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河南煤矿安全监察局矿用安全产品检验中心 技术培训教材矿山机电安全监察 检查 要点 河南煤矿安全检察局矿用安全产品检验中心刘红新 1 第一章绪论 根据 国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定 释义第一条 特别规定的主要目标之一 是将安全生产工作的重点放在及时发现并排除煤矿安全生产隐患上来 强调要防患于未然 要更加重视预防煤矿生产安全事故 的精神 鉴于煤矿大型机电固定设备技术复杂 安全隐患涉及面多 一般只能通过仪器鉴定 综合分析才能判定 不易直观发现的特点 这次培训内容侧重于煤矿安全监察人员在正常例行监察中 通过对安全要素的外部监察 检查 结合煤矿技术资料的综合分析 及早发现和判断安全隐患或提出可能的安全隐患疑点 及早采取预防 2 煤矿机电安全监察 检查 是一项专业性很强的工作 涉及煤矿安全 生产方方面面 对监察 检查 人员提出了较高的要求 一般要求监察 检查 人员应具备基本的煤矿机电专业知识 了解煤矿机电设备和煤矿供电方面的基本原理 能熟悉煤矿主要安全设备并对机电设备各项保护和煤矿安全检测原理有一定的了解 有一定的煤矿机电方面的工作经验 3 由于此次培训主要针对无检测仪器或少量简易手持式仪表 主要靠肉眼观看的监察人员 培训目的 使监察人员熟悉煤矿机电设备影响安全的主要环节及相关安全生产方面的政策 法规 了解大型固定机电设备的安全要素及基本原理 掌握现场监察 检查 基本方法 并通过现场监察 检查 和查阅现场安全管理方面的资料 发现和控制煤矿机电设备存在的重大危险源和重大隐患 达到安全关口前移 防范于未然的目的 4 第二章现场机电安全监察主要内容 1 国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定 释义 有关机电部分内容 第一条为了及时发现并排除煤矿安全生产隐患 落实煤矿安全生产责任制 预防煤矿生产安全事故发生 保障职工的生命安全和煤矿安全生产 制定本规定 三 本条规定的含义本条规定明确了特别规定的主要目标 一是将安全生产工作的重点放在及时发现并排除煤矿安全生产隐患上来 强调要防患于未燃 要更加重视预防煤矿生产安全事故 第一部分 特别规定 释义有关说明 5 第八条煤矿的通风 防瓦斯 防水 防火 防煤尘 防冒顶等安全设备 设施和条件应当符合国家标准 行业标准 并有防范生产安全事故发生的措施和完善的应急处理预案 煤矿有下列重大安全生产隐患和行为的 应当立即停止生产 排除隐患 十 使用明令禁止使用或者淘汰的设备 工艺的 十一 年产6万吨以上的煤矿没有双回路供电系统的 十五 有其他重大安全生产隐患的 煤矿的通风 防瓦斯 防水 防火 防煤尘 防冒顶等安全设备 设施和条件应当符合国家标准 行业标准 这里主要是指符合 煤矿安全规程 的规定以及针对他们制定的国家标准 行业标准 四 未按规定制定主要采掘设备 提升运输设备检修计划或者未按计划检修的 6 其中十 使用明令禁止使用或者淘汰的设备 工艺 是指有下列情形之一的 一 被列入国家应予淘汰的煤矿机电设备和工艺目录的产品或工艺 超过规定期限仍在使用的 二 突出矿井在2006年1月6日之前未采取安全措施使用架线式电机车或在此之后仍继续使用架线式电机车的 三 矿井提升人员的绞车 钢丝绳 提升容器 斜井人车及采区内电气设备等未取得煤矿矿用产品安全标志 未按规定进行定期检验的 四 使用非阻燃皮带 非阻燃电缆 采区内电气设备未取得煤矿矿用产品安全标志的 五 未按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管 未使用专用发爆器的 7 十一 年产6万吨以上的煤矿没有双回路供电系统 是指有下列情形之一的 一 单回路供电的 二 有两个回路但取自一个区域变电所同一母线端的 附件1 关于加强煤安标志管理的通知 附件2 禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录 第一批 有关情况说明 8 提升机事故 故障 包括很多方面 有机械松动 主轴故障 制动系统故障等 但发生重大伤亡事故的主要现象有 断绳 过卷 墩罐 滑动 主轴断轴 坠罐 人员 物体 坠井 卡罐等 矿井提升机安全问题涉及方方面面 是个复杂的系统工程 根据历史教训 煤矿安全规程 从第380条到437条共58条185款内容对矿井提升机系统安全给了严格的规定 第442条4款 对其供电可靠性提出要求 其中防断绳65条 防过卷 墩罐35条 防坠罐 人员坠井50条 提高运行安全可靠性39条 煤矿安全规程是总结国内外几十年经验教训编制的 其中每一条都是重要的安全依据 第二部分 提升机系统 9 造成提升机事故 故障 的因素很多 但从 煤矿安全规程 的重点规定结合煤矿机电安全管理经验和煤矿提升机事故特点 提升机安全监查 检查 重点在3个主要安全要素上 1 防坠 过卷 墩罐 2 安全保护及运行的可靠性 3 安全管理 三个方面 煤矿现场安全监察 检查 也主要从这三方面着手 10 一 查阅安全管理方面技术资料 提升机检验报告 钢丝绳检验报告 主要安全件的探伤报告 各项记录 其中 钢丝绳检查记录 检修调试记录 脱钩试验记录 安全保护试验记录 运行记录 罐道检查记录 领导上岗登记等有关安全运行方面的记录 各项规章制度 11 二 可靠性方面监察 检查 各项安全保护试验 供电系统人员上岗及技术能力情况主轴装置外观检查 滚筒裂缝 旋转部位护罩 电动机 电控部分 润滑系统 深度指示器 滚筒运转时径端向跳动 钢丝绳出绳角 咬绳情况 缠绕层数等 检查调绳离合器 渗油 安装情况等 观察运行期间异常噪音和其他异常现象 天轮 井架等外围设备目测观察机房环境 卫生 设备完好标准其他方面 12 1 罐笼 提升容器 2 防坠器安装维护情况 脱钩试验记录 3 防撞梁和托罐装置 4 链接装置 5 钢丝绳头固定情况 6 钢丝绳检验报告 钢丝绳检查记录 7 制动系统 液压站 制动闸 闸盘 工作闸 安全闸等 8 观察紧急制动减速度 9 观察闸瓦磨损 间隙 接触面积等 10 观察制动盘面磨损 沟槽 偏摆 污染情况11 检查过卷 松绳 闸瓦磨损 等保护传感器安装情况并试验其动作可靠性 12 后备保护附表 煤矿提升机系统安全检查表 三 防坠 过卷 墩罐 方面重点监察 检查 13 1 提升机系统提升机系统主要部分 提升机 主钢丝绳 提升容器 箕斗 罐笼 矿车 天轮 导向轮 井架 井塔 罐道 轨道 井筒和井筒装备 装卸载设备 井口井底装置等 四 矿井主要提升机系统概况 14 仿苏 M型 煤矿多数使用3m以下提升机 我国1953年开始生产 1965年停产 20世纪末 已有一部分淘汰 国家局淘汰设备目录 第一批 中的KJ1600 1220型单筒缠绕式矿井提升机就是其机型一种 其结构特点 卷筒由两半的铸铁法兰盘与簿钢板弯制的筒壳组成 主轴是二支点 早期有三支点 乌金瓦滑动轴承支承 卷筒上有衬木 制动器是一个单回路的角移瓦块式制动系统 由拉杆 液压缸 重锤等组成 工作制动通过制动手柄控制液压系统压力调节阀实现 安全制动通过电磁阀作用到安全阀实现 深度指示器为牌坊式 减速机一般采用二级平行轴 软齿面渐开线型齿轮 使用滑动齿轮 目前该型提升机在很多老矿井仍然继续使用 特别对未改造过的该型提升机 存在诸多隐患 应属重点监察 检查 对象 2 矿井提升机主要产品型号及主要特点 1 KJ型单绳缠绕式提升机 15 2 JKA型单绳缠绕式提升机 其对KJ型的改进主要在以下几个方面1 卷筒筒壳厚度加厚 2 角移式制动器改为带关节瓦块的综合式 3 制动器由单回路改为独立传动的双回路 4 制动液压缸增加为双套 另外增加安全制动液压缸 5 重锤式蓄力器改为空气液压蓄压器 6 调绳离合器改为电动 7 减速器渐开型齿改为圆弧齿8 其他改进 属KJ修改型产品 1968年 1971年 生产约190台 目前在矿山仍有大量的使用 该型产品属过渡型产品 在安全和控制方面存在很多问题 特别制动系统技术落后 可靠性差 目前一些单位通过电控系统和制动系统改造后继续使用 但因其先天缺陷 存在诸多隐患 同样应属重点监察 检查 对象 16 属70年代不成熟产品 1969年设计 因存在问题较多1972年修改 主要存在问题 1 不成熟的电子数字式深度指示器 2 大直径的尼龙瓦 3 单面盘形闸 4 减速器齿面承载压力大 损伤加快 5 制动摩擦系数过高 6 单套液压系统和润滑系统 7 金属水冷电阻电控 3 XKT型单绳缠绕式提升机 4 XKT B型单绳缠绕式提升机1972年开始生产 1976年主要厂家停产 但目前仍有部分厂家生产 该产品针对XKT型单绳缠绕式提升机的主要问题进行了改进 其主要特点 圆盘式自整角机深度指示器 尼龙瓦改为铜套 双面盘形制动闸 双套液压泵 17 5 JK型单绳缠绕式提升机针对XKT B的各种不足 由国家经委 一机部 煤炭部 冶金部共同审定修改并定型为JK型 1976年开始成批生产 该型提升机在XKT B基础上进行了完善 1 减速器尺寸规格适当放大 速比档次有所增多 2 盘形闸结构进行了完善 摩擦系数选用更为合理 3 提高了液压系统稳定性 4 恢复了一些重要部件的双套配置 5 恢复了牌坊式深度指示器 6 取消了水冷电阻 改为金属电阻等 该型提升机目前在矿山应用较多 相对设备稳定性较好 18 6 1978年后的矿井提升机 在国家有关部门的支持下 总结以往经验教训基础上 对各个通用件技术攻关后 其主要特点 1 具有二级制动 2 行星轮齿轮减速器 3 高弹性套式棒销联轴器 4 防漏油通用盘形闸 5 径向齿块式调绳离合器 6 卷筒上直接车制绳槽 7 过渡绳契 8 大型球面滚子轴承 带液压拆卸环 9 多种新型电力拖动和电控系统 直流 交交变频 PC控制等 7 其他提升机1 多绳摩擦式矿井提升机 2 电气防爆型矿井提升机 3 液压防爆提升机 低速大扭矩液压马达直传 高速液压马达 减速器传动 4 其他新型提升机 差速传动防爆提升机 大型电动滚筒摩擦式提升机 各型进口提升机等 19 1 块闸制动器 分为角移式 平移式 综合式 一般KJ型2 3米提升机使用角移式 KJ4 6米使用平移式 KJA型使用综合式 目前这些产品已停产 但现场仍有使用 3 制动系统类型及特点 1 角移式制动器 重锤 液压缸 结构简单 缺点围包角小 60 70 制动力矩小 闸瓦磨损不均匀等 见附件角移闸 20 2 平移式 气动式 围包角较大 制动力矩较大 闸瓦压力和磨损也较均匀 但结构复杂 制动力实现高四连杆机构 特别横拉杆一旦断裂 将失去制动 见附件平移闸 3 综合式 气 液混合式 结构简单 缺点围包角小 60 70 制动力矩小 闸瓦压力和磨损较均匀 见附件综合式闸 2 盘形制动器 21 4 盘形闸制动失效进行分析 提升机事故发生最多的是制动系统故障造成的 它是最后一道也是最关键的安全保障装置 制动装置的可靠性直接关系到提升机的安全运行 故以下只对提升机制动系统故障进行分析 目前提升机发生的事故大部分与制动系统有关 如断绳 过卷 墩罐 滑动等 主要体现在两方面 一方面在提升终了或提升机不工作时不能可靠地闸住提提升机 另一方面在减速阶段不能参与提升机的速度控制和发生紧急事故时不能进行安全制动 7 一旦发生事故将引起停产甚至人员伤亡 因而以盘形闸为例对制动失效进行分析 了解提升机主要安全管理的一些基本原理 加深对监察重点得得理解 见附件 盘型制动器制动失效分析 22 五 提升机事故分析案例见附件 P10事故分析报告 第三部分 矿井主通风机系统煤矿通风系统是一个更复杂的系统 与煤矿安全至关重要 但对机电监察人员来讲 这里仅重点讲一讲主通风机系统 包括通风机 供电系统 电控系统 风门启闭系统 反风系统等 通风机属流体机械 涉及流体力学 空气动力学 机械制造等领域 理论很深 但设备本身并不复杂 相对提升机电力拖动也比较简单 现在煤矿用通风机型号众多 一般常见的 按其工作方式分为 23 轴流式 图2轴流式通风机测压断面位置图 24 离心式抽风机 图3离心式通风机测压断面位置图对旋式 三种主要类型通风机 25 煤矿安全规程 第121条 第125条 第442条 共6条18款内容对通风机的安装 运行 管理给出明确的规定 从规程条款和现场经验上 通风机系统的安全要素主要是1 运行的可靠性 2 能力 3 安全管理 煤矿安全监察也应抓住这三个要素开展监察 检查 26 一 查阅安全管理方面技术资料 1 通风机检验报告 2 主要安全件的探伤报告 3 煤安标志 至煤安标志实施之日起新安装的风机 4 各项记录 其中 巡回检查记录 检修调试记录 反风试验记录 运行记录 领导上岗登记等有关安全运行方面的记录 5 各项规章制度 27 二 可靠性方面监察 检查 1 供电系统 双回路供电 2 人员上岗及技术能力情况3 机房环境 卫生 4 设备完好标准其他方面 28 三 通风能力方面重点监察 检查 1 主通风机喘振 2 功率超过电机额定功率 3 电动机 轴承温度和温升 超过相应标准4 通风机振动超过规定 5 备用风机与工作风机能力匹配6 负压与风量符合铭牌规定 且在一定时间内无明显变化 29 第三部分 矿井主排水系统 煤矿中央泵房和水平泵房均布置在矿井或水平的最低位置 保证安全排水运行的空间仅有从水仓最低水位到主排水泵电动机风扇之间高度所形成的可容水空间 一般5 8米左右 容量数千立方 数万立方不等 往往一次数万立方的突水或在最大涌水期间主排水泵故障就可能在短时间内造成淹井 以李沟 新安为例 机电系统人员一般认为 淹住了水泵电机就是淹住了中央泵房 然后就眼睁睁的看着淹没矿井 30 煤矿安全规程 278 284条 第442条共6条19款内容 对矿井主排水系统给出了明确规定 矿井主排水系统包括工作泵 备用泵 检修泵 工作和备用水管 泵房供电系统 电控和启动设备 泵房设施 水仓 吸水小井 配水闸阀等 规程对矿井主排水系统最主要的一是对各型矿井排水系统能力作出明确规定 以矿井正常 最大涌水量规定了工作泵 备用泵 检修泵 工作和备用水管 供电系统 电控和启动设备 水仓的能力和容量 二是通过规定检修泵 备用泵 双回路供电 雨季前水仓的清挖等确保排水系统可靠运转 以确保排水能力在任何情况下保持在最高能力状态 31 所以 主排水系统的安全要素主要是1 系统能力 2 以运行的可靠性确保系统能力 3 安全管理 煤矿安全监察也应抓住这三个要素开展监察 检查 32 一 查阅安全管理方面技术资料 1 主排水系统检验报告 2 煤安标志 至煤安标志实施之日起新安装的 3 各项记录 其中 巡回检查记录 检修调试记录 联合试运转记录 运行记录 水仓清挖记录 领导上岗登记等有关安全运行方面的记录 4 各项规章制度 33 二 可靠性方面监察 检查 1 供电系统 双回路供电 2 检修泵 配电装置和启动设备 3 人员上岗及技术能力情况4 机房设施 洞室环境 防火 防水密闭门 配水小井和配水阀等 5 设备完好标准其他方面 34 三 排水能力方面重点监察 检查 1 主 备排水泵能力 2 主 备排水管与主排水泵能力匹配 3 电动机 轴承温度和温升 符合规定 4 运行工况功率不超过电机额定功率 5 电控系统和启动设备与工作 备用泵匹配6 水泵在运行工况下 不允许振动超标 7 运行工况下 水泵噪声不允许超标 即水泵房的噪声不得超过90dB 35 8 系统能力 1 水泵矿井主排水泵必须有工作 备用和检修的水泵 工作水泵的能力 应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量 备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70 工作和备用泵的总能力 应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量 检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25 2 管路主要泵房必须有工作和备用水管 工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量 工作和备用水管的总能力 应配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量 3 供配电能力应同工作 备用以及检修水泵相适应 并能够同时开动工作和备用水泵 当泵房有多台水泵时 单台水泵的起动时间应不大于 分钟 6 5主要泵房至少有2个出口 一个出口用斜巷通到井筒 并应高出泵房底板7m以上 另一个出口通到进底车场 在此出口通路内 应设置易于关闭的既能防水又能防火密闭门 4 水仓主要水仓必须有主仓和副仓 当一个水仓清理时 另一个水仓能正常使用 水仓的容积就能容纳 小时的正常涌水量 正常涌水量大于1000m3 小时的矿井 主要水仓的有效容积 3000 为每时正常涌水量 并不得小于 小时的正常涌水量 5 机房的温度应小于30 36 第四部分 矿井主压风机 压缩空气是矿山各种风动设备的动力 在矿山生产领域广泛应用 近年来 虽然各地煤矿安全监察部门大大加强了煤矿安全监察的力度 但煤矿井下空压机火灾事故几乎仍年年发生 给煤矿职工人身安全带来严重威胁 所以对煤矿用空气压缩机的安全管理仍不能掉以轻心 煤矿安全规程 437 439共3条6款对空气压缩机进行了专门规定 其要点就是防超温 防火 因而 空气压缩机系统的安全要素主要是1 防火 2 可靠的安全保护 3 安全管理 煤矿安全监察也应抓住这三个要素开展监察 检查 37 一 查阅安全管理方面技术资料 1 空气压缩机安全检验报告 2 井下用空气压缩机煤安标志 3 各项记录 其中 巡回检查记录 检修调试记录 联合试运转记录 运行记录 压缩机油燃点试验报告 安全保护试验记录 释压阀试验记录 压力容器检测报告 领导上岗登记等有关安全运行方面的记录 4 各项规章制度 38 二 常规方面监察 检查 1 目测检验 要求各部分连接合理 各种管路 电缆应布置整齐 2 机房设施 洞室及风包防火环境 消防材料 3 人员上岗及技术能力情况 4 设备完好标准其他方面 39 三