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1、现代化煤矿技术装备现代化煤矿技术装备内内 容容采煤机械采煤机械 支护设备支护设备掘进机械掘进机械 带式输送机带式输送机高效辅助运输高效辅助运输提升设备提升设备 一、一、20152015年煤炭科技发展的目标年煤炭科技发展的目标 1.科技进步成为煤炭经济增长的主导因素，大中型煤炭企业的科技进步贡献率达到60。2.机电一体化技术、信息技术、新材料、新工艺等高新技术在煤矿得到普遍应用。大型矿井实现高效、安全、集约生产，并建成一些综采自动化工作面。安全状况实现根本好转，大中型煤矿重大灾害事故得到控制，百万吨死亡率降到0.5以下。大型露天煤矿的技术水平达到相同条件的国际水平。概述v3.通过技术攻关、配套和
2、技术改造，形成以煤炭生产与煤炭综合利用、多种经营并举的区域产业布局；建成一批矿井生产、选煤、焦化、发电、建材及矿物综合利用一条龙的现代化大中型煤矿。二、高效、安全的现代化矿井技术二、高效、安全的现代化矿井技术1.具有年产600万t能力的综采工作面（2005年国家发改委的国家重大技术装备研制专项）2.年进800010000m的煤巷快速掘进成套技术3.年提升700万t能力的自动控制矿井提升系统4.实现全矿生产人员减少到15001800人，生产人员工效达到1820t/工，基本无伤亡事故的目标5.可靠、经济、适用的辅助运输技术6.设备工况监测与故障诊断技术7.顺槽集中控制技术年产年产600万万t综采工
3、作面的配套技术：综采工作面的配套技术：(1)年产年产600万吨综采工作面总体配套技术研究万吨综采工作面总体配套技术研究v年产600万吨厚煤层综采生产系统总体优化设计v设备总体配套设计和单项设备总体技术参数研究v高产高效综采工作面地质保障技术措施v综采成套设备地面组装试验和井下工业性试验 主要技术指标主要技术指标v46m煤层一次采全高工作面年生产能力达到600万吨以上v工业性试验连续三个月产量不低于150万吨(2)重型刮板输送、转载和破碎设备研制重型刮板输送、转载和破碎设备研制主要研究内容v运量3500t/h的高可靠性重型刮板输送机、转载机、破碎机总体被套设计；主要技术指标v总装机功率为3（70
4、0850）kW，小时运输量3500t/hv铺设长度250350mv整机过煤量大于800万t(3)大运力长距离顺槽带式输送设备研制大运力长距离顺槽带式输送设备研制主要技术指标v带式输送机总功率：（35）300600）kWv带式输送机最大运距：6kmv带式输送机运力30005000t/hv实现综采工作面顺槽计算机集中监测监控高效、安全的现代化矿井技术高效、安全的现代化矿井技术2.可靠、经济、适用的辅助运输技术针对辅助运输目前存在的运输环节多、设备可靠性差、效率低和安全隐患多等问题，在调查研究现有设备的基础上，进行完善、提高和合理的组合配套，形成可靠、经济、适用的辅助运输技术，使其成为具有承载能力大
5、、爬坡能力强、运行速度快、制动性能好、低污染的辅助运输设备。3.年提升700万t能力的交流提升机变频调速控制系统针对目前交流提升机采用串联电阻进行加减速控制的工作方式和运行中存在的问题，采用自适应控制理论，研制能实现精确的转矩控制和快速的动态反应，达到快速平稳的起动、制动、准确停车和平滑连续调速，以及四象限运行的变频调速控制系统。高效、安全的现代化矿井技术高效、安全的现代化矿井技术4.设备工况监测与故障诊断技术采用计算机技术、传感器技术，对采煤机、输送机、液压支架等工作面设备进行工况监测，以及对机械传动系统、电气控制和驱动系统等故障进行判别和诊断，并研究多传感器融合技术、复杂故障专家诊断系统、
6、设备故障预报及维修管理专家系统等，实现对工作面设备的自动监测控制和故障诊断。高效、安全的现代化矿井技术高效、安全的现代化矿井技术5.顺槽集中控制技术采用计算机控制技术、通讯技术和抗干扰技术，通过控制中心实现对采煤机、输送机、破碎机的开停，采煤机沿煤层切割，液压支架的升、降、移，以及采煤机、输送机、液压支架的闭环控制和协调控制，达到工作面自动化生产和矿井生产可视化管理的目标。高效、安全的现代化矿井技术高效、安全的现代化矿井技术1.11.1国外采煤机发展情况国外采煤机发展情况1 1）电牵引、大功率方向发展。）电牵引、大功率方向发展。最大装机功率达最大装机功率达2390kW 2390kW 2 2）调
7、速方式趋向交流变频调速。调速方式趋向交流变频调速。3 3）供电趋向中、高压供电。）供电趋向中、高压供电。4 4）监控保护趋向智能化。）监控保护趋向智能化。5 5）控制趋向远程通讯和集中控制技术。）控制趋向远程通讯和集中控制技术。1采煤机1.2 1.2 国内采煤机发展情况国内采煤机发展情况1 1）电牵引研发及电牵引改进。）电牵引研发及电牵引改进。代表产品：代表产品：MGMG系列，开发的最大功率达系列，开发的最大功率达2210kW2210kW2 2）三种调速方式三种调速方式 a.a.交流变频调速交流变频调速 b.b.电磁转差离合器调速电磁转差离合器调速 c.c.开关磁阻调速（）开关磁阻调速（）3
8、3）运行工况监测及故障诊断运行工况监测及故障诊断1.3 1.3 我国采煤机与国外技术的差距及发展我国采煤机与国外技术的差距及发展 国内在电牵引采煤机的工况在线监测、国内在电牵引采煤机的工况在线监测、故障诊断及预报、信号传输与采煤机自故障诊断及预报、信号传输与采煤机自动控制、传感器件等智能化技术与国外动控制、传感器件等智能化技术与国外相比还有较大的差距。因而国内电牵引相比还有较大的差距。因而国内电牵引采煤机智能化程度低、设备可靠性、安采煤机智能化程度低、设备可靠性、安全性和可维护性较差全性和可维护性较差,针对国内电牵引采针对国内电牵引采煤机存在的差距煤机存在的差距,今后国内电牵引采煤机今后国内电
9、牵引采煤机的主要研究内容如下的主要研究内容如下:1)1)进一步完善和提高交流变频调速牵引系统的可靠进一步完善和提高交流变频调速牵引系统的可靠性。重点完善和提高系统装置的抗震、散热和防性。重点完善和提高系统装置的抗震、散热和防潮等性能。潮等性能。2)2)研究可靠的微机电气控制系统。重点提高采煤机研究可靠的微机电气控制系统。重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。3)3)开发或增强电控系统的监控功能。重点研究故障开发或增强电控系统的监控功能。重点研究故障诊断与专家系统、工况监测、显示与信息传输系诊断与专家系统、工况监测、显示与信息传输系统、工作面采煤机自动
10、运行控制系统、自适应变统、工作面采煤机自动运行控制系统、自适应变频电路的漏电检测与保护技术、摇臂自动调高系频电路的漏电检测与保护技术、摇臂自动调高系统等。统等。4)4)开发可四象限运行的矿用交流变频调速装置开发可四象限运行的矿用交流变频调速装置,使使采煤机能适应较大倾角煤层开采的需要。采煤机能适应较大倾角煤层开采的需要。5)5)开发装机功率更大的采煤机开发装机功率更大的采煤机,如截割电机功率如截割电机功率900k900k、总装机功率、总装机功率18001800的电牵引采煤机。的电牵引采煤机。6)6)电器件小型化的研究。由于功率的增大电器件小型化的研究。由于功率的增大,电动机、电动机、变压器、变
11、频器等设备的体积也相应增大变压器、变频器等设备的体积也相应增大,为满为满足整机结构布置紧凑的要求足整机结构布置紧凑的要求,必须研究设备小型必须研究设备小型化的技术途径。化的技术途径。MG900/2210-WD型型交流电牵引采煤机交流电牵引采煤机 1.多电机横向布置，框架式结构，三段机身组成，无底托架。多电机横向布置，框架式结构，三段机身组成，无底托架。2.直摇臂，左右可互换，左右牵引部对称。直摇臂，左右可互换，左右牵引部对称。3.二台交流电动机牵引，二台交流电动机牵引，“一拖一一拖一”。4.四象限运行。四象限运行。5.水冷变频器，技术领先，可靠性高，体积小。水冷变频器，技术领先，可靠性高，体积
12、小。6.PLC控制，全中文液晶显示系统。控制，全中文液晶显示系统。西安煤矿机械厂据鸡西煤矿机械有限公司总工程师据鸡西煤矿机械有限公司总工程师祁恒军介绍祁恒军介绍：这台我国自主研：这台我国自主研发的世界上装机功率最大的采煤机，在设计制造上实现发的世界上装机功率最大的采煤机，在设计制造上实现四大突破四大突破：一是实现了装机功率最大，二是实现了自动调高，三是实现了远程一是实现了装机功率最大，二是实现了自动调高，三是实现了远程监控，四是实现监控，四是实现“三机三机”联动。联动。采煤机由大同以两千万元购进，采煤机由大同以两千万元购进，参加参加2005年年10月月23日在北京举行的日在北京举行的国际采矿机
13、械设备博览会，运往山国际采矿机械设备博览会，运往山西投入生产运行。西投入生产运行。装机功率装机功率2040kW，采掘高度，采掘高度2.86m，日产原煤，日产原煤2万万t。鸡西煤矿机械厂2液压支架2.1国内液压支架现状v中国煤机行业从20世纪60年代末开始液压支架的研究和开发工作。v70年代，我国从英国、德国、波兰和前苏联等国家引进数十套液压支架，经过使用、仿制和总结经验，到20世纪80年代我国液压支架的研制和应用获得了迅速的发展，相继研制和生产了TD系列、ZY系列和ZZ系列等20多种不同规格的液压支架。v目前，在国内大、中型矿井中，条件合适的煤层均采用液压支架进行综合机械化开采。2.1国内液压
14、支架现状2.1国内液压支架现状 液压支架的科研和制造企业已能根据中国煤矿企业的需液压支架的科研和制造企业已能根据中国煤矿企业的需要，设计和生产支撑高度要，设计和生产支撑高度0.66.5m、工作阻力为、工作阻力为120015000kN、工作面倾角在、工作面倾角在3045以下、移架速度在以下、移架速度在1216s范围内的各种掩护式、支撑掩护式、放顶煤和铺网液范围内的各种掩护式、支撑掩护式、放顶煤和铺网液压支架。压支架。向印度、俄罗斯、土耳其等国出口了掩护式、支撑掩护向印度、俄罗斯、土耳其等国出口了掩护式、支撑掩护式及过渡、端头高位放顶煤支架等。式及过渡、端头高位放顶煤支架等。2.1国内液压支架现状
15、HighSupportCapacity高支护能力HighLoadDensity高支护强度HighCanopyTipLoad大的顶梁梁端支护力FastCycleTime快速移架循环时间LowBasePressure低底座比压OptimalLemniscateCurve(Tip-to-FaceDistance)最优化的四连杆曲线(梁端距保持常数)ShieldStability/支架的稳定性(especiallyininclinedandhighseamoperations尤其在倾斜和厚煤层生产中)对液压支架的主要要求(1)液压支架的结构型式继续向简化结构、提高可靠性的液压支架的结构型式继续向简化结
16、构、提高可靠性的方向发展方向发展 一般选用掩护式、支撑掩护式液压支架，且多采用整体一般选用掩护式、支撑掩护式液压支架，且多采用整体顶梁和两柱掩护式液压支架，以利于简化电液控制系统，顶梁和两柱掩护式液压支架，以利于简化电液控制系统，增强电液控制系统的可靠性。增强电液控制系统的可靠性。液压支架的支护范围逐步加大，目前支撑高度已增加到液压支架的支护范围逐步加大，目前支撑高度已增加到56.2m，不断扩大一次采全高的范围。放顶煤支架除向四，不断扩大一次采全高的范围。放顶煤支架除向四柱式的方向发展，根据其适用条件的不同，将继续发展多柱式的方向发展，根据其适用条件的不同，将继续发展多种结构形式的放顶煤支架；
17、综采的适用范围将不断扩大，种结构形式的放顶煤支架；综采的适用范围将不断扩大，薄煤层支架、大倾角支架等不同用途的支架将不断发展新薄煤层支架、大倾角支架等不同用途的支架将不断发展新结构；适用端头支护的技术发展，特别是铺网支护下新型结构；适用端头支护的技术发展，特别是铺网支护下新型端头支架和过渡支架等特殊支架也将有较大的发展。端头支架和过渡支架等特殊支架也将有较大的发展。2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势(2)支护强度和工作阻力不断加大支护强度和工作阻力不断加大支护强度一般为800950kN/m2，最大达到1100kN/m2。工作阻力一般为60008000kN，最高已达到15000kN。支
18、护强度和工作阻力加大，有利于液压支架适应地质条件的变化，减少机械事故的发生和延长支架的使用寿命。2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势(3)液压支架的宽度已由液压支架的宽度已由1.5m增加到增加到1.75m，且已有，且已有2m的架型的架型 宽度增加，主要解决液压支架支撑高度增加和工作宽度增加，主要解决液压支架支撑高度增加和工作阻力加大后的稳定性问题，以防支架倾倒，同时还阻力加大后的稳定性问题，以防支架倾倒，同时还可减少电液控制装置的数量。可减少电液控制装置的数量。2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势(4)液压支架的结构设计更加合理，钢材选用趋向液压支架的结构设计更加合理，钢材选用
19、趋向于多用高强度钢材于多用高强度钢材国外液压支架的结构件选材已普遍使用优质板，其国外液压支架的结构件选材已普遍使用优质板，其屈服强度屈服强度s=7001100MPa。液压支架样架耐久性。液压支架样架耐久性加载试验项目达到加载试验项目达到1518项，加载循环总量已超项，加载循环总量已超30000次，液压支架整架重量相对较轻，使用寿命次，液压支架整架重量相对较轻，使用寿命可达可达812年。年。2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势(5)液压支架的供液系统，正向高压、大流量方向液压支架的供液系统，正向高压、大流量方向发展发展 为了适应综采工作面快速移架、推溜的需要，泵站为了适应综采工作面快速移
20、架、推溜的需要，泵站供液压力普遍提高到供液压力普遍提高到31.540MPa，总流量已加大，总流量已加大到到350500L/min。运输巷内采用大管径多路供回液管路，工作面内采运输巷内采用大管径多路供回液管路，工作面内采用双线环形供回液系统。用双线环形供回液系统。液压系统采用大通道、高压大流量液压元件。液压系统采用大通道、高压大流量液压元件。2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势(6)液压支架的控制系统，朝扩大电液控制系统的应液压支架的控制系统，朝扩大电液控制系统的应用功能和提高电液控制系统的可靠性以及延长电液用功能和提高电液控制系统的可靠性以及延长电液控制系统使用寿命的方向发展控制系统使
21、用寿命的方向发展 电液控制系统已普遍实现了液压支架双向邻架自动电液控制系统已普遍实现了液压支架双向邻架自动顺序控制和成组顺序控制，有的电液控制系统还具顺序控制和成组顺序控制，有的电液控制系统还具有按照采煤机运行方向和位置，实现全工作面液压有按照采煤机运行方向和位置，实现全工作面液压支架自动控制的功能。移架速度大大提高，一般为支架自动控制的功能。移架速度大大提高，一般为68s/架。电液控制系统的可靠性正在加强，机械故架。电液控制系统的可靠性正在加强，机械故障很低，使用寿命已达到障很低，使用寿命已达到5年以上，正向年以上，正向810年发年发展。展。2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势(7)
22、液压支架的设计，将综合应用有限元法、液压支架的设计，将综合应用有限元法、CAD和和CAM现代技术，能够在很短的时间内提供最佳设现代技术，能够在很短的时间内提供最佳设计方案。同时采用三维计方案。同时采用三维CAD软件直接在计算机上看软件直接在计算机上看到液压支架产品的三维图像，观察液压支架与采煤到液压支架产品的三维图像，观察液压支架与采煤机、刮板输送机之间的相互配合及人机配合关系，机、刮板输送机之间的相互配合及人机配合关系，使液压支架的设计更加趋于合理。使液压支架的设计更加趋于合理。2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势vWestfalenMine矿Germanyv1981年v6.0msh
23、ieldheightvShendongCoal/神东公司中国v2004年v5.5mshieldheight2.2 液压支架的发展趋势液压支架的发展趋势3 3 掘进机掘进机3.1 3.1 国外掘进机械发展情况国外掘进机械发展情况1)1)向大功率、重型化的方向发展。向大功率、重型化的方向发展。截割功率达截割功率达220kW220kW，机重达机重达70t70t。2)2)重视对提高截割能力的研究。重视对提高截割能力的研究。达达100MPa100MPa3)3)实现自动控制和工况监测。实现自动控制和工况监测。3.2 3.2 国内掘进机械发展情况国内掘进机械发展情况1)1)掘进机的机型从轻型发展到了中、重型
24、掘进机的机型从轻型发展到了中、重型,使掘进机的适用范围产生了很大的变化。使掘进机的适用范围产生了很大的变化。截割功率达截割功率达160kW,160kW,机重达机重达53t53t2)2)我国掘进机产品已有煤岩和半煤岩两我国掘进机产品已有煤岩和半煤岩两大系列、十多个品种大系列、十多个品种,其技术性能有明其技术性能有明显提高，具有良好的性价比。显提高，具有良好的性价比。3.3 3.3 我国掘进机与国外技术的差距及发展我国掘进机与国外技术的差距及发展1.1.与先进的采煤国相比的主要差距：与先进的采煤国相比的主要差距：1 1）可靠性、开机率低可靠性、开机率低2 2）基础研究方面比较薄弱）基础研究方面比较
25、薄弱3 3）掘进配套作业方面较差）掘进配套作业方面较差 为为了了尽尽快快缩缩短短与与国国外外先先进进技技术术的的差差距距,必必须须针针对对上上述述不不足足之之处处加加大大投投入入力力度度,综综合合起起来来主要有以下主要有以下4 4个方面个方面:3.3 3.3 我国掘进机与国外技术的差距及发展我国掘进机与国外技术的差距及发展1)1)发展巷道快速掘进技术。发展巷道快速掘进技术。2)2)进一步提高掘进机的截割能力。进一步提高掘进机的截割能力。3)3)推进机电一体化技术。推进机电一体化技术。4)4)开展对重要元部件的研究。开展对重要元部件的研究。4 4 带式输送机带式输送机4.1 4.1 国外带式输送
26、机的现状和发展趋势国外带式输送机的现状和发展趋势1)1)向大型化和高速化方向发展。向大型化和高速化方向发展。带速达带速达8m/s 8m/s，带宽达带宽达2m2m，单机长度达单机长度达16km,16km,单机功率达单机功率达1100kW,1100kW,带强达带强达ST7300ST7300。2)2)不断完善驱动技术。不断完善驱动技术。3)3)开展动态分析研究。开展动态分析研究。4)4)采用多点驱动技术。采用多点驱动技术。5 5）监测监控）监测监控6 6）关键零部件研究）关键零部件研究 4.2 4.2 国内带式输送机的现状和发展趋势国内带式输送机的现状和发展趋势1)1)运输能力有所提高运输能力有所提
27、高 带速达带速达4.5m/s 4.5m/s，单机长度达单机长度达7km,7km,带强达带强达ST4000ST4000。2 2）可控传动控制技术。可控传动控制技术。3)3)多点驱动技术。多点驱动技术。4)4)特种输送机开发。特种输送机开发。4.3 4.3 我国运输机械与国外技术的差距及发展我国运输机械与国外技术的差距及发展 面对我国与国外的差距，采取对策：面对我国与国外的差距，采取对策：总体：长运距、高带速、大运量、大功率。总体：长运距、高带速、大运量、大功率。1)1)实现在线检测和实时监控。实现在线检测和实时监控。2)2)开展动态性能研究。开展动态性能研究。3)3)加强主要元部件研究。加强主要
28、元部件研究。4)4)开展经济性和可靠性研究。开展经济性和可靠性研究。5 5 辅助运输设备辅助运输设备5.1 5.1 国外辅助运输发展现状国外辅助运输发展现状国外的辅助运输设备主要有三大类国外的辅助运输设备主要有三大类:1 1 牵引式设备：以绳牵引卡轨车、绳牵引单轨吊运牵引式设备：以绳牵引卡轨车、绳牵引单轨吊运输及架空乘人装置（猴车）为主，这些设备功能输及架空乘人装置（猴车）为主，这些设备功能比较齐全，承载能力大，运输效率高，采用了较比较齐全，承载能力大，运输效率高，采用了较多的安全保护措施，设备运行可靠，极其适用于多的安全保护措施，设备运行可靠，极其适用于周期较长的固定巷道实现材料、设备及人员
29、运输。周期较长的固定巷道实现材料、设备及人员运输。2 2 自行式设备：以柴油机单轨吊、蓄电池单轨吊、自行式设备：以柴油机单轨吊、蓄电池单轨吊、柴油机齿轨车、柴油机胶套轮机车及无轨胶轮车柴油机齿轨车、柴油机胶套轮机车及无轨胶轮车为主，这些设备机动灵活、安全保护设施齐全，为主，这些设备机动灵活、安全保护设施齐全，可从井底车场或地面通过大巷、采区巷道连续直可从井底车场或地面通过大巷、采区巷道连续直达工作面。达工作面。5.1 5.1 国外辅助运输发展现状国外辅助运输发展现状3 3 移动式设备：主要产品是风动单轨吊和电移动式设备：主要产品是风动单轨吊和电缆输送机，以风为动力或采用电缆拖动为缆输送机，以风
30、为动力或采用电缆拖动为动力型式，在短距离、小坡度工况条件下动力型式，在短距离、小坡度工况条件下调运设备或材料。调运设备或材料。5.2 5.2 国内辅助运输发展现状国内辅助运输发展现状1 1 我国大部分煤矿的井下辅助运输系统相当落后我国大部分煤矿的井下辅助运输系统相当落后，尤其是采区辅助运输，仍然采用传统的小绞，尤其是采区辅助运输，仍然采用传统的小绞车、回柱机运输。一条巷道一般需要车、回柱机运输。一条巷道一般需要6 68 8部绞部绞车接力、对拉运输，运输环节多，占用人员多，车接力、对拉运输，运输环节多，占用人员多，运输效率低，严重制约着工作面的安撤速度，运输效率低，严重制约着工作面的安撤速度，而
31、且安全隐患多，是安全管理的薄弱环节而且安全隐患多，是安全管理的薄弱环节,新新型高效辅助运输设备的发展需求已成为必然。型高效辅助运输设备的发展需求已成为必然。2 2 在运输系统和工艺方面，随着井型和开拓范围在运输系统和工艺方面，随着井型和开拓范围的不断扩大，运输距离越来越长，尤其是采区的不断扩大，运输距离越来越长，尤其是采区工作面顺槽越来越长，已达到工作面顺槽越来越长，已达到200020003000m3000m。辅助运输问题更加突出，已经成为制约我国煤辅助运输问题更加突出，已经成为制约我国煤炭生产发展的薄弱环节炭生产发展的薄弱环节,改造提升辅助运输系改造提升辅助运输系统已成当务之急。统已成当务之
32、急。5.2 5.2 国内辅助运输发展现状国内辅助运输发展现状3 3 矿井开拓技术的发展对井下辅助运输提出矿井开拓技术的发展对井下辅助运输提出了新的要求，新建矿井一般沿煤层开采，了新的要求，新建矿井一般沿煤层开采，巷道沿底板掘进，变坡和起伏不平将给辅巷道沿底板掘进，变坡和起伏不平将给辅助运输带来困难。架线机车或蓄电池机车助运输带来困难。架线机车或蓄电池机车只能适用于只能适用于33坡度运行，用传统的运输坡度运行，用传统的运输方式解决有相当的难度。方式解决有相当的难度。5.3 5.3 辅助运输装备辅助运输装备1单轨吊车单单轨轨吊吊车车的的轨轨道道是是一一种种特特殊殊的的工工字字钢钢。工工字字钢钢工工
33、字字钢钢轨轨道道悬悬吊吊在在巷巷道道上上，单单轨轨吊吊运运输输是是将将材材料料、设设备备等等通通过过承承载载车车或或起起吊吊梁梁吊吊在在巷巷道道顶顶部部的的单单轨轨吊吊上上，由由单单轨轨吊吊车车的牵引机构牵引进行运输的系统。的牵引机构牵引进行运输的系统。单轨吊车是煤矿井下，尤其是在采区上、下山和工作面单轨吊车是煤矿井下，尤其是在采区上、下山和工作面顺槽内用来运输材料、设备和人员的先进辅助运输设备顺槽内用来运输材料、设备和人员的先进辅助运输设备之一，随着我国机械化的迅速发展和重型设备的大量使之一，随着我国机械化的迅速发展和重型设备的大量使用，单轨吊车运输设备已越来越显示其重要性，其运距用，单轨吊
34、车运输设备已越来越显示其重要性，其运距一般为一般为10002000m10002000m，最大可达最大可达3000m3000m，运行速度为：运运行速度为：运人人1.52m/s1.52m/s；运料和设备运料和设备22.5m/s22.5m/s，有的高达有的高达4.5m/s4.5m/s。5.3 5.3 辅助运输装备辅助运输装备柴油机牵引单轨吊绳牵引单轨吊车绳牵引单轨吊车1泵站；2绞车；3钢丝绳；4紧绳器；5控制台；6阻车器；7导绳轮；8牵引储绳车；9运输车；10人车；11制动车；12阻车器；13尾绳站5.3 5.3 辅助运输装备辅助运输装备2.卡轨车 卡轨车是轨道运输设备的一种发展，卡轨车系统主要由轨
35、道装置、卡轨车车辆及牵引控制三部分组成。卡轨车的牵引方式，有液压绞车的钢丝绳牵引，也有内燃机、蓄电池和电机车牵引。卡轨车的突出特点是重量大。爬坡能力强，允许在小半径的弯道上行驶，可有效地防止车辆掉道和翻车，轨道的特殊结构允许在列车中使用闸轨式安全制动车，可防止列车超速和跑车事故。5.3 5.3 辅助运输装备辅助运输装备5.3 5.3 辅助运输装备辅助运输装备3.齿轨车 这种机车的特点是：轮箍外圈注塑安全火花型聚氨脂材料，以增加粘着力；机车在进入坡道上运行时，在轨道中间设有齿轨，机车由粘着牵引转为齿轨驱动。由于这一特点，使柴油机车的运输能力和爬坡能力均得以提高，可实现搬运整体液压支架。5.3 5
36、.3 辅助运输装备辅助运输装备4.无轨胶轮车 无轨胶轮运输车以防爆柴油机或蓄电池组为动力,利用胶轮直接在巷道底板上自由行驶,无需铺设轨道，是近年来发展较快辅助运输设备，在美国、澳大利亚、南非和英国用得较多，我国目前发展较快。该机车的形式有多种，主要有拖挂牵引车、平板车和铲运车。这种机车特点是,机动灵活,适应性强,载重大,速度快,能够整体铲运或搬运液压支架,是矿井材料、设备和人员运输的高效设备。轻型防爆无轨胶轮车轻型防爆无轨胶轮车防爆自卸车防爆自卸车防爆运人车防爆运人车防爆材料车防爆材料车 新型无轨辅助运输设备新型无轨辅助运输设备 轻型防爆无轨胶轮车轻型防爆无轨胶轮车防爆运矸车防爆运矸车双向驾驶
37、防爆车双向驾驶防爆车防爆装载机防爆装载机 新型无轨辅助运输设备新型无轨辅助运输设备 新型无轨辅助运输设备新型无轨辅助运输设备新型无轨辅助运输设备新型无轨辅助运输设备 中型防爆无轨胶轮车中型防爆无轨胶轮车防爆运人车防爆运人车平推自卸车平推自卸车客货两用车客货两用车5.3 5.3 辅助运输装备辅助运输装备5.顺槽连续牵引车 组成：无极绳绞车、张紧装置、梭车、尾轮压绳轮及托绳轮。系列：22、37、55、75、110kW,1.0m/s，2度，顺槽不经转载。6.猴车SQ系列无极绳连续牵引车示意图.3.3 辅助运输装备辅助运输装备7.辅助运输装备的优化配置1）考虑开拓方式2）改扩建问题3）经济性问题.矿井
38、提升矿井提升一、技术装备（仅考虑立井提升）1.要求安全性、可靠性、经济性2.国内外先进装备的技术指标国外：最大速度达2025m/s；一次提升量达50吨；电机单机容量已超过1000kw，井深超过2000m（分段提升超过3600m）。集中化生产，在一个矩形提升塔上安装了12台多绳摩擦提升机（瑞典的基鲁那矿）。.矿井提升矿井提升国内：摩擦提升中主绳最多为6绳，摩擦轮最大直径为5米，缠绕式提升机最大直径为4米，提升最大速度为14米/秒，最大提升载荷32吨。3.先进技术装备的主要表现1）提升容器方面：箕斗采用具有外动力（气动、液动）的侧卸式，装载采用定量，同时在箕斗自重方面比原来有所减轻。由于采用外动力
39、卸载，箕斗无需卸载曲轨，这样便可通过缩短提升循环时间而达到高产高效。为满足综采、综掘大型设备的提升要求，不少矿井采用了非标准、非对称布置副井罐笼，如采用一个大罐、一个小罐的型式。.矿井提升矿井提升2）新技术装备：提升机中低压及中高压盘式闸及液压站、硬齿面行星轮传动等的应用，内装同步电机主轴装置的问世；零部件设计中CAD/CAM及有限元法的利用；利用系统工程方法进行提升系统方案设计及改造、提升系统模化及仿真都取得了较新成就；拖动类型除异步电动机拖动调速、直流电机调速外，交交变频器供电同步电动机拖动方式已在大型提升机中应用；由可编程序控制器（PLC）构成的提升工艺控制、安全回路、监视回路、行程控制
40、器、制动控制以及井筒信号系统，在工业技术发达国家已有典型产品。.矿井提升矿井提升3）监测监控：现代提升设备由大型机械电气机组组成，提升容器在有限的距离（提升高度）内，往返高速运行，速度及加、减速要求严格而准确地控制。因此，除传力、承力及运载装置外，还必须配备完善的拖动控制、安全监测及井筒信号等系统和设备，提高提升系统的可靠性、降低或避免事故的发生、减少维修维护时间，进而使设备处于高效安全的运行状态，达到高产高效。.矿井提升矿井提升二、提高矿井提升安全可靠运行的措施1.运动速参数及制动系统的监护2.设备的技术检测且注意常规检测容易忽略的项目1）动态参数（振动）2）罐道3.摩檫提升滑动保护装置 位
41、移传感器位移传感器油压传感器油压传感器PLC 模模拟量采拟量采集与处集与处理理上上 位位 机机制动器运制动器运行状态及行状态及故障显示故障显示旁油路电旁油路电磁阀磁阀故障报警故障报警 以及历史以及历史故障查询故障查询分析分析PLC开关开关量采量采集与集与处理处理安全回路安全回路通断接点通断接点监护系统原理监护系统原理 提升机液压系统监测组成原理如图所示提升机液压系统监测组成原理如图所示：下位机PLC液晶显示电控柜PC上位机UPS3.系统组成及工作原理钢丝绳制动机构钢丝绳制动机构v钢丝绳制动机构的作用是：当产生危险滑动时，由电控系统自动控制，实现提升钢丝绳的制动，从而消除滑动，在提升机制动器与钢
42、丝绳制动机构的共同作用下制动住提升系统，达到滑动保护目的。.矿井提升矿井提升三、提高矿井提升效率的途径1提高一次提升量 此方案可从两方面考虑，一是提升系统已达到提升额定载荷或提升机最大张力差的要求，此时可考虑降低容器自重（如采用轻型容器、箕斗的外动力卸载等），这样可以在静张力不变的情况下提高一次提升量Q，而不必进行钢丝绳安全系数验算，但需要验算最大静张力差和更换箕斗；二是未达到提升额定载荷或提升机最大张力差的要求，此时可直接增加提升载荷，但需要验算最大静张力和张力差。无论采用哪种方式均需对电动机的容量进行验算，对于摩擦提升机还需进行防滑验算。2.运行参数优化目的：缩短一次提升时间。内容：针对速度图各阶段参数。涉及相关装备：电机、装卸载。.矿井提升矿井提升3.电控改造达到增效 对于转子串电阻调速的提升电控系统，目前的改造主要有三种方式，一是改为直流，二是改为交交变频，三是改为PLC控制（仍串电阻调速）。4.井架改造