四台矿调研报告

1、同煤集团四台矿调研报告2014年7月24日综合部一行5人去同煤集团四台矿进行调研。这次调研的主 要目的是了解四台矿的采、掘、机、运、通所使用的设备。一、四台矿井田概况我们先到矿技术科了解四台矿井田概况。四台矿筹建于1984年12月，投产于 1991年12月，年设计生产能力500万吨，服务年限82年。全矿现有员工6700人， 主要生产低磷、低硫，高发热量的2#弱粘结煤。二、采掘设备使用情况接着我们来到矿机电科了解采掘设备使用情况。（一）四台综采设备使用情况四台综采设备使用情况汇总表薄煤层支架ZYB4400中央机厂采煤机MG2X 125/560上海创立刮板机SGZ-764/400忻州通用机械厂转载

2、机SZB-764/132太原鑫拓破碎机PCM-110大同虹云中厚煤 层支架ZZS5600中央机厂采煤机MG300/700-WD上海创立刮板机SGZ-800/750忻州通用机械厂转载机SZZ-800/250太原鑫拓破碎机PCM-160大同虹云中厚煤 层支架ZZS6000中央机厂采煤机MGTY300/730-WD太原矿山机械厂刮板机SGZ-800/750忻州通用机械厂转载机SZZ-830/250太原鑫拓破碎机PCM-160大同虹云（二）MGTY300/700-1.1D 采煤机MGTY300/700-1.1D电牵引采煤机，装机总功率为 700KW，截割电机功率为 2x300KW。牵引功率为2x40K

3、W，油泵电机功率为20KW，整机供电电压为1140V。除 牵引电机外，其余电机均为1140V供电。主要技术参数（1）截割电机主要技术参数：型号YBC-300额定功率300KW额定电压1140V额定电流196A额定转速1480rpm/min工作制连续 SI绝缘等级H级冷却水冷冷却水压力2MPa防爆型式隔爆型(2)油泵电机主要技术参数型号YBCB-20G额定功率20KW额定电压1140V额定电流13.3A额定转速1470rpm/min工作制连续 SI绝缘等级H级冷却水冷冷却水压力2MPa防爆型式隔爆型(3)牵引电机主要技术参数:型号YBQYS-40额定功率40KW额定电压380V额定电流76A额定

4、转速1477rpm工作制连续 SI绝缘等级H级冷却水冷冷却水压力2MPa防爆型式隔爆型变频调速专用电机（4）泵站电磁阀主要电气技术参数本采煤机控制摇臂升降电磁阀，采用DMFZ-25TJ型电磁铁，作为摇背升降和制动用的控制器件。额定电压DC24V额定吸力25N额定行程3 mm（5）高压箱主要电气技术参数700系列电牵引采煤机高压箱，用在有瓦斯和煤灰爆炸危险的井下配套采煤机。 作为电源输入和电源分配之用。型号特制专用供电电压1140V50HZ额定电流450A冷却方式底板和后侧板水冷冷却水压力2MPa防爆型式隔爆型（6）控制箱主要电气技术参数700系列电牵引采煤机控制箱，用在有瓦斯和煤灰爆炸危险的井

5、下配套采煤机。 作为控制，保护和牵引调速之用。型号特制专用供电电压400V 50HZ额定电流180A冷却方式底板水冷冷却水压力2MPa防爆型式隔爆兼本质安全型（7）防爆分线盒主要电气技术参数电牵引采煤机上的防爆分线盒，主要是将从控制箱内由一根电缆引出来的控制 信号，通过分线盒转换成多路单独的控制信号，再分别到泵站去执行控制。型号BJX-14/8额定电压220V每节端子额定电流10A信道数量8路内置接线端子排两排14节（8）端头控制站主要技术参数端头控制站是采煤机左右两端专门为操作方便而设立的分站，本端头控制站是 本安型设备，内部以单片机为控制核心，与监控中心以串行通讯方式进行数据交换。型号特制

6、专用额定电压5V本安电源额定电流20mA传输速率9600b/s（9）连接电缆主要技术参数进线电缆1W，2W （用户自备）电压等级1140V连续载流量215A芯线标称3x70+1x25+4x6电缆外径中 65mm截割电机电缆W1，W2（采煤机自带）电压等级1140V连续载流量173A芯线标称3x50+1x10+3x6电缆外径中 58mm油泵电机电缆W3（采煤机自带）电压等级1140V连续载流量64A芯线标称3x10+1x10+3x6电缆外径中 38mm牵引电机电缆W4,W5 （采煤机自带）型号（带屏蔽）电压等级600V连续载流量138A芯线标称3x35+1x16+3x4电缆外径中45.26mm控

7、制箱供电电缆W6 （采煤机自带） TOC o 1-5 h z 电压等级1140V连续载流量173A芯线标称3x50+1x10+3x6电缆外径中58mm高压箱，分线盒控制电缆W7, W10（采煤机自带）型号（屏蔽耐油护套）电压等级500V连续载流量2A芯线标称24x0.75端头站控制电缆W8,W9 （采煤机自带）型号（屏蔽耐油护套）电压等级500V连续载流量2A芯线标称7x0.75电缆阀控制电缆W11,W12,W13,W14,W15,W16 （采煤机自带）型号（屏蔽耐油护套）电压等级500V连续载流量5A芯线标称3x22.700系列电牵引采煤机电气控制系统（1）高压箱高压箱位于主机架中央，它可以

8、在采空侧，方便的推入和抽出。主要功能是完 成采煤机的电源引入和电源分配。高压箱内设有高压隔离开关、真空接触器、牵引 变压器、控制变压器、电流互感器及一些辅助器件。高压箱结构高压箱分为两个腔体，从采空侧看，箱体左边联机的是接线腔，右边是隔爆腔。 它们之间通过1140V单芯过墙端线及十三芯过线组来联系。在接线腔中用于进出线的喇叭口共有十个，进线的两个大喇叭在采空侧。出线 的四个大喇叭口和四个小喇叭口在煤臂侧。接线腔上部开盖，腔内设有一个接线端 子排用于控制和监测电缆的接线；腔内底部有一接地螺栓，用于进出线电缆的接地 连接。隔爆腔共有两个盖板，上盖板主要是安装牵引变压器时打开，便于接线和安装。前盖板

9、主要是安装和调整隔离开关及一些电气附件方便所用。高压箱在采煤机上， 只能打开前盖板，上盖板由机身框架所盖不能打开。高压箱内部元器件功能及参数a.隔离开关（1QF）高压箱内设有一台隔离开关，给左截割电机供电。隔离开关的触头装有消弧装 置，在特殊情况下，可带负荷切断电源。一般情况下需检查故障或检修采煤机，应打开隔离开关，以防误动作。设备在井下闲置几天不用时，应拉下隔离开关。型号GM2-400额定电压1140V额定电流400A分断能力2000A电气寿命300次机械寿命2500 次b.牵引变压器（1T）高压箱内设有一台牵引变压器，是给控制箱中变频器提供电源。其参数如下。型号特制专用额定容量110KVA

10、额定输入AC1140V/50HZ额定输出绝缘等级AC400V/50HZF级相数三相连接方式Y/Y0结构特征干式真空环氧树脂浇铸冷却方式采用高压箱底板水套冷却c.控制变压器（2T）高压箱内设的一台控制变压器，是给采煤机监控系统提供交流控制电压，其参数如下。型号特制专用额定容量500VA额定输入AC1140V/50HZ额定输出AC220V/50HZ绝缘等级F级结构特征干式真空环氧树脂浇铸d.电流互感器（T1，T2）高压箱内设有电流互感器两个，是为检测左右截割机电而设置的。型号特制专用额定电流300A测量范围0-300A输出电压0-5Ve.双极自动开关高压箱内设有一个双极自动开关，是控制变压器输出的

11、电压经自动开关送到控 制箱起过流和短路保护作用。型号 TOC o 1-5 h z 额定电压500V额定电流5A脱扣电流40A绝缘电压2.5KV电气寿命2000次（2）采煤机控制箱控制箱位于主机架中央，它可在采空侧，方便的推入和抽出，主要功能是完成 采煤机的控制和监测；控制箱内设有监控装置，变频装置及一些辅助设备。从高压 箱送来的400V电源（W6），通过控制箱送给变频器，实现采煤机的牵引；同时把400V 经辅控变压器（3T）供给控制箱内的辅助用电设备。从高压箱送来的220V控制电 源经自动开关送给直流电源装置和本安电源装置，产生24V开关电源和5V本安电 源。监测信号由有关设备进入到控制箱，实

12、现整机控制。控制箱结构控制箱分为两个腔体，从采空侧看箱体左边联机的是接线腔，右边是安装各种 控制设备的隔爆控制腔。它们之间通过六个高压单芯过墙接线柱和五个过线组来联 系，其中一个过线组用于本安回路。在接线腔中用于进线的喇叭口共有九个，三个大喇叭口，六个小喇叭口。一个 大喇叭口引W6电缆，作为控制箱的电源电缆，剩余的两个大喇叭口，分别引出W4, W5电缆，作为左，右牵引电机电缆。六个小喇叭口中，其一是引入叩7作为高压箱 送过来的各种信号电缆；其二是两个小喇叭口引出W8, W9电缆，到左右端头站； 其三是一个喇叭口引出W10电缆到防爆分线盒。接线腔上部开盖，腔内设有两个接线端子排用于控制和监测电缆

13、的接线；腔内 底部有一接地螺栓，用于进出线电缆的接地连接。隔爆腔共有三个盖板，上盖板主要是为变频器接线和检修方便之用。左前盖板 和右前盖板。左前装板上有十六个操作按钮机构，其中一个是自锁机构，作为运输 机闭锁之用。其余都为自复位方式，这些按钮的功能见图2.3所示中的说明。右前 盖板上有四个显示窗口，分别是监控系统显示、功能指示和变频装置运进状态指示。控制箱元器件功能与参数a.监控设备是电牵引采煤机的核心部分，它包括监测中心和控制中心以及各种 电源辅助设备。监测系统要对采煤机进行工况监视，在线故障诊断，对实时数据进行记录，回 放等功能。确保设备在恶劣环境下以最佳状态运行，提供可靠的依据。本监测系

14、统是由PC104工业控制机和各种信号处理板及所需电源板组成。高速嵌入式586DXCPU主频133MHZ内置浮点运算协处理器。主板内存32M。一个双向数据并行口。两个16C550等同速串行口。主板固态盘插座支持（SSD）144M字节可读写盘。64路A/D接口电源配置+5V，1.84.8W终端显示器配置,TFT6.1英寸真彩液晶屏。数字信号处理板硬件组成。光电隔离器.并行输入串行输出集成块三端稳压器.模拟信号处理板硬件组成。带负反馈的光电隔离器.运算放大器16位A/D转换器.EEPROM缓存器单片机三端稳压器电源板本电源板主要是给工控机提供+5V,2A的电源;给信号处理板提供+5V,12V的电 源

15、。同时还给外部设备提供需12V检测电源取自控制系统的24V开关电源。PB03插座引线及参数。PB03插座，是GP4过线组进来的检测信号，通过PB03到监控中心。如 TOC o 1-5 h z 额定电流3A额定电压500V接触对直径1mm接触对温升小于50 C绝缘电阻大于5000兆欧寿命500次PB09插座PB09座，是监测系统给功能显示装置发送各种显示信号的通道。型号（针型）额定电流3A额定电压500V接触对直径1mm接触对温升小于50C绝缘电阻大于5000兆欧寿命500次接触对温升小于50 C绝缘电阻大于5000兆欧寿命500次B10插座引线及参数PB10插座，是监测系统给液晶屏发送各种显示

16、信号。型号额定电流3A额定电压500V接触对直径1mm接触对温升小于50C绝缘电阻大于5000兆欧（针型）寿命500次PA11插座引线及参数PA11插座，是监测系统和控制系统之间的通讯电缆。型号 （针型） TOC o 1-5 h z 额定电流3A额定电压500V接触对直径1mm接触对温升小于50C绝缘电阻大于5000兆欧寿命500次控制系统的组成控制系统要对采机的各种动作进行控制，确保采煤机的各种执行动作准确无误, 提供保障。控制系统是由控制中心（工业可编程控制器）。开关电源和本安电源以及 按键信号处理装置组成。控制中心型号特制专用电源AC220V50VA继电器输出触点2A055C工作环境温度

17、抗震动2g开关电源型号特制专用电源容量350VA输入电压AC160240V输出额定电压DC 24V输出额定电流10A输出具有过流，短路等保护本安电源型号特制专用50VAAC220V电源容量输入电压输出额定电压DC 5V输出额定电流250mA输出开路电压DC 5.6V输出具有过流，短路等保护.变频装置功能与参数本变频器是ABB公司专为采煤机机载提供的改制变频器，它的低频特性，起动 扭矩等能适合于采煤机的运行特性。设计的运行频率是3HZ-80HZ。启动为零速满转 矩起动，3Hz到50Hz是恒转矩调速对应采煤机的牵引速度为0.3-7m/min，50-80HZ 是恒功率调速，对应采煤机的牵引速度为7-

18、12m/min，采煤机采用液压制动。变频器 的详细说明见附录A。变频装置参数：型号特制专用额定容量120KVA输入电压AC400/50HZ输出频率3-80HZ TOC o 1-5 h z 总功率因数0.95输出额定电流178A短时过载电流1.5Ie适配电机功率80KW最高运行温度85 C过流跳闸3.75Ie过压跳闸1.3Ue欠压跳闸0.65Ue冷却方式IGBT底板水套冷却（三）ZY4400/8.5/18掩护式液压支架概述ZY4400/8.5/18型液压支架是两柱直接撑顶掩护式薄煤层液压支架，它主要由 顶梁、掩护梁、上连杆、下连杆、底座和立柱、调架千斤顶、推移千斤顶、推杆、 液压控制系统等部分组

19、成。该支架的特点是掩护性能和稳定性较好，采用双伸缩双作用立柱，可以获得较 高的调高比，适用于顶板比较破碎的、不稳定的薄煤层工作面倾角V 15，采高 0.85m1.8m。该支架由于在最小高度工作时，掩护梁倾角小，容易承受顶板载荷，且掩护梁 向采空区伸出距离长，当截深不足时，容易产生因采空区冒落砰石的阻挡而使支架 降不下来或降不到最小高度现象，所以建议与截深较大的采煤机配合使用，以保证 支架的正常使用和薄煤层工作面有较高的产量。主要技术特征（1）支架技术特征参数型式：ZY4400/8.5/18两柱掩护式液压支架高度（最低最高）0.851.8米宽度1500哑支架初撑力（P=31.4MPa）3078.

20、8KN支架工作阻力（P=35.7MPa）4400KN支护强度（H=1800 哑）0.766MPa切顶力3343.7KN梁端支护力1280KN比压顶梁0.83MPa底座2.04MPa泵站压力31.4MPa泵站流量200L/min(分)通风断面最小2.3廿(2)立柱、千斤顶主要技术参数：立柱2根型式双伸缩双作用缸径中 280/中 200mm柱径中 260/中 170mm行程837哑工作阻力(P=35.7MPa)2200KN推移千斤顶1根型式浮动活塞式缸径中125哑杆径中70哑行程800哑推溜力(P=31.4MPa)120.7KN移架力(P=31.4MPa)264.2KN平衡千斤顶2根型式单伸缩双作

21、用缸径中125哑杆径中70哑行程205哑推力(P=44.8MPa)538.7KN拉力(P=44.8MPa)369KN 操纵方式先导式临架操作也可改为本架操作。外型尺寸最高4470X1450X1800 哑最低4690X1450X850 哑支架重量9.24t（1）顶梁主要功能是承受顶板的压力，并通过两根立柱和底座传递到底板。顶梁为变截 面整体顶梁，从柱窝中心向前直至顶梁前端逐渐变薄变窄。顶梁中部有两个左右对称的柱窝，以接纳立柱缸底球面状，梁后端两侧耳板用 来与掩护梁绞接，梁后部中心处各有一个平衡千斤顶耳座顶梁。两侧设有固定侧护 板。为了改善顶梁接顶性能，距顶梁前端1050mm处开始上翘，上翘量60

22、mm，梁端 头为了圆滑过渡，装有70mm圆管。（2）掩护梁主要作用是承载并阻挡采空区冒落的砰石，并承受顶板的推力和平衡千斤顶作 用力。掩护梁也是一个变截面整体箱形结构，通过上下连杆与底座连接，形成双摇杆 四杆机构，使顶板对顶梁的水平载荷由掩护梁传递给上下连杆承受，支架立柱不再 承受横向力，增强了支架抗水平力和抗扭转的能力，减少了立柱弯曲变形的可能性。（3）上下连杆上下连杆分别与掩护梁、底座铰接，形成四连杆机构，应能承受冒落砰石载荷 和顶梁水平移动引起的载荷，使支架形成稳定机构。四连杆保证在支架调高范围内，使顶梁前端与煤壁之间的距离不致过大。支架 的掩护梁空间无较大变化，提高了支架的支护性能。上下连杆均为箱形焊接结构，其中下连杆为整体焊接结构，上连杆为左右分置 单杆焊接结构，以保证支架有效利用空间变化较小。（4）底座主要功能是将立柱传过来的支架顶梁所承受的顶板压力传递到底板上。底座为半刚性结构，通过过桥将两对称箱形结构连接，增强偏载能力。其后部 与上、下连杆通过销轴连接，以承受从掩护梁传来的力，前部采用船形上翘结构， 以减少与底板的摩擦力，便于支架移动，减小