矿山机电设计分工及基础

按照传统的分工，机电专业分为五个部分：1、四大部分(机电控制)、2、3、4、弱电(自动化)、1、四大部分(矿井主要固定设备)、分机(机械设备)和电气(电气控制、配电和控制)原来指矿井的四大固定设备：1、矿井提升设备。地面和井下(带式输送机属于机械专业)2、地面主要通风设备(局部通风机属于采矿专业)3、排水设备、主要排水和矿区排水设备4、压缩空气(压缩空气)设备，包括地面集中和井下移动设备的新内容：1、瓦斯抽排设备2、制氮设备工作内容：机电控制设备选型、机械设备安装、管道敷设、配电和控制(电气控制)1。单绳缠绕和多绳摩擦的分类：着陆和塔型；内置布莱尔、二、矿井供电、矿井地面高压供电1、供电线路2、主变电所一次设备安装3、主变电所二次接线主要工作内容：矿井供电确定、负荷统计、供电线路、变压器、开关设备、继电保护、无功补偿、谐波滤波、消弧、谐波消除等设备选型。供电线路设计、变电站一次设备安装及二次接线。矿井配电，1。地面配电，2。井下供电主要工作内容：地面低压负荷统计、地面电源及照明网络、低压变电站、建筑配电照明及防雷、矿灯设备井下电力负荷统计、井下主变电站、采区变电站、采区动态照明网络、井底动态照明网络、4。弱电(通信、信号、控制、监控、自动化)、矿井安全监控行政通信调度通信人员定位工业电视(视频监控)带式输送机控制装卸自动化、升级信号通信网络计算机信息管理大楼消防、安全防护、综合布线矿井综合自动化、五、选煤厂配电及集中控制、选煤厂配电集控单元及全厂自动化工业电视电源及照明网络(矿井地面生产系统)的阶段设计：供电确定、变电站及配电室设置、负荷计算、设计依据、技术现状及发展趋势。一、主要固定设备(一)、起重设备1。按井斜角分为：主井、副井和混合井：立井和斜井(暗斜井和采区轨道)按提升类型：缠绕式、摩擦式(布莱尔-多绳缠绕、皮带斗式)按安装位置：落地式、塔式按卷筒编号：单筒、双筒按提升容器：箕斗、罐笼、串联式按电机连接方式：直接连接悬挂、联轴器，内部安装采用DC和交流驱动，防爆方式：液压防爆和电气防爆2。选型依据应根据用途、吊装任务、安装地点和其他初始吊装型号确定。钢丝绳和卷筒直径应根据载荷选择，并应检查净张力和净张力差。根据速度图检查提升能力，根据努力确定电机功率，检查紧急制动系统。通过对几种方案的技术经济比较，确定推荐方案。(1)起重设备，3项技术状态1)中国制造商：中信重型机械(络矿)、上海冶金矿山机械厂(尚业)、四川矿山机械厂(川矿)国际：ABB(ABB在上海设立)、西马克。 INCO2)国内设备水平规格最大：绕组型式：2JK-62.4鞍钢集团长岭铁矿(罗山矿)摩擦型式：JKMD-6.24华能核桃谷副井(罗山矿)JKM-56国电查哈苏副井(罗山矿)JKM-5.66红清河副井(西马克)最高速度：14.92米/秒皖北煤电朱集西主井，40吨箕斗，23500千瓦(罗矿)集装箱，非运行电机功率最大：9000千瓦的红旗河主井(ximag-Siemens，非运行)和内置型最大：JKM-56红旗河主井(ximag-Siemens，非运行)3)国际级外蒙古铁矿：254吨箕斗，16.38米/秒，66.75塔，已生产9400千瓦(ABB):ximag:8米，6绳，52吨，7500千瓦；ABB: 5.72米，8条绳索，64吨，8750千瓦，(1)起重设备，4。液压制动系统分为恒转矩制动、恒转矩制动和恒减速制动两种类型：恒制动转矩、紧急制动时的制动减速度在不同的负载条件下有不同的数值，恒减速制动：制动转矩可调，紧急制动时的制动减速度在不同的负载条件下是相同的，设备成本高，以前只有abb、simag等公司能够生产。现在中信重工已经开发生产了5台。电梯电控升降设备中最具技术性的部分是以计算机为控制核心，关键部件是变频器等调速装置。目前，国内调速装置产品总体水平仍落后于ABB和西门子产品。建议采用两种设备：交流变频和DC。交流异步电机转子串联电阻调速的电气控制已逐步淘汰价格较低、技术成熟的DC传动。但是，功率不能超过3000千瓦，维护量大，效率低。有许多交流变频产品，电压为6kV、3300V、1140V、660V、380V等。它可以配备高速异步和低速同步电机。国内中高压启闭机及中国矿业公司等公司开发的中高压启闭机变频器及电控系统已接近并达到国际水产品，性价比更高。6)技术发展趋势是：1)随着开采深度越来越深，井式设备正在向大规模发展。2)恒定减速制动系统应用越来越多。3)交流变频驱动逐渐取代DC驱动。4)应用自动化和智能化技术，推广远程诊断等功能。(2)通风设备，1。分类离心式：逆风困难。它需要配备一个反向风道，效率低，噪音大。轴流式很少使用：普通轴流式风机GAF、安、MAF和VMMF，矿用防爆对旋轴流式风机FBCDZ矿用防爆对旋轴流式风机，采用两台防爆电机，安装在风机内部。一般情况下，不需要设置起重机房，只需设置电气控制室和值班室即可。土建工程量小，成本低，安装简单，施工速度快，在中小型矿山得到广泛应用。设备性能的可靠性和稳定性不如普通轴流风机。对于大型矿井，防爆电机价格高，维护困难，风机效率不足，不适合使用反旋风机。轴流风机的换风方式有两种：换风和调节叶片。由于不同开采时期风量和负压的变化，风机叶片需要调整。刀片调整方法包括活动刀片调整、一站式静态刀片调整和单刀片调整。利用变频器驱动和调节电机的转速也可以调节风机的运行工况。2.选型根据采矿专业提供的风量和负压，选择合适的通风机并进行方案比较。设备价格和运行成本是主要因素(3)排水设备1。分类及用途：矿用多级离心泵(正常排水系统)和矿用潜水泵(一般用于应急排水系统)煤矿防治水规定:第六十六条水文地质条件复杂、极其复杂的矿井，应在井底周围设置防水闸门，或在正常排水系统的基础上安装排水量不小于最大涌水量的潜水泵排水系统。煤矿安全规程的规定基本相同。潜水电泵也可以作为主排水泵，但现行规范要求正常排水系统和潜水电泵应急排水系统不能共用或组合。潜油电泵价格高，维护困难，效率低。因此，大多数情况下仍采用普通卧式泵作为主要排水系统，管道系统应单独设置。2.水泵选型设计应根据矿井涌水量、扬程、管道系统阻力等，在水泵特性曲线上绘制工况曲线。找出工况点，并计算排水时间、电机功率、水泵效率、允许吸水高度等数据。不同管道的不同泵会有不同的工作效率，这将对运行成本产生很大影响。因此，有必要有一个以上的方案清单，并在仔细比较后确定推荐方案。泵的选择我们研究所有计算机辅助设计软件，这是一项专利技术。潜水泵110 m3/h的流量已经实际订购，电机功率太大，不便于运输和维修。单泵功率大，可能会导致启动困难、体积大、入井困难等问题。如果水泵的允许汽蚀余量小，吸入高度小，则储水面积应大。(4)压缩空气设备，1。功能：气动工具动力源，气压自救系统气源分类：按结构类型：活塞式、螺旋式、离心式。目前，螺杆式主要根据安装位置使用：主要固定在地面上，地下移动式根据冷却方式使用：风冷、水冷国家安全生产监督管理局、国家煤炭监管总局(安监总局令2007年第167号)关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知“空气压缩机必须安装在地面上”，因此在矿井地面安装固定式空气压缩机进行气压自救。在一些地下区域，也可以使用移动式空气压缩机作为气动工具的辅助气源。2.选型：计算气体消耗量。单个空气压缩机的容量乘以工作台的数量大于计算所需的气体消耗量。3.问题：由于实际矿井生产中掘进头的数量超过了设计数量，根据采矿部门提供的数据，空气压缩机的容量往往太小，需要项目经理和采矿专业人员进行协调。采掘工作面避灾线上应铺设气压自救管道，采掘专业应设置自救器。(5)抽气设备一般采用液环真空泵。近期主要采用Naseem(现吉丁纳斯)技术的泵的容量计算应考虑压力的影响。当压力降低时，气体体积增加，当管道中的绝对压力变为一半大气压时，泵送标准密度气体的能力也降低到一半。管道的投资和安装成本通常比泵高得多。通常，转速较低的大型泵比转速较高的小型泵节能。贵州有一个项目，62台67泵，投资2万多，年运行费用15万少。根据贵州等地的经验，可以适当选择较大的水泵。如何为机电专业提供更合适的通风数据需要项目经理和采矿通风专业共同讨论。当不同时期气量变化较大时，气泵可考虑变频调速，以满足不同时期的需要。目前，矿井瓦斯泵技术发展很快。前两年的最大规格是72/81。目前已有130家获得煤炭安全标志，150家正在生产中。大多数地区规定110千伏电源仍需设计为单一接入系统。双路供电线路，其中一条线路在另一条线路出现故障时可以承受全部负载。路线应避免穿过塌陷区或初始矿区。对于两台或多台变压器，如果一台发生故障，其余的变压器可以承受所有一次和二次负载。矿井电力负荷的计算是供电阶段设计的重点，也是设备选型的主要依据。电力负荷统计一般采用需求系数法，计算过程中需求系数的选择是关键。注意计算负载和平均负载之间的差异。电费支付方式(1)基本电费(根据变压器容量或最大需求)(2)电费(实际用电量)变电站发展趋势：智能变电站、一次设备智能化、变压器数字化、二次设备网络化，(3)矿井配电，(1)地面配电矿井低压变电站应设在负荷中心，地面低压变电站的位置、变压器容量和数量应根据负荷大小和负荷等级合理确定。地面电源和照明网络的设计应规划架空、电缆沟、直埋或桥架敷设，以确定电缆的截面、长度和敷设路径。综合桥需要处理与水、暖管和弱电电缆的关系。为工业工厂设计照明。地面建筑的配电、照明和防雷设计应符合工业或民用建筑电气设计规范的相关要求。(2)、井下供配电，井下矿井一般设置井下中心(主)变电所和采区变电所，工作面采用移动变电所供电。地下电压等级很多，有交流10(6)千伏、3300伏、1140伏、660伏、127伏和36伏，采用中性点不接地系统。10kV井下供电容量大，损耗小，电缆截面小，数量少，已得到广泛应用。起初，刘阳、袁店等矿山的业主强烈反对采用10kV。目前，扩容中存在供电困难的问题。在地下供电设计中，应特别注意局部通风机的供电。此外，还应注意空气、电源瓦和电源电缆的堵塞。带式输送机配电间的设置还需要项目负责人、机电和采矿专业的协调机制，并及时提供矿井建设数据，避免遗漏。趋势：设备由微机保护。电力负荷正在增加。设备容量正在增加，电压水平很高。已经使用了一个容量为5000千伏安的移动变电站。许多中型矿井为工作面提供了3300伏电源。四、弱电，矿井中必须设置的六大系统，弱电占三项：人员定位系统、监控系统、通讯联络系统1、通讯：矿井需要设置行政和调度电话系统。采用矿井数字程控调度交换机时，矿井管理电话和调度电话可以共享交换机。井下无线通信系统和井下广播系统2、信号：中小型及以上矿井应设置提升信号、机车运输信号。铁路通信信号3、矿井安全监控：规定所有矿井必须配