煤矿机电运输系统评估报告 精品Word文档下载推荐.docx

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定子整流变压器二次侧电压1000V,励磁整流变压器二次侧电压400V。

交交变频器采用6脉动，逻辑无环流可逆变流器，主要由三台电网自然换流,无环流可逆变流器组成,对应同步电机定子三相，每相连接成三相桥式电路。

采用西门子公司的SIMADYND全数字控制系统实现电机传动控制，以SIMADYND为基础的传动控制级，完成电机的调速控制，包括同步电机的矢量控制、电机的启停控制和电机保护。

采用数据通讯网实现综合控制，将SIMADYND设备与上位机PLC有机地连接起来实现高级控制和集中管理。

SIMADYND系统是一种可随意编程和设计的全数字模块化控制系统，它广泛应用于传动、供电和自动化系统，能进行高速动态信息处理以及对专门的控制系统进行调节和控制，尤其适合于开环和闭环实时控制系统。

在井口和井底装有楔形木罐道和防撞梁、防墩罐装置、箕斗定量装载装置。

在信号方面实现了皮带机、给煤机、液压称重定量装置、定量斗闸门的逻辑闭锁关系。

该系统于2006年4月安装完毕，经验收合格，于2006年5月投入使用。

1.1.1主井提升系统能力

（1）依据《煤矿生产能力核定与管理指南》中“主井、提升能力核定及计算方法”，相关规定和所涉及到的系数进行计算，具体过程及计算结果如下：

主井提升能力：

A=2×

（万t/a）

（2）参数选取

b—年工作日，取330天。

t—由于箕斗采用定量装载，提升机能够实现数控自动化运行，且滚筒直径大于4米，故每天提升时间t可取18小时。

Pm—箕斗设计装载32t，现场实测为32t，故每次提升煤炭量Pm取32t/次。

k—立井提升装满参数k取1。

k1—井下有缓冲煤仓，提升不均匀参数k1取1.1。

k2—提升能力富余参数k2取1.1。

T—主井绞车的运行速度为13m/s，经现场实测，主井南提升机一次循环时间124s/次，主井北提升机一次循环时间124s/次。

（3）计算结果

A南＝

456（万t/a）

A北＝

计算的主井提升系统生产能力为912万t/a。

（4）主井提升机设计提升速度16m/s，实际提升速度为13m/s，减速点位置设计和实际位置都位于卸载位以下120米处，箕斗在上下口的爬行段的设计距离为5米，实际为5米。

（5）核定能力

根据《煤矿生产能力核定标准》有关规定，主井提升系统能力核定为912万t/a，可以满足省经委下达的矿井生产能力

1.1.2主井提升系统安全装置

（1）提升机技术测定、探伤检查的周期

提升机从2006年5月投入使用，至2012年5月提升机技术测定周期为3年，2012年5月至2016年5月提升机技术测定周期为2年。

依据《皖煤安监技装【2011】141号》主井提升机探伤周期为2年，提升机探伤为滚筒及天轮大轴的探伤。

（2）提升机安全保护

①防止过卷装置：

主副钩箕斗在超过正常卸载位置时，对应的过卷井筒开关动作，电控系统跳安全回路。

提升机过卷距离为0.5m以内。

②防止过速装置：

当提升速度超过最大速度15%时，电控系统报电机超速故障。

③过负荷和欠压保护装置：

当提升机出现过负荷和电源电压过低时，S.D报传动跳闸。

④限速装置：

在箕斗即将达终端位置时有一个2m/s检查井筒开关。

此开关动作时如果此时速度超过2m/s，系统将报超速故障。

⑤深度指示器失效保护装置：

当箕斗实际深度与深度指示器标示的深度相差10米时，系统将报深度指示器失效。

⑥闸间隙保护装置：

当闸间隙超过规定值时，闸控系统报警，跳安全回路

⑦满仓保护装置：

卸载仓内煤位超过6米时，报卸载仓满，此时提升系统无法自动装煤和动车。

⑧减速功能保护装置：

当箕斗到达120M减速井筒开关处时，系统能示警并开始减速。

（3）井上缓冲托罐、井下防墩罐装置及过卷、过放距离：

南北车井上缓冲托罐装置为三森科技生产的GHT型缓冲托罐装置，过卷距离为12.8米。

南北车井下防墩罐装置为三森科技生产的NB型防墩罐装置，过放距离为8.89米。

（4）提升钢丝绳的滑绳保护：

提升机滚筒侧码盘显示的箕斗位置与天轮码盘相比较，当两者之间的差值大于5米时，系统将报滑绳故障。

（5）主绳、尾绳悬挂装置的探伤：

主绳及尾绳悬挂装置的探伤为钢丝绳新换前探伤和每两年探伤一次。

探伤内容为：

连接销轴、中板、楔形连接装置、夹板、换向器。

（6）井底张紧装置、井上缓冲器的检查：

井底防止墩罐装置和井上缓冲器的检查列为周检项目，检查钢丝绳、缓冲机构及框架锈蚀情况，适当进行涂油防腐。

（7）编制提升机应急预案和预案演练情况：

提升机应急预案有：

《主井绞车跳电事故应急预案》、《箕斗二次装煤、箕斗超载应急预案》、《主井保障运转应急预案》。

应急预案的演练每月进行一次模拟，参加人员均熟悉预案的要求的各项内容，并有演练记录存档备查。

1.1.3主井提升系统性能

依据《煤矿安全规程》、《完好标准》和《设备使用、维护说明书》的要求该系统于2006年4月安装完毕，经验收合格，5月投入使用。

安徽煤矿矿用安全产品检验中心于2010年1月和2012年1月对提升系统进行了安全检验和提升机探伤检验，检测结论为合格。

主井提升系统保护装置完善，设备运行、维护、检查、事故记录等技术档案齐全，每日检查和维护时间3小时。

1.1.4主井提升系统评估结论

根据《煤矿生产能力核定标准》有关规定，主井提升系统能力核定为912万t/a，满足省经委下达的矿井生产能力。

主提升系统存在的安全隐患和问题：

（1）XX矿主井提升系统采用定量装载，箕斗载重量32吨，提升最大速度13m/s,一次提升循环时间124秒，每天连续提升时间达21小时，因长时间高负荷运转，提升机电机定子线圈匝间出现松动，转子固定磁极的笼条处出现松动，长时间运行造成电机线圈绝缘降低。

（2）原有的提升机传动控制系统已较旧，现在已法做到相关备件。

（3）天轮轮毂辐条出现异常响声，且天轮轴承震动明显增大。

（4）由于提升速度较高，平衡尾绳磨损较为严重，挂绳1年半后出现纬线断裂。

针对安全隐患和问题采取的措施：

（1）2012年大修期间将提升机电机进行更换，使用更加稳定可靠耐用的电机。

（2）2012年大修期间将原有传动系统进行更换，保证系统的稳定可靠。

（3）2012年大修期间将异常的天轮进行更换，消除隐患。

（4）2012年大修期间及时将尾绳进行更换，保证安全提升。

1.2中央区副井提升系统

中央区副井提升方式为立井提升，提升容器装备1套双层四车双罐笼（窄罐）和双层四车宽罐笼带平衡锤。

钢结构井架，井筒装备采用200×

200×

10的方钢罐道。

副井承担矿井的提矸、提人、下料、下设备等辅助提升，副井为矿井进风井。

副井提升高度808.85m，井筒净直径8.4m。

提升容器装备一套1.5t双层四车双罐笼（窄罐），罐笼内净尺寸5430×

1200×

5450，罐笼自重17.5t，每罐乘人数64人；

一套1.5t双层四车单罐笼（宽罐）带平衡锤,罐笼内净尺寸5430×

2500×

5450，罐笼自重28t，平衡锤自重38t，宽罐乘人数124人。

提升机为落地式多绳摩擦式提升机JKMD-4×

4（Z）型1台（双罐）和JKMD-4.5×

4（Ⅰ）型1台（单罐），各配1台1700Kw直流电机。

采用直流控制，两台提升机最大设计提升速度均为10.5m/s，实际最大速度为7m/s。

JKMD-4×

4（Z）摩擦提升机最大静张力68T，最大静张力差18T，罐笼自重17.244T，主提升钢丝绳四根，直径均为40mm，型号为：

28TS（15/12/1）BR（9/3）+FC。

扁尾绳两根，结构为：

166×

26。

两个直径为4m的天轮布置在钢结构井架上，下天轮布置在标高为+29.5m的位置，上天轮布置在标高为+35.5m的位置。

JKMD-4.5×

4（Ⅰ）摩擦提升机最大静张力98T，最大静张力差34T，宽罐笼自重28.25T。

主提升钢丝绳四根，直径均为48mm，型号为：

196×

31。

两个直径为4.5m的天轮布置在钢结构井架上，下天轮布置在标高为+43m的位置，上天轮布置在标高为+50m的位置传动及电控控制方式：

副井两台提升机电气主回路均采用直流电动机拖动，主传动系统为西班牙英赫特安公司的SISTEAMC30模块化多处理器，该处理器使用简单，响应速度快，器件通用性强，软件功能丰富。

它主要完成以下功能：

速度和电流双闭环控制、产生主传动系统需要的触发脉冲、对大轴上的轴角编码器发出的脉冲进行计数、进行全行程控制、能进行故障监测和报警，有自测试、自诊断功能。

电枢回路由两套反并联晶闸管整流器直流供电，采用纯12脉动全数字控制，磁场回路为6脉动系统晶闸管整流器直流供电。

提升机的运行方式和过程控制：

提升机的运行方式和过程控制系统采用德国西门子公司生产的S7系列的S7-400可编程控制器，软件采用STEP7编程，能完成提升机系统的监视、跟踪校正、逻辑联锁、现场信号的采集与处理以及实现各种操作、控制方式。

两台提升机均采用瑞典ABB闸控系统，上下井口采用液压操车系统。

该提升系统于2005年7月安装完毕，经测试验收合格并投入使用。

1.2.1副井提升能力

（1）依据《煤矿生产能力核定与管理指南》中“主井、副井提升能力核定及计算方法”，相关规定和所涉及到的系数进行计算，具体过程及计算结果如下：

计算公式

副井提升能力=330×

3×

R—矿井出矸率R（矸石与产量的重量比）

根据矿井副井井口统计资料，2011年1～12月份共提升矸石217352车，折合提升矸石量58.68万吨，矿井全年原煤产量1177万吨，

计算矿井出矸率R为

217352×

2.7/11770000×

100%=4.986％。

M—吨煤用材料比重

根据矿井副井井口统计资料，2011年1～12月份共下放材料22857车，折合材料量4.57万吨，计算矿井吨煤用材料比重为0.38％。

经过现场实际测量，副井提矸、提升材料一次循环时间分别为：

TG—双罐提矸一次循环时间＝325s/次；

TC—单罐提升矸石或矿车装一般材料一次循环时间TC＝600s/次；

TQ—单罐下其他长材料、设备等特殊材料每次循环时间TQ＝900s/次。

PG—每次提升矸石量。

每辆1.5t矿车装载矸石重2.7吨，一次提升4车矸石，每次提升矸石量为：

PG＝2.7×

4＝10.8（吨）

PC—每次提升材料重量考虑到工字钢、木材、土产材料比重不同，近似取2.5t/车，每次提升材料重PC＝2.5×

4＝10t/次。

D—下其它材料次数，根据年提升设备、大件量，取每班平均3次。

TR—每班人员上下井总时间。

矿井3个综采工作面采煤时，矿井三班下井工人总数为4812人，最大班下井工人数按4812×

40％＝1924人计算。

经实测，副井工人每班下井时间为70min,计4200s因本矿工作面全部为综采工作面每班人员上下井总时间为4200×

1.8×

1.2＝9072s

副井双罐系统提升能力为（只提升矸石和人员）：

A＝

＝534.38（万t/a）

副井单罐系统提升能力为（材料、设备、人员和矸石）：

＝205.66（万t/a）

副井提升系统生产能力为：

534.38＋205.66＝740.04万t/a。

（4）副井单双罐提升机设计提升速度为10.5m/s，实际提升速度为7m/s，设计减速点位置为井口以下62米处和118米处（118米兼校正点），实际减速按10.5m/s米初速度设计速度减速。

所以，当罐笼经过减速点时，未立即减速，实际减速点为提升机按设计速度减速到7m/s后开始减速。

罐笼爬行段爬入距离为17米，爬出距离为7米。

单双罐静提升时间为213秒，两次装车时间为分别为49秒，平层对罐时间为14秒。

（5）副井交窑时间分析

副井目前日平均入井人数大约为4800人左右。

副井中班单、双罐13:

30开始交窑，15:

00地面人员入井结束，双罐恢复生产（双罐交窑时间为1.5小时），单罐继续带撇钩人员至17:

00。

副井夜班单、双罐21:

30开始交窑，地面人员入井结束，双罐23:

00恢复生产（交窑时间为1.5小时），单罐地面人员入井结束后，撇钩升井人员约在1:

00-1:

30交窑结束（单罐交窑时间为3.5-4小时）。

副井早班单罐5:

30开始交窑，双罐5：

40开始交窑，地面人员入井结束，双罐7:

10恢复生产（双罐交窑时间为1.5小时），单罐地面人员入井结束后，撇钩升井人员和大班入井人员升井11:

30交窑结束。

单双罐平均交窑时间70分钟。

（6）核定能力

根据《煤矿生产能力核定标准》的规定，副井提升系统生产能力核定为740万t/a。

满足省经委下达的矿井生产能力。

1.2.2副井提升系统安全装置

副井单双罐提升机从2005年12月投入使用，至2012年1月提升机技术测定周期为1年。

依据《皖煤安监技装【2011】141号》副井提升机探伤周期为2年，提升机探伤为滚筒及天轮大轴的探伤。

防止过卷装置：

主副钩罐笼在超过正常停车位置时，对应的过卷井筒开关动作和软件过卷动作，电控系统跳安全回路。

提升机软、硬件过卷距离为0.5m以内。

防止过速装置：

过负荷和欠压保护装置：

当提升机出现过负荷和电源电压过低时，传动跳闸。

限速装置：

在罐笼即将达终端位置（9m位置）时有一个2m/s检查井筒开关。

闸间隙保护装置：

当闸间隙超过规定值时，闸控系统报警，跳安全回路。

深度指示器失效保护装置：

当PLC深度深度指示器与C30深度指示器相差8米时，系统将报深度指示器失效。

减速功能保护装置：

当罐笼到达118m减速井筒开关处时，系统能示警并开始减速。

错向保护装置：

当绞车在停车位置时，司机将速度手柄向信号指示相反的方向推，系统报错向故障。

单双罐井上缓冲托罐装置为三森科技生产的GHT型缓冲托罐装置，过卷距离为5.92米。

单双罐井下防墩罐装置为三森科技生产的NB型防墩罐装置，过放距离分别为5.79米和5.68米。

（4）操车系统与信号系统之间的闭锁与联锁

①正常工作状态下（非检修期间），操车只允许使用自动和手动两种方式，不允许使用检修状态。

检修状态时相互动作没有闭锁，但信号与操车闭锁生效。

2提升模式为提人状态下，不能操作前阻、后阻、推车机。

3信号发出后，不能开安全门、落摇台、落前阻。

4罐笼不在停车位时，不能开安全门、落摇台、落前阻，无法进行正常操车。

5下井口不发点时，上井口不能发点，且上井口只能发与下井口相同的点，上、下井口必须同时发点才能动车，上、下井口的“信号停止”都可以消点。

⑥安全门不关闭、摇台未抬起、阻车器未关闭无法发出开车信号。

（5）提升钢丝绳的滑绳保护：

提升机滚筒侧码盘显示的罐笼位置与天轮码盘相比较，当两者之间的差值大于6米时，系统将报滑绳故障。

（6）主绳、尾绳悬挂装置的探伤：

（7）井底张紧装置、井上缓冲器的检查：

（8）编制提升机应急预案和预案演练情况：

《副井绞车跳电事故应急预案》、《副井单回路供电故障应急预案》，应急预案的演练每月进行一次模拟，参加人员均熟悉预案的要求的各项内容，并有演练记录存档备查。

1.2.3副井提升系统性能

副井提升系统采用的电控方式设有过卷、超速、过负荷、欠电压、限速、闸瓦磨损及闭锁、减速功能保护等安全保护功能。

采用软、硬件结合的方式，满足《煤矿安全规程》的要求和实际生产的需要，在上井口有缓冲托罐、、防撞梁和下井口防墩罐装置等。

在信号方面实现了与摇台、阻车器和安全门的闭锁。

系统环节完善，运转正常，系统中相关设备必配的保护设施齐全。

运行、维护、检查、事故记录等技术档案齐全，每日检查和维护时间3小时。

按照《煤矿安全规程》要求,由具备安全检验资质的安徽煤矿矿用安全产品检验中心于2012年1月对两台提升系统进行了安全检验和提升机关键部位探伤检验，检测结论为合格。

1.2.4副井提升系统评估结论

目前副井提升系统存在的问题有：

（1）副井井筒单双罐罐道及固定螺栓锈蚀情况比较严重。

（2）副井操车部分的下口进车侧3部摇台整体锈蚀比较严重，在打运液压支架等大件和矸石量比较大的情况下有安全隐患，下口部分阻车器由于长久使用，底座固定梁锈蚀严重。

（3）副井正常生产时，下口进车侧补车采用的小绞车牵引车辆，存在安全隐患。

（4）单罐电动机运行时有异常声音。

（5）单罐天轮运行时轮毂及轴承震动变大。

（1）副井井筒单双罐罐道需专业化队伍进行防腐处理，罐道螺栓由检修班正在逐步进行更换，但更换周期比较长。

（2）副井操车部分的下口进车侧3部摇台和下口部分阻车器底座已计划于2012年大修期间更换。

（3）副井下口进车侧需安装列式推车机，已计划于2012年停产大修时安装。

（4）单罐电动机运行时有异常声音，建议储备一台。

（5）单罐天轮运行时轮毂及轴承震动变大，建议储备一台。

1.3南区副井提升系统

南区副井提升方式为立井提升，提升容器装备1套双层四车双罐笼（窄罐）和双层四车宽罐笼带平衡锤。

钢结构井架，井筒装备采用200mm×

200mm的空心方形型钢制成。

南区副井提升高度815.77m，井筒净直径8.6m。

提升容器装备一套1.5t双层四车双罐笼（窄罐），罐笼内有效尺寸，上层：

5060×

1270×

2080，下层：

2930，罐笼自重19t，每罐乘人数33人；

一套1.5t双层四车单罐笼（宽罐）带平衡锤,罐笼内有效尺寸，上层：

2000×

2930罐笼自重27t，每罐乘人数53人。

提升机为落地式多绳摩擦式提升机JKMD-4.0×

4（Z）1台（单罐），分别配1台1700KW，型号为ZKTD250/56和1台2200KW，型号为ZKTD285/63直流电机。

采用直流控制，两台提升机最大设计提升速度均为11.5m/s，实际最大速度为5m/s。

1.3.1副井提升系统能力

计算公式为：

（2）参数选取：

R—矿井出矸率（矸石与产量的重量比）。

由于南区暂未投产，去年南区没有生产原煤，无法计算矿井出矸率，故取中央区计算结果，取R=4.98％。

M—吨煤用材料比重。

同上，取取中央区计算结果，取M=0.38％。

TG—双罐提矸一次循环时间。

TG＝392s/次（其中每次提升净提升时间为302s，装卸车加调层总休止时间平均为90s）。

TC—单罐提升矸石或矿车装一般材料一次循环时间。

TC＝482s/次（其中每次提升净提升时间为302s，装卸车加调层总休止时间平均为180s）。

TQ—单罐下其他长材料、设备等特殊材料每次循环时间。

TQ＝960s/次（其中每次提升净提升时间为420s，装卸车总休止时间平均为540s）。

PC—每次提升材料重量考虑到工字钢、木材、土产材料比重不同，近似取2t/车，每次提升材料重PC＝2×

4＝8t/次。

D—下其它材料次数，根据年提升设备、大件量，取每班平均5次。

副井每班的交窑时间约为60分钟计3600s。

则每班人员上下井总时间为3600×

1.2＝7776s

（3）提升能力计算：

A=

=507.67（万t/a）

副井单罐系统提升能力为（材料、设备、人员和部分矸石）：

=200.47（万t/a）

507.67＋200.47＝708.14万t/a。

根据《煤矿生产能力核定标准》的规定，南区副井提升系统生产能力核定为708万t/a。

1.3.2副井提升系统安全装置

（1）提升机技术测定、探伤检查的周期与存在问题处理。

副井提升机按照《煤矿安全规程》要求定期做到提升系统性能测定、重要部件探伤及钢丝绳检验。

其中副井各项指标均达到标准。

副井单、双罐多绳摩擦式绞车每年由安徽煤矿矿用安全产品检验中心，进行一次安全性能测试。

提升机主轴、天轮轴每2年由安徽煤矿矿用安全产品检验中心，进行一次探伤。

对于首、尾绳悬挂装置在换绳时，需要进行一次探伤；

在换绳前，均对钢丝绳进行一次检验，经检验合格后，投入使用。

以上各种检验及探伤报告书均存入设备“一机一档”。

（２）提升机安全保护（含：

硬件、软件及传感器试验）。

副井提升机安全保护齐全，包括：

过卷保护、错向保护、超速保护、闸偏摆开关、减速点保护、2m/s限速保护、磁场绝缘、电枢绝缘监视、井筒开关绝缘监视、编码器失效保护、失磁保护、电枢过电流、液压站失去电压保护、信号与绞车闭锁、闸间隙保护、深度指示器失效保护。

副井提升机安全保护试验细则已形成制度分别上墙，每天对进风井提升机的安全保护试验，并留有记录。

各保护保护灵敏、可靠、安全。

（３）井上缓冲托罐、井下防墩罐装置及过卷、过放距离。

井上缓冲托罐及井下防墩罐装置齐全、完好