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正式论文2

毕业论文

09级

设计题目：

矿山机械设备的工艺管理与皮带机故障维修

姓名

班级机制093班

系别机电工程系

学校邢台职业技术学院

指导教师王

2012年06月

矿山机械设备的工艺管理与皮带输送机故障维修

摘要

本文综述了矿山机械设备的发展前景、矿山机械设备的主要工艺管理、皮带输送机常见故障分析，介绍了矿山机械设备的常见故障与排除，通过矿山机械设备伤害预防措施、矿山机械设备伤害的原因、安装、检修安全三方面，研究了矿山机械设备的常见故障及排除措施、矿山机械设备的未来将会哪些方面发展。

讨论了矿山机械设备的未来发展趋势，总结得到矿山机械厂家之间的竞争将会愈演愈烈并逐渐向国外发展的结论和规律：

1.机械设备大型化：

2.机械设备智能化：

3.机械生产流程化：

4.机械设备制造订单化：

5.机械设备控制简单化：

6.机械设备工艺本土化

7.机械设备焊接半自动化：

8.机械设备集成化

9.机械设备外形欧美化：

10.机械设备绿色节能：

总之，全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。

在不断联合重组，扩张竞争实力的同时，各大企业也纷纷加强对其主干业务的投资与研发，不断提高系统成套能力和个性化，多样化市场适应能力。

关键词：

矿山机械，工艺管理，皮带输送机，故障

目录

一、矿山机械设备的发展前景……………………………………………………………………6

1.国内外煤炭工业发展现状………………………………………………………………………………6

1-1世界发展现状…………………………………………………………………………………………6

1-2国内发展状……………………………………………………………………………………………6

2.我国煤炭工业存在的问题和与国际先进产煤国家的差距……………………………………………7

2-1我国煤炭企业规模小、产业集中度低………………………………………………………………7

2-2我国煤炭装备落后，机械化、自动化程度低、缺少大型成套设备………………………………7

2-3煤矿安全生产事故多…………………………………………………………………………………7

二、矿山机械产品主要分类…………………………………………………………………………8

1.采矿设备及配件…………………………………………………………………………………………8

2.井巷掘进设备及配件……………………………………………………………………………………9

3.提升.运输.绞车设备及配件……………………………………………………………………………9

4.通风、防尘、压风设备及配件…………………………………………………………………………9

5.工业泵阀及配件…………………………………………………………………………………………9

6.破碎、粉磨设配及配件…………………………………………………………………………………9

7.洗选、筛分设备及配件…………………………………………………………………………………9

8.矿山电器设备…………………………………………………………………………………………10

9.安全防护及监控设备…………………………………………………………………………………10

10.矿山工业自动化系统及设备…………………………………………………………………………10

11.矿山工程机械…………………………………………………………………………………………10

12.钻探测量器具…………………………………………………………………………………………10

13.矿机配套矿用物资……………………………………………………………………………………10

三、矿山机械设备（振动筛）主要工作特点…………………………………………………11

1.工作特点………………………………………………………………………………………………11

2.根据振动筛的机械结构及工作原理大致有以下几类………………………………………………11

四、矿山机械设备的主要工艺管理……………………………………………………………12

1.总则……………………………………………………………………………………………………12

2.机械设备管理的台帐档案……………………………………………………………………………12

3.机械设备标识…………………………………………………………………………………………16

4.机械设备的组织………………………………………………………………………………………16

5.机械设备的使用管理…………………………………………………………………………………16

6.机械设备的停用管理…………………………………………………………………………………16

7.机械设备的报废批准…………………………………………………………………………………16

五、矿山机械设备的常见故障与排除…………………………………………………………18

1.矿山机械设备伤害的原因……………………………………………………………………………18

1-1人的不安全行为……………………………………………………………………………………18

1-2矿山机械设备安全性能不好………………………………………………………………………18

1-3工作场所环境不良…………………………………………………………………………………18

2.矿山机械设备伤害预防措施…………………………………………………………………………18

2-1正确行为……………………………………………………………………………………………18

2-2良好的矿山机械设备安全性能……………………………………………………………………19

2-3良好的作业环境条件………………………………………………………………………………19

2-4加强矿山机械设备维修工作………………………………………………………………………19

3.安装、检修安全………………………………………………………………………………………19

六、皮带输送机常见故障分析……………………………………………………………………20

1.皮带输送机皮带跑偏的处理…………………………………………………………………………20

1-1调整皮带输送机承载托辊组………………………………………………………………………20

1-2安装皮带输送机调心托辊组………………………………………………………………………20

1-3调整皮带输送机驱动滚筒与改向滚筒位置………………………………………………………20

1-4皮带输送机张紧处的调整…………………………………………………………………………20

1-5皮带输送机转载点处落料位置对皮带跑偏的影响………………………………………………20

1-6双向运行皮带运输机跑偏的调整…………………………………………………………………21

2.皮带输送机的撒料……………………………………………………………………………………21

2-1转载点处的撒料……………………………………………………………………………………21

2-2凹段皮带悬空时的撒料……………………………………………………………………………21

2-3跑偏时的撒料………………………………………………………………………………………21

3.皮带输送机异常噪音…………………………………………………………………………………21

3-1托辊严重偏心时的噪音……………………………………………………………………………21

3-2联轴器两轴不同心时的噪音………………………………………………………………………21

4.减速机的断轴…………………………………………………………………………………………21

4-1减速机高速轴设计上强度不够……………………………………………………………………21

4-2高速轴不同心………………………………………………………………………………………22

4-3双电机驱动情况下的断轴…………………………………………………………………………22

5.皮带的使用寿命较短…………………………………………………………………………………22

6.凸凹段曲率半径对皮带运输机的影响………………………………………………………………22

6-1凸段皮带横截面中部起拱…………………………………………………………………………22

6-2凸段皮带卡入平辊与斜辊之间……………………………………………………………………22

6-3凹段启动时弹起及被风吹偏………………………………………………………………………22

7.皮带打滑………………………………………………………………………………………………22

7-1重锤张紧皮带运输机皮带的打滑…………………………………………………………………22

7-2.螺旋张紧或液压张紧皮带机的打滑………………………………………………………………23

七、矿山机械设备的未来发展趋势……………………………………………………………24

1.机械设备大型化………………………………………………………………………………………24

2.机械设备智能化………………………………………………………………………………………24

3.机械生产流程化………………………………………………………………………………………24

4.机械设备制造订单化…………………………………………………………………………………24

5.机械设备控制简单化…………………………………………………………………………………24

6.机械设备工艺本土化…………………………………………………………………………………24

7.机械设备集成化………………………………………………………………………………………25

8.机械设备焊接半自动化………………………………………………………………………………25

9.机械设备外形欧美化…………………………………………………………………………………25

10.机械设备绿色节能…………………………………………………………………………………25

结论……………………………………………………………………………………………………26

参考文献………………………………………………………………………………………………27

致谢………………………………………………………………………………………………28

一、矿山机械设备的发展前景

1.国内外煤炭工业发展现状

1-1世界发展现状

据美国能源信息管理局最新研究报告，世界煤炭消费量将从1999年的4700Mt增长到2020年的6400Mt．其中，中国和印度两个国家的煤炭消费增长量约占世界总预测煤炭消费增长的92%．预计煤炭在世界一次总能源消费中的比重将从1999年的22%下降到2020年的19%．煤炭在世界发电燃料中的比重将从1999年的34%下降到2020年的31%．预测世界煤炭贸易量将从1999年的548Mt增长到2020年的729Mt．在煤炭出口市场上，澳大利亚、美国和南非等9个国家占世界出口量的90%以上。

主要的出口市场是东亚和西欧，其中与我国比邻的日本、韩国、中国台湾占世界进口量的40%左右。

1999年和2000年，世界煤炭市场发生了重大变化，特别是煤炭供应方。

1999年世界煤炭市场的价格竞争不仅影响了贸易方式，也影响了煤炭出口国家的收入。

澳大利亚和印尼煤炭出口量增加，而美国则降至20世纪70年代中期以来的最低点。

南非取代美国成为世界第二大煤炭出口国。

2000年，影响世界煤炭市场的主要因素是较高的海上运输费、煤炭进口需求增长及出口价格。

在过去10年中，世界煤炭价格在40%范围内波动，1995年煤炭价格最高。

从2001年开始，因受国际市场石油价格等因素的影响，煤价开始回升，2001年的煤价比2000年上涨约5美元/t．4世界10大煤炭公司生产与经营在过去的10年间，世界煤炭工业进入了合并、重组和全球化时代。

1999年，世界最大的煤炭公司为印度煤炭公司，其年产量为2．57亿t，目前该公司拥有54万雇员，但其煤炭生产业务全部集中在印度。

这里着重讨论参与全球化经营的10大煤炭公司。

2000年国外10大煤炭公司多数公司生产包括煤炭在内的多种产品。

其中8个公司已在不同的股票交易所上市。

在国外10大煤炭公司中，多数公司还是煤炭出口港的股东。

例如南非最大的港口理查兹湾港的股东包括比利顿公司（39．5%）、安格尔公司（25．4%）等。

在澳大利亚，经营海伊波特港出口码头的海伊波特公司是BHP煤炭公司的独资子公司。

美国皮博迪集团拥有DTA煤码头股份的30%．

1-2国内发展现状

进入21世纪，我国煤炭工业快速发展，2000年全国产煤9.9亿吨，2001年产煤11.04亿吨，2002年13.8亿吨，2003年16.67亿吨。

2004年全国产煤19.56亿吨，占全国一次性能源生产总量的74.3%，当年煤炭销售量为18.91亿吨，占全国一次性能源消费总量的65%，生产力水平显著提高，产业结构调整取得重大进展。

一些企业开始跨地区、跨行业的产业联合，煤、电、化、路、港、航产业链开始形成，形成了一批在国内领先、在国际上具有一定竞争力的大集团，如神华集团、山西焦煤集团、兖州矿业集团等。

我国煤炭产量急剧上升，得到了全世界的关注。

煤炭是我国能源安全的基石。

煤炭工业是我国重要的基础产业，我国的煤炭产量已是世界第一位，是煤炭生产大国，现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。

现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用。

同时，我国煤炭开采技术装备总体水平低，煤炭生产技术装备是机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。

技术和装备水平低。

全国煤矿非机械化采煤60%。

大中型国有重点煤矿装备水平较先进，但设备老化程度较大；小型矿井生产技术装备水平极低，煤矿生产工艺落后，作业人员过多、效率低。

保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一，挖掘煤炭生产潜力，加快大型煤炭基地建设，是重要措施。

为此，只有大幅提高大中型煤矿产量，才能在保障煤炭稳定供应的前提条件下，遏制小煤矿发展和淘汰小煤矿，完成煤炭生产结构优化调整。

1998年12月以来，国家对煤炭产业结构进行了重大调整，关闭了五万多处小煤矿，淘汰了一批落后的生产能力，通过宏观调控，煤炭生产形势好转，供求关系趋于平衡。

目前我国煤炭生产企业2.5万多家，其中规模以上的企业约占60%左右，2005年计划关闭2000多家小煤矿。

2.我国煤炭工业存在的问题和与国际先进产煤国家的差距

2-1我国煤炭企业规模小、产业集中度低　　

我国煤炭企业的突出特点是，规模小、效率低、安全状况不好，产业集中度低。

据煤炭行业统计数据分析，2002年国有重点煤矿占52%，国有地方煤矿占18%，乡镇煤矿占30%。

按井型划分，大型矿井占32%，中型矿井占18%，小型矿井（含乡镇煤矿）占48%。

2004年，全国约有煤矿2.5万处，95%以上的小煤矿，矿井年产能力不足3万吨的矿井约占40%，煤炭产业的集中度只有15%，远远低于世界主要产煤国家的水平。

国际先进的产煤国家，煤炭产业规模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心竞争力，做强做大，提高了全球煤炭产业的集中化程度。

2003年10大煤炭公司的煤炭产量约占全球产量的18.81%，有5家公司的煤炭产量超过1亿吨，其中排名第一的皮博迪公司达到1.83亿吨，力拓公司达到1.43亿吨，美国前4家企业的煤炭产量占本国煤炭总量的46.9%。

2-2我国煤炭装备落后，机械化、自动化程度低、缺少大型成套设备

我国煤矿生产基础薄弱、国有煤矿连续紧张生产的矿井占总数的近50%，矿井主要生产设备严重老化，超期服役的占30-40%，部分乡镇煤矿设备简陋、生产条件差，有的根本没有机械设备，仅为人工开采，不符合有关煤炭法规要求，当前我国资源破坏和浪费严重。

部分煤炭企业存在着“采厚弃薄”、“吃肥丢瘦”等浪费资源现象，全国煤矿平均资源回收率为30-35%左右，资源富集地区的小型矿井资源会回收率只有10-15%。

据煤炭行业统计数据分析，2002年我国国有重点煤矿采煤机械化程度为77.78%，综合采煤机械化为62.98%，掘进机械化程度为81.15%，综合掘井机械化程度为15.03%，地方国有煤矿机械化程度更低。

当前全国采煤机械化程度仅为42%，除国有大中型煤矿采掘机械化程度达到75%之外，大多数煤矿生产技术水平低，装备差、效率低。

特别是乡镇煤矿，基本上是非机械化开采。

2004年乡镇煤矿产量占我国煤炭总产量的39%。

对不适宜用放顶采煤的5.5米以上煤层，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前国内没有相适应的高产高效的综采成套设备。

而国际先进的产煤国家，煤炭生产呈现出大功率重型化、自动化、集约化、按照环保的特点。

国外先进的采煤设备向大功率、重型化发展，设备储备系数大、运行可靠性高。

2-3煤矿安全生产事故多　　

我国煤矿安全生产方面，重大瓦斯事故多发，煤矿事故的总死亡人数达到了高峰，2004年我国生产约20亿吨煤，事故死亡约六千人，这几年煤炭产量大幅度增长，煤矿百万吨死亡率还是下降的。

由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美国生产约10亿吨煤死27-31人，百万吨死亡率约为0.039；波兰百万吨死亡率为0.09；南非百万吨死亡率为0.13；俄罗斯百万吨死亡率为0.34。

我国百万吨死亡率是美国的约100倍，俄罗斯的约10倍，印度的约12倍，大大超过煤炭先进生产国家。

据有关专家讲，矿井安全检测仪表，安全设备均在设计中作了考虑，多数事故都是矿井管理问题，真正因设备问题而发生事故较少。

先进产煤国家依靠大型、强力综采技术装备已经完成从普通综采机械化向矿井高效集约化和自动化生产的过渡。

高产高效煤矿的建设不仅提高煤炭生产效率，实现煤矿集约化生产，并为煤矿生产过程中的安全监测、监控创造条件，从而有效的预防和控制煤矿安全生产事故。

先进产煤国家安全生产上十分重视，不仅有健全的安全生产法规体系，还有严细的生产安全措施，严格的煤矿生产准入制度，而且实现了计算机监测安全信息，监测探头遍布整个矿井，保证了安全生产。

二、矿山机械产品主要分类

矿采作业中会应用的很多的专业性机械设备大致分为采矿设备，选矿设备，和探矿设备。

1.采矿设备及配件

采煤机（如图1.1）、刨煤机（如图1.2）、截煤机、风镐、煤电钻（如图1.3）、风煤钻、其它

图1.1采煤机

图1.2刨煤机

图1.3煤电钻

2.井巷掘进设备及配件

悬臂掘进机、全断面掘机、盾构掘进机、煤巷掘进机、竖井掘进机、凿岩机、耙斗装岩机、侧装机、凿岩钻车、锚杆安装机、锚索剪切器、混凝土喷射机、锚杆钻机、防突钻机、转载机

3.提升.运输.绞车设备及配件

提升设备、井下乘人装置（猴车）、皮带运输、|刮板输送机、电机车及矿车、绞车、螺旋输送机、道轨工具、链式输送机、埋刮板输送机、转载机、柴油机车、铲运机

4.通风、防尘、压风设备及配件

离心式通风机、轴流式通风机、对旋通风机、鼓风机、空压机、防尘器具

5.工业泵阀及配件

主排水泵、小水泵、杂质泵、深井泵、注浆泵、其它介质泵、混凝土拖泵、其它泵、闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、安全阀、其它阀门

6.破碎、粉磨设配及配件

颚式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机、反击式破碎机、齿滚式破碎机、圆锥破碎机、冲击破碎机、旋回破碎机、球磨机、雷蒙磨、悬辊磨、梯型磨、环风磨、微粉磨、石料生产线、其它破碎、粉磨机械

7.洗选、筛分设备及配件

跳汰机、浮选机、重选机、磁选、旋流器、除铁器、干澡机、浓缩机、脱水机、筛分机、振动筛、摇床、给料机、离心机、分级机、混料机、搅拌机、洗砂机、其它辅助设备

8.矿山电器设备

隔爆开关、起动器、防爆电机、隔爆照明灯具及信号装置、电器保护装置、电器控制装置、矿用配电装置和配电柜、高低压开关、变压器及变电站、电力和信号线缆、其它电器设备

9.安全防护及监控设备

安全监测仪器仪表、瓦斯防治器具、粉尘防治器具、火灾防治器具、呼吸防护器具、抢险求援器具、劳动保护用品

10.矿山工业自动化系统及设备

自动化仪器仪表、矿井安全监控系统、采煤控制系统、皮带运输集控系统、机车运输监控系统、提升电控系统、洗选自动控制系统、矿山通信调度系统、其它矿山工控系统

11.矿山工程机械

运输车辆、装载机、挖掘机、铲车、推土机、起重机（汽\行吊）、翻斗车、叉车、其它、搅拌站、搅拌机、配料机、工程用钻控机

12.钻探测量器具

物探仪器仪表、矿质化验仪器仪表、旋挖钻机、岩芯钻机、潜孔钻机、冲击钻机、工程钻机、钻机车、水文钻机、其它钻探机具

13.矿机配套矿用物资

槽帮钢、刮板钢、矿工钢、U型钢、w型带钢、π型钢、滚筒、减速机、纲丝绳、运输皮带、锚杆、铸造件、钻杆、钻头、计量器具、齿轮、橡塑制品、轴承

三、矿山机械设备（振动筛）主要工作特点

1.工作特点

1-1采用块偏心作为激振力，激振力强。

1-2筛子横梁与筛箱采用高强度螺栓，结构简单，维修方便快捷；

1-3采用轮胎联轴器，柔性连接，运转平稳；

1-4采用小振幅，高频率，大倾角结构，使该机筛分效率高、处理最大、寿命长、电耗低、噪音小

2.根据振动筛的机械结构及工作原理大致有以下几类：

2-1固定筛

工作部分固定不动，靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分。

固定格筛是在选矿厂应用较多的一种，一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。

它结构简单，制造方便。

不耗动力、可以直接把矿石卸到筛面上。

主要缺点是生产率低、筛分效率低，一般只有50—60%。

2-2滚轴筛

工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的，轴上有盘子，细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过。

大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端排出。

选矿厂一般很少用这种筛子。

2-3圆筒筛

工作部分为圆筒形，整个筛子绕筒体轴线回转，轴线在一般情况下装成不大的倾角。

物料从圆筒的一端给入，细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过，粗粒物料从圆筒的另一端排出。

圆筒筛的转速很低、工作平稳、动力平衡好。

但是其筛孔易堵塞、筛分效率低，工作面积小，生产率低。

选矿厂很少用它来作筛分设备。

2-4平面运动筛

机体是一个平面内摆动或振动。

按其平面运动轨迹又分为直线运动、圆周运动、椭圆运动和复杂运动。

摇动筛和振动筛属于这一类。

四、矿山机械设备的主要工艺管理

1.总则：

1-1机械设备管理的基本任务是：

合理装备、安全使用、服务生产，为保证工程质量，加快施工进度，提高生产效益，取良好经济效益创造条件。

1-2搞好机械设备管理的基本原则是：

尊重科学、规范管理、安全第一、预防为主。

2.机械设备管理的台帐档案

2-1建档设帐

项目经理部设备员负责所在项目经理部的机械设备技术资料的建档设帐，其中《机械设备登记卡》、《施工设备组织计划》、《施工设备维修计划》、《施工设备购置申请表》、《施工设备报废申请表》一式二份，一份自存，一份报生产科备案。

2-2机械设备台帐应包括下列内容：

①设备的名称、类别、数量、统一编号；

②设备的购习买日期：

③产品合格证及生产许可证（复印件及其他证明材料）；

④使用说明书等技术资料；

⑤操作人员当班记录，维修、保养、自检记录；

⑥《大、中型设备安装、拆卸方案》，《施工设备验收单》及《安装验收报告》；

⑦各设备操作人员资格证