长度930m×22根，32吨箕斗提升。设计提升高度834.4m，最大提升速度12.48m/s，加速度0.7m/s2，一次提升循环时间120s，年设计提升能力367.5万吨。新巨龙能源公司副井设计采用立井罐笼提升，提升机选用多绳摩擦式提升机，型号为JKMD-4.5×4（Ⅲ），生产厂家为中信重型机械厂。电动机为ZKTD285/63型2000KW45r/min低速直联直流电动机，生产厂家为上海电机厂，冷却方式为风机强迫风冷。电压等级为750伏，电动机与主轴装置的连接采用直联方式。主电机采用晶闸管12脉动供电，电枢可逆、磁场恒定的全数字调速与监控直流传动系统。副井提升钢丝绳型号：6×28TS(3+9BR)+15+12+1FC1670MpaΦ50mm，1050m/根×4根。尾绳为P8×4×19—187×29—1370一根，P8×4×9-170×28-1370两根，双层四车罐笼提升。最大提升速度10.6m/s，加速度0.6m/s2，一次提升循环时间282.76s(一次纯提升时间102.76s)，年设计矸石提升能力57.8万吨。二、主运输胶带输送机主运输胶带输送机向大运量、长运距、高强度、大功率方向发展，向自动化控制，无人值守方向发展。例如：新巨龙1301工作面,DSJ140/3*450型，带宽1.4m，运输能力2500t/h，长度1800m，配用电动机功率3*450KW。二、辅助运输设备31、上下山掘进运输模式：⑴“大型内齿轮绞车+底（侧）卸式矿车+矸石仓”运输方式，技术水平处于内先进水平。90KW内齿轮绞车体积小、适应性强、牵引力大，提升3m3以上底（侧）卸式矿车，效率和能力大幅提高，矸石仓具有转载和缓冲作用，解决了因车皮供应不及时影响生产的问题，大幅度提高掘进速度，具有显著的经济效益。并利用在底（侧）卸式矿车上安装制动器，解决大型矿车防跑车难题，防止重大事故发生，具有显著的安全效益和社会效益。适用于各矿上下山掘进工作面，具有广泛的推广应用前景。⑵“皮带+猴车”运输方式，技术水平处于国内先进水平。能解决皮带跟迎头的上下山无法运人的问题，具有显著的社会效益。适用于170以下的上下山，具有广泛的推广应用前景。2、大断面平巷全岩掘进工作面运输模式：技术水平处于国内先进水平。通过侧卸式装载机、扒渣机与梭式矿车、普通矿车配合使用，取代了小电车牵引一吨矿车运输方式，消除了运输落后制约生产的问题，从而使掘进速度提高40～50％，经济效益显著。节省了人员占用，减轻了职工体力消耗，具有显著的社会效益。适用于各类全岩掘进头，具有广泛的推广应用前景。3、顺槽综掘工作面“皮带+单轨吊”运输模式：技术水平处于国内先进水平。大幅度提高运输效率和能力，减少大量运输人员，减轻职工体力消耗，缩短回采工作面安装准备时间一个月左右，提前投入采煤生产，具有显著的经济效益。设备体积小，适应性强，所有综掘巷道均可推广使用，具有广泛4的推广应用前景。4、复杂条件采区单轨吊运输模式：技术水平处于国内先进水平。运输能力和效率高，可一次运送16t的综采支架，爬坡可达25°，可取消整个采区原有轨道运输系统，节省大量设备和人员占用，运输效率高。使用单轨吊只需要一名司机便能解决问题，而使用小绞车运输需用司机、把钩工、信号工等多人共同完成，经济效益显著。安全性好，单轨吊运输作为一种新型的运输方式，可实现多条巷道连通使用，可以在多弯道、多起伏的巷道中应用，灵活性和适应性都较强，显著改善运输环境，消除了小绞车等运输方式带来的掉道、断绳、跑车等逐多不安全因素，采用司机直接乘车驾驶，可对运输过程是向全过程的控制，大大减少了安全事故发生的概率，具有显著的社会效益。设备体积小，能力大，适应性强，安装、维修、使用方便，多数矿井均可使用，具有广泛的推广应用前景。5、辅助运输大巷取消架空线模式：采用中驾式8吨柴油轨道机车取代架线电机车运输方式，该型机车采用先进的液力变速器，传动效率高，操作方便，驾驶视线好，设备性能先进，技术水平处于国内领先水平，可取消架空线及相应的供配电设备，减少设备和人员占用，具有显著的经济、社会效益和广阔的推广应用的前景。6、利用运煤皮带实现矸石和煤炭的分时分运模式:皮带运输系统运输能力大，安全可靠，可减少一套轨道运输系统，简化运输环节，减少大量设备、材料和人员占用，具有显5著的经济、社会效益和广阔的推广应用的前景。三、综采、综掘设备综采设备向大采高、大功率、大运量、高强度、重型化、软启动、电牵引方向发展。例如：新巨龙2301工作面（年产1000万吨）三机配套技术参数1、中部支架：ZF15000/23/43(塔高公司)，139架2、过渡支架1：ZFG15000/23/43(塔高公司)，2架3、过渡支架2：ZFG15000/26/43H(塔高公司)，7架4、上巷端头支架：ZTZ20000/25/50(塔高公司)，1组5、上巷超前支架：ZTC30000/25/50(塔高公司)，2组6、下巷超前支架：ZTC30000/25/50(塔高公司)，2组7、下巷锚固支架：ZTH8600/25/50(塔高公司)，1架8、采煤机：KSW-1500EU(波兰柯派克斯集团)，1台9、前部刮板机：SGZ1000/2400(宁夏天地奔牛公司)，1部10、后部刮板机：SGZ1200/2400(宁夏天地奔牛公司)，1部11、转载机：SZZ1200/700(宁夏天地奔牛公司)，1台12、破碎机：PLM4500(宁夏天地奔牛公司)，1台综掘设备向高强度、大功率方向发展、后配套装备具有极强的缓冲能力，尽可能不影响迎头掘进速度。奥钢联AHM-105型硬岩掘进机。掘进巷道施工配套情况一、岩石平巷6（一）净断面16米2以上巷道1、长度1000米以上巷道（宽度4.5米）⑴破岩、装岩机械：采用硬岩综掘机。配套运输采用以下3种方式：①通过迎头皮带机将矸石运往采区皮带运输系统排矸，单轨吊运料、运人。②通过迎头皮带机将矸石运往梭式矿车暂时储存，再经大容量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料，采用平巷人行车运人。③通过迎头转载皮带机将矸石运往梭式矿车暂时储存，再经大容量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料，采用平巷人行车运人。⑵破岩、装岩机械：液压钻车、扒渣机或装煤机。配套运输采用以下3种方式：①通过迎头皮带机将矸石运往采区皮带运输系统排矸，单轨吊运料、运人。②通过迎头皮带机将矸石运往梭式矿车暂时储存，再经大容量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料，采用平巷人行车运人。③通过迎头转载皮带机将矸石运往梭式矿车暂时储存，再经大容量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料，采用平巷人行车运人。72、长度200～1000米巷道（宽度4.5米）破岩、装岩机械：液压钻车、扒渣机或装煤机。配套运输采用以下3种方式：①通过迎头皮带机将矸石运往采区皮带运输系统排矸，单轨吊运料。②通过迎头皮带机将矸石运往梭式矿车暂时储存，再经大容量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料。③将迎头矸石扒到梭式矿车内暂时储存，再经大容量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料。3、长度200米以下巷道（宽度4.5米）破岩、装岩机械：钻爆、扒装机或扒渣机或装煤机。配套运输方式：将迎头矸石扒到梭式矿车内暂时储存，再经大容量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料。（二）净断面16米2以下巷道1、长度200米以上巷道（宽度4.2米）破岩、装岩机械：液压钻车、扒渣机或装煤机。配套运输方式：将迎头矸石扒到梭式矿车内暂时储存，再经皮带机外运排矸，采用单轨吊运送物料，长度超过1500米的巷道采用单轨吊运人。2、长度200米以下巷道（宽度4.2米）破岩、装岩机械：钻爆、扒装机或扒渣机或装煤机。配套运输方式：将迎头矸石扒到梭式矿车内暂时储存，再经大容8量底（侧）卸式矿车外运排矸，采用大容量底（侧）卸式矿车运料。二、上山掘进（一）坡度17°及以上巷道（宽度3.8米）破岩、装岩机械：钻爆、扒装机。配套运输采用以下2种方式：⑴采用大容量底（侧）卸式矿车排矸、运料，采用猴车运人。⑵采用大倾角皮带排矸，单轨吊运料、运人。（二）坡度17°以下巷道（宽度3.8米）1、破岩、装岩机械：钻爆、装煤机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人。2、破岩、装岩机械：综掘机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人。三、下山掘进（一）坡度17°及以上巷道（宽度3.8米）破岩、装岩机械：钻爆、扒装机。配套运输采用以下2种方式：⑴采用大容量底（侧）卸式矿车排矸、运料，采用猴车或人行车运人。⑵采用大倾角皮带排矸，单轨吊运料、运人。（二）坡度17°以下巷道（宽度3.8米）91、破岩、装岩机械：钻爆、扒渣机或装煤机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人。2、破岩、装岩机械：综掘机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人。四、轨道顺槽掘进（一）煤厚2.0米及以上（巷道宽3.8米）破岩、装岩机械：S150、EBZ200及以上型号综掘机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人（巷道长度1500m以上的）。（二）煤厚2.0米及以下（巷道宽3.8米）破岩、装岩机械：EBZ135、EBZ160及以上型号综掘机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人（巷道长度1500m以上的）。五、运输顺槽掘进（一）煤厚2.0米及以上1、巷道宽度3.8米破岩、装岩机械：S150、EBZ200及以上型号综掘机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人（巷道长度1500m以上的）。2、巷道宽度4米10破岩、装岩机械：S150、EBZ200及以上型号综掘机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（STJ1000/125*2），单轨吊(矿用操控器)运料、运人（巷道长度1500m以上的）。（二）煤厚2.0米及以下（巷道宽3.8米）破岩、装岩机械：EBZ135、EBZ160及以上型号综掘机。配套运输方式：采用皮带运输机排矸（SD-80），单轨吊(矿用操控器)运料、运人（巷道长度1500m以上的）。四、供电系统真空化、自动化、节能化、数字化。建设矿区数字化变电站，逐步实现变电站管理的科学化、智能化。供电线路巡视、检查、检修推广使用无人技术，如：无人直升机、智能巡检机器人。五、主通风机主通风机，分离心式、轴流式两种