矿山机电设备综述PPTVIP

矿山机电设备,上篇矿山机电设备综述,矿井通风、排水、压气、提升及运输设备,第一章：矿井通风设备,一、风机的分类：,第一章：矿井通风设备二、离心式泵与风机的工作原理：,图示为简单结构。叶轮装在螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流入，然后转90进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。,第一章：矿井通风设备三、轴流式风机的工作原理：,叶轮安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳内,当叶轮旋转时，流体轴向流入，在叶片获得能量后，沿轴向流出。旋转叶片的推力使流体获得压能和动能。与离心式风机的不同特点是：轴流式：“推”风压低，但流量大。进、出口可转换。离心式：“甩”风压高，流量较小。进、出口不可转换。,第一章：矿井通风设备四、风机的主要工作参数：,流量Q单位时间内风机输送空气的体积，又称风量。单位：m/s；m/h。风压P(H)单位体积气体在通风机内获得的总能量，单位：P(Pa);H(mm水柱)风压(全压)静压Pst（Hst）动压Pd(Hd)转速n风机叶轮每分钟旋转的周数。单位：r/min或rpm。,第一章：矿井通风设备四、风机的主要工作参数：,功率：轴功率（输入）、有效功率（输出）轴功率N原动机传给风机轴上的功率，kw。有效功率Na单位时间内气体自风机所获得的实际能量。NaPQ。单位：kw。效率风机的有效功率与轴功率之比。=Na/N=PQ/N,第一章：矿井通风设备五、离心式风机的结构形式：,1.离心风机的旋转方式：左旋、右旋两种。2.离心风机的进气方式：单吸、双吸两种。3.离心风机出口位置：（如图）。4.离心风机的传动方式（如图）。,第一章：矿井通风设备六：常用风机型号,1、4721118型风机,Q(1710204000)m/h,P=290-2550Pa,2.820,第一章：矿井通风设备六：常用风机型号,2、G473-1128型风机（0.828，）,第一章：矿井通风设备六：常用风机型号,3、2K60型轴流风机：,第一章：矿井通风设备六：常用风机型号,4、KZS型轴流风机,第一章：矿井通风设备六：常用风机型号,5、BDK型轴流风机：（对旋式新型高效风机）,第一章：矿井通风设备六：常用风机型号,6、GAF型轴流风机：叶片调节不停机操作,液压动叶调节系统,第一章：矿井通风设备七：反风方法及装置,1.反风的目的当井下发生火灾时，防止火灾向工作面蔓延。2.反风的要求反风时的风量不得低于正常风量的60。反风时，必须在10分钟内改变风流反向，并达到要求风流。3.反风的方法轴流式直接反风。风机反转；调节叶片角度。离心式、轴流式反风道反风,第一章：矿井通风设备八：风机经济运行与工况点的调节,1.风机经济运行的措施：优化通风网络系统设计，使矿井通风阻力尽量最小。选择性能参数与矿井所需风量和风压合适的风机型号，并尽量选择高效风机。调节风机工况点，使风机实际运行参数与矿井所需参数尽量相近。,第一章：矿井通风设备八：风机经济运行与工况点的调节,2.风机工况点的调节方法：风门调节（增阻调节）：不经济，不宜长期使用。风机前导器角度调节。对风机效率有影响。风机叶片角度调节。对风机效率有影响。,第一章：矿井通风设备八：风机经济运行与工况点的调节,风机叶轮转速调节：风机特性曲线按比例定律变化，调节前后对应工况点的效率不变。调速办法：更换皮带轮直径更换电机或用双速电机电气调速,第一章：矿井通风设备九：风机的性能测定,1.风量的测量：测动压法（测点速）测静压差法（平均风速）2.风压的测量：测风机的静压测风机扩散器出口动压风机的全压静压动压,第一章：矿井通风设备九：风机的性能测定,3.功率的测量风机输入功率电机输入功率电机效率传动效率风机输出有效功率风机测量风量风机测量风压4.风机效率的测量风机输出有效功率风机输入功率,第一章：矿井通风设备九：风机的性能测定,5.风机转速的测量：数字转速表。6.测量参数换算：将以上测量的风量、风压、功率等参数用比例定律公式换算为标准转速下的参数。即：QQ=nnHH=nnNN=nn,第一章：矿井通风设备十：风机的自动控制：,1.控制项目：风机的起动、停止操作控制。风机运行情况监测控制。风机工况点自动调节控制2.控制参数及设备：H、Q、温度、电气参数等。3.可编程控制系统PLC：CPU、输入/输出接口、外部设备接口等,第二章：矿井排水设备一：离心泵工作参数,流量Q单位时间内水泵输送流体的体积。单位：m/s;m/h。扬程H单位重量的流体在泵内获得的能量（总水头）。单位：m(水柱高度)功率：轴功率（输入）、有效功率（输出）轴功率N电动机传给泵轴上的功率，kw。有效功率Na单位时间内流体自泵所获得的实际能量。NaQH。单位：kw。,第二章：矿井排水设备一：离心泵工作参数,转速n水泵叶轮每分钟旋转的周数。单位：r/min或rpm。效率水泵的有效功率与轴功率之比。=Na/N=QH/N允许吸上真空度Hs:Hs=Hx+Hd+Hx(m)。水泵允许汽蚀余量【h】=(pa-pn)/-Hs,第二章：矿井排水设备二：离心泵吸水方式,吸入式,自吸式,第二章：矿井排水设备三：矿用离心泵型号,1、D型泵：例200D437叶轮级数,第二章：矿井排水设备三：矿用离心泵型号,2、MD型泵：例200MD606,第二章：矿井排水设备三：矿用离心泵型号,3、PJ型泵：例PJ1506,第二章：矿井排水设备四：中央泵房排水设备布置,第二章：矿井排水设备五：排水系统分类：,1.单水平开采直接排水。2.多水平开采：各水平分段式排水。适用于各水平高差很大，或各水平涌水量不太大的矿井。各水平分别排水。适用于各水平涌水量较大的矿井。将上水平的水放至下水平，集中排水。适用于上水平的水很小，且与下水平高差不太大的矿井。,第二章：矿井排水设备六：水仓的作用及要求：,1.作用及要求：储存矿井水，要求，能容纳8小时的正常涌水量。沉淀矿水的杂质。要求，水在水仓的流速必须小于0.005m/s,且到达吸水井的流动时间要大于6小时。因此，水仓巷道长应100m。2.水仓布置：要求必须设主仓和副仓。,第二章：矿井排水设备七：水泵房布置,泵房位置：井底车场附近。泵房地面要比车场轨面高0.5m。,第二章：矿井排水设备八：水泵性能测试：,1.水泵扬程H：测水泵出口压强与水泵进口真空度。用数字式远程压力表、真空表。2.流量Q：用水堰流量计。超声波流量计（数字型）。涡轮流量计（智能数字型）。转子流量计（智能数字型）。电磁流量计（智能数字型）。,第二章：矿井排水设备九：排水设备的经济运行：,1.排水装置效率z：z=dg（电机效率管路效率水泵工况效率）其中：管路效率gHc/H（H-H）/H2.吨水百米电耗et100m:,第二章：矿井排水设备九：排水设备的经济运行：,3.排水设备节能措施：高水位排水。减少距地高度Hx。增大管径，降低富裕扬程。采用无底阀排水，减少吸水阻力。选用耐磨高效泵，保证持续效率高。尽量减少安装局部管件。正确选配排水装置。,第二章：矿井排水设备十：按耗能最低原则选配排水装置,水泵最高效率点不是排水装置效率最高点,水泵工业利用区内最大流量工况点，是排水装置百吨电耗最低点,排水装置百吨电耗最低点恰巧是排水装置效率最高点。,最佳工况点在工业利用区最大流量点,第二章：矿井排水设备十一：排水设备自动控制：,1.吸水井水位控制（最低、最高、中间水位）。2.水泵起动和停止操作控制。3.水泵运转性能检测控制。4.水泵性能实验控制。5.水泵安全抢险运行控制。控制方法：与风机的自动控制相同。,第三章：矿井压气设备一、空气压缩设备的构成：,1.进气管。11.安全阀。2.空气过滤器。3.调节阀片。4.低压缸。5.中间冷却器。6.高压缸。7.后冷却器。8.逆止阀。9.风包。10.压气管路。,第三章：矿井压气设备二、空压机的分类：,第三章：矿井压气设备三、活塞式空压机的形式种类：,单级压缩多级压缩,单作用式双作用式,水冷式风冷式,立式卧式角式,无油润滑有油润滑,第三章：矿井压气设备四、L型空压机的结构及组成：,传动系统气路系统冷却系统润滑系统调节系统控制保护系统,第三章：矿井压气设备四、L型空压机的结构及组成：,第三章：矿井压气设备五、螺杆式空压机的工作原理：,第三章：矿井压气设备六、螺杆式空压机的性能特点：,1.体积小，重量轻，机构简单，运行平稳可靠，振动噪音小，维护简单方便。2.由于星轮在轴线两侧对称布置，作用于螺杆上的气体径向力和作用于螺杆槽内的气体轴向力相互抵消，螺杆受力平衡。轴承寿命可达5万小时以上。,第三章：矿井压气设备六、螺杆式空压机的性能特点：,3.负荷/卸载，调节混合控制，实行了空压机的无级自动气量调节，节能效果显著。4.采用微机处理技术PLC控制面板，并具有LED显示，操作方便。不需基础，安装方便。,第三章：矿井压气设备七、螺杆式空压机的设备组成：,第三章：矿井压气设备八、1.气路系统、2.油路系统、3.控制系统、4.冷却系统：,第四章：矿井提升设备,一、矿井提升机设备的组成：通过提升钢丝绳带动容器(罐笼或箕斗)在矿井中升降，与装卸装置、封闭井塔或敞开井架、导向轮或天轮等组成（如图），完成井下与地面之间输送物料和人员的任务。矿井提升机提升量大、速度高，已发展成为电子计算机控制的全自动重型矿山机械。,第四章：矿井提升设备,第四章：矿井提升设备,第四章：矿井提升设备,二、矿井提升机设备的分类及特点：按提升钢丝绳(简称提升绳)的工作原理，可分为缠绕式矿井提升机和摩擦式矿井提升机两类。缠绕式矿井提升机有单卷筒和双卷筒两种，钢丝绳在卷筒上的缠绕方式与一般绞车类似。,第四章：矿井提升设备,单筒大多只有一根钢丝绳，连接一个容器。双筒的每个卷筒各配一根钢丝绳，连接两个容器，提升机运转时一个容器上升，另一个容器下降。缠绕式矿井提升机大多用于年产量在120万吨以下、井深小于400米的矿井中。,第四章：矿井提升设备,摩擦式矿井提升机适用于凿井以外的各种竖井提升。提升绳搭挂在摩擦轮上，利用与摩擦轮衬垫的摩擦力使容器上升。提升绳的两端各连接一个容器，或一端连接容器，另一端连接平衡重。摩擦式矿井提升机采用尾绳平衡提升方式，即配有与提升绳重量相等的尾绳。容器处于井筒中的任何位置时，摩擦轮两侧的提升绳和尾绳的重量之和总是相等的。,第四章：矿井提升设备,一般将布置在井筒顶部塔架上的这种提升机称为塔式摩擦式矿井提升机。塔架高出地面几十米，在地震区和地表土层特厚的矿区建造井塔耗资较大。提升机布置在地面的称为落地摩擦式矿井提升机（图），这种提升机的提升绳通过井架天轮引入井筒，与容器相连。按提升绳的数量又可分为单绳摩擦式矿井提升机和多绳摩擦式矿井提升机。,第四章：矿井提升设备,多绳摩擦式的优点是：可采用较细的钢丝绳和直径较小的摩擦轮，从而机组尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年产量120万吨以上的竖井大多采用这种提升机，技术参数已达:有效载荷60吨，提升速度20米秒，提升高度2100米，提升绳10根。,第四章：矿井提升设备,多绳摩擦式的缺点是：这种提升机的各根提升绳的受力不易均匀，更换钢丝绳也较复杂。当摩擦轮两侧提升绳的张力差超过规定值，或提升绳与衬垫的摩擦系数降低（如接触面上有油或受温度影响）时，可能发生提升绳打滑现象。,第四章：矿井提升设备,发展动向：随着矿井开采深度不断加深和采用集中提升方式，多绳摩擦式矿井提升机有较大的发展前途。具有耐磨性好、摩擦系数高，新结构的多绳缠绕式矿井提升机开始在一些国家使用，它对提升高度大的深井开采有重要意义；采用液压马达代替电动机的防爆提升机受到重视；气力提升也正在研究和发展中。制动系统是保证提升机安全运行的重要装置。矿井提升机的控制方式有手动、半自动和全自动等几种。,第五章：矿井运输设备,矿井运输设备的分类：刮板输送机、带式输送机、轨道矿车等。,第五章：矿井运输设备,一、刮板输送机：组成机头部（含机头架、电动机、液力耦合器、减速器、链轮组件等）、机尾部（机尾架、电动机、液力耦合器、减速器、链轮组件等）、中间部（含中间溜槽、连接溜槽、调节溜槽、刮板链子）、附属装置和移溜装置。,第五章：矿井运输设备,刮板输送机的种类按牵引链的结构分为：片式套筒链、可拆模锻链、焊接圆环链三种。按链条数目分为：单链、双边链、双中心链、三链四种。按溜槽方式分为：并列式、重叠式、敞底溜槽式、封底溜槽式四种。,第五章：矿井运输设备,刮板输送机的使用范围适用于煤层倾角不超