《礦井運輸提升》教學(xué)課件

礦井運輸提升本課程介紹礦井運輸提升系統(tǒng)的原理、設(shè)備和技術(shù)掌握礦井運輸系統(tǒng)和提升系統(tǒng)的核心知識課程目標(biāo)和學(xué)習(xí)成果掌握基本概念理解礦井運輸提升系統(tǒng)的組成和原理設(shè)備操作能力熟悉各類運輸提升設(shè)備的使用方法安全管理技能掌握安全操作規(guī)程和事故預(yù)防措施系統(tǒng)設(shè)計能力第一章：礦井運輸提升概述提高生產(chǎn)效率加速礦產(chǎn)資源開采速度系統(tǒng)復(fù)雜性涉及多種設(shè)備和技術(shù)的綜合應(yīng)用核心作業(yè)系統(tǒng)礦井運輸提升的定義和重要性定義將開采的礦石從井下運至地面的全過程系統(tǒng)核心環(huán)節(jié)連接采掘工作面與地面加工系統(tǒng)的紐帶經(jīng)濟(jì)意義直接影響礦山開采成本和效益安全保障礦井運輸提升系統(tǒng)的組成水平運輸系統(tǒng)負(fù)責(zé)工作面至井底車場的物料運送垂直提升系統(tǒng)負(fù)責(zé)井下至地面的物料提升輔助設(shè)備包括裝卸設(shè)備、轉(zhuǎn)載點和緩沖倉等控制系統(tǒng)實現(xiàn)運輸提升過程的監(jiān)控和調(diào)度礦井運輸提升的發(fā)展歷史1早期階段人力搬運和畜力牽引2機(jī)械化初期蒸汽機(jī)驅(qū)動的提升機(jī)和礦車3電氣化時代電力驅(qū)動的輸送機(jī)和提升設(shè)備4自動化階段計算機(jī)控制和智能化運輸提升系統(tǒng)現(xiàn)代礦井運輸提升技術(shù)趨勢無人化運輸遠(yuǎn)程控制和自動駕駛技術(shù)應(yīng)用減少人員暴露在危險環(huán)境中大型化單次運輸提升能力顯著提高設(shè)備尺寸和承載能力增大智能化物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)融合實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控和預(yù)測性維護(hù)綠色化高效節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用降低能耗和環(huán)境影響第二章：礦井運輸系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)礦山條件選擇最優(yōu)運輸方案設(shè)備選型根據(jù)生產(chǎn)需求確定設(shè)備類型和參數(shù)路線規(guī)劃優(yōu)化運輸路線提高效率降低成本能力匹配各環(huán)節(jié)運輸能力協(xié)調(diào)配合礦井運輸?shù)姆诸惡吞攸c連續(xù)運輸物料不間斷流動包括帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)等間斷運輸物料分批次運送包括礦車、無軌設(shè)備等特種運輸針對特殊工況設(shè)計包括管道運輸、斜巷提升等連續(xù)運輸系統(tǒng)概述定義特點物料連續(xù)不間斷流動的運輸方式主要設(shè)備帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等適用條件大量物料、固定線路、長距離運輸優(yōu)勢單位能耗低、運量大、自動化程度高帶式輸送機(jī)的工作原理裝載物料通過給料裝置均勻裝到輸送帶上輸送驅(qū)動滾筒帶動輸送帶使物料沿線路移動卸載物料到達(dá)頭部通過卸料裝置卸下回程空載輸送帶通過回程滾筒返回尾部帶式輸送機(jī)的主要部件驅(qū)動裝置提供運行動力，一般包括電機(jī)、減速機(jī)和驅(qū)動滾筒輸送帶承載物料的關(guān)鍵部件，由骨架層和覆蓋層組成托輥組支撐輸送帶，減小阻力，有上托輥和回程托輥刮板輸送機(jī)的工作原理和應(yīng)用工作原理鏈輪驅(qū)動刮板鏈在槽內(nèi)循環(huán)運動刮板推動物料在固定槽中移動適合短距離大塊物料運輸主要應(yīng)用采煤工作面煤炭運輸采區(qū)順槽煤炭運輸井底煤倉裝卸煤特點優(yōu)勢結(jié)構(gòu)堅固耐用適應(yīng)惡劣環(huán)境維護(hù)簡單方便間斷運輸系統(tǒng)概述裝載礦石裝入運輸容器運行載重容器按路線行駛卸載目的地卸下物料返回空載容器返回裝載點礦車運輸系統(tǒng)的組成3-20噸礦車容量根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和巷道條件選擇600-900mm軌距規(guī)格國內(nèi)煤礦常用軌距范圍2-4%最大坡度確保安全運行的坡度限制10-15km/h運行速度井下礦車常用行駛速度軌道運輸設(shè)備介紹軌道運輸設(shè)備包括電機(jī)車、礦車、調(diào)度絞車、軌道道岔和制動裝置等無軌運輸設(shè)備介紹礦用自卸卡車適用于大斷面巷道，載重量大，機(jī)動性好鉸接式卡車轉(zhuǎn)彎半徑小，適應(yīng)復(fù)雜路況，通過性強(qiáng)裝載機(jī)集裝載和短距離運輸于一體，作業(yè)靈活第三章：礦井提升系統(tǒng)摩擦式提升機(jī)單卷筒提升機(jī)雙卷筒提升機(jī)多繩提升系統(tǒng)其他特種提升礦井提升系統(tǒng)的類型按井筒類型豎井提升系統(tǒng)斜井提升系統(tǒng)混合式提升系統(tǒng)按提升機(jī)類型摩擦式提升系統(tǒng)卷筒式提升系統(tǒng)多繩提升系統(tǒng)按提升容器罐籠提升系統(tǒng)箕斗提升系統(tǒng)罐籠箕斗混合系統(tǒng)豎井提升系統(tǒng)概述特點提升高度大，運行阻力小，提升效率高組成井架、提升機(jī)、提升容器和鋼絲繩等運行方式對稱平衡提升、單容器提升或多容器提升應(yīng)用范圍適用于大型深井礦山和高產(chǎn)礦井斜井提升系統(tǒng)概述特點建設(shè)成本低施工周期短能同時運送人員和物料能力適中設(shè)備斜井絞車鋼軌和礦車牽引鋼絲繩信號和安全裝置應(yīng)用條件中小型礦山地形條件復(fù)雜區(qū)域建設(shè)資金有限礦區(qū)傾角一般15°-45°提升機(jī)的類型和選擇類型特點適用條件單卷筒結(jié)構(gòu)簡單，成本低小型斜井或輔助提升雙卷筒平衡提升，效率高中型礦井主提升多繩摩擦提升高度大，能力強(qiáng)大型深井主提升塔式摩擦無需井架，直接安裝于井口新建大型現(xiàn)代化礦井摩擦式提升機(jī)工作原理摩擦原理依靠繩與輪之間的摩擦力傳遞動力平衡作用兩側(cè)提升容器相互平衡減小功率需求繩道排列鋼絲繩在摩擦輪上呈對稱Ω形排列張緊裝置保持鋼絲繩適當(dāng)張力確保摩擦力卷筒式提升機(jī)工作原理卷繞原理鋼絲繩在卷筒上纏繞松放實現(xiàn)容器升降運行控制通過控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制提升方向繩道管理導(dǎo)繩裝置確保鋼絲繩有序排列在卷筒上速度調(diào)節(jié)通過變頻調(diào)速實現(xiàn)平穩(wěn)啟停和運行提升容器的類型和特點罐籠主要用于人員和設(shè)備運送通常為多層箱型結(jié)構(gòu)箕斗專用于礦石運送底部設(shè)有卸載門實現(xiàn)快速卸載罐籠箕斗上部為罐籠下部為箕斗兼具兩種功能提高井筒利用率鋼絲繩的選擇和維護(hù)選擇標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)提升重量、安全系數(shù)和使用環(huán)境選擇定期檢查至少每周檢查一次記錄磨損和損傷情況日常維護(hù)定期清潔和潤滑延長使用壽命及時更換達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)必須立即更換不得繼續(xù)使用第四章：礦井提升設(shè)備井架系統(tǒng)支撐井口設(shè)備，導(dǎo)向提升容器提升機(jī)系統(tǒng)提供動力，控制提升過程提升容器裝載并運送人員或物料4安全保障系統(tǒng)確保提升過程安全可靠天輪和導(dǎo)向輪的結(jié)構(gòu)和作用天輪結(jié)構(gòu)輪緣輪輻輪轂軸承支架導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)輪體軸承支架防護(hù)罩張緊裝置主要作用改變鋼絲繩運行方向支撐和導(dǎo)向鋼絲繩減小鋼絲繩磨損保持鋼絲繩適當(dāng)張力井架的類型和設(shè)計原則鋼結(jié)構(gòu)井架四柱式井架雙柱式井架A型井架混凝土井架鋼筋混凝土井架塔式井架組合式井架設(shè)計原則承載能力充足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠便于設(shè)備安裝經(jīng)濟(jì)合理適用罐籠的結(jié)構(gòu)和安全裝置箕斗的結(jié)構(gòu)和卸載方式箕斗卸載方式主要有自翻式、底卸式、側(cè)卸式和轉(zhuǎn)斗式卸載過程要求高效、可靠、不撒漏防墜器的工作原理和維護(hù)觸發(fā)條件鋼絲繩斷裂或松弛時自動觸發(fā)制動原理楔形塊或凸輪擠壓導(dǎo)軌產(chǎn)生摩擦力日常維護(hù)定期檢查、清潔和潤滑確保靈敏可靠定期試驗每季度進(jìn)行一次靜態(tài)試驗驗證性能第五章：礦井運輸提升系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化方案選擇最合理的系統(tǒng)配置和參數(shù)能力計算確定各環(huán)節(jié)的能力和匹配度布局規(guī)劃確定設(shè)備位置和運輸路線需求分析明確生產(chǎn)需求和條件約束運輸系統(tǒng)設(shè)計原則1系統(tǒng)匹配各環(huán)節(jié)運輸能力相互匹配確保整體效率路線最短盡量縮短運輸距離減少能耗和維護(hù)成本3轉(zhuǎn)載點最少減少物料轉(zhuǎn)載次數(shù)降低設(shè)備投入和故障率預(yù)留發(fā)展考慮未來生產(chǎn)能力擴(kuò)展預(yù)留適當(dāng)余量提升系統(tǒng)設(shè)計原則安全可靠安全系數(shù)充足確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行能力適當(dāng)滿足生產(chǎn)需求同時避免過度設(shè)計浪費投資經(jīng)濟(jì)合理在滿足技術(shù)要求前提下追求投資效益最大化操作簡便便于操作維護(hù)降低人員技能要求和運行成本運輸能力計算方法運輸距離(km)帶式輸送機(jī)(t/h)軌道運輸(t/h)無軌運輸(t/h)提升能力計算方法計算項目計算公式主要影響因素小時提升能力Q=3600q/T循環(huán)時間和容器容量日提升能力Qd=Qt×H×K工作時間和利用系數(shù)年提升能力Qy=Qd×D年工作天數(shù)提升機(jī)功率P=Fmax×v/1000η最大提升力和速度運輸路線優(yōu)化設(shè)計路線規(guī)劃根據(jù)礦山開拓布局確定主運輸線路節(jié)點優(yōu)化合理設(shè)置裝卸點和轉(zhuǎn)載點減少物料損失能力匹配各段運輸能力協(xié)調(diào)匹配避免瓶頸3系統(tǒng)集成實現(xiàn)運輸系統(tǒng)與采掘系統(tǒng)的高效銜接提升系統(tǒng)安全性設(shè)計過卷保護(hù)防止提升容器越過極限位置導(dǎo)致事故限速保護(hù)防止提升速度超過安全限值失控斷繩保護(hù)鋼絲繩斷裂時及時制動防止容器墜落第六章：礦井運輸提升自動化智能決策基于大數(shù)據(jù)的智能調(diào)度和優(yōu)化自動控制設(shè)備自動化運行和協(xié)同控制監(jiān)測感知設(shè)備狀態(tài)和運行參數(shù)實時監(jiān)測運輸自動化系統(tǒng)概述自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測物料流量監(jiān)測環(huán)境參數(shù)監(jiān)測自動控制系統(tǒng)自動啟?？刂扑俣茸詣诱{(diào)節(jié)故障自動處理集中管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作管理數(shù)據(jù)收集分析生產(chǎn)報表管理提升自動化系統(tǒng)概述運行控制自動控制速度曲線確保平穩(wěn)運行安全保護(hù)多重安全聯(lián)鎖確保系統(tǒng)運行安全數(shù)據(jù)管理自動記錄運行數(shù)據(jù)便于分析和優(yōu)化故障診斷智能識別故障原因指導(dǎo)快速維修運輸監(jiān)控系統(tǒng)的組成和功能1傳感器層速度傳感器、溫度傳感器、振動傳感器等2數(shù)據(jù)采集層現(xiàn)場控制器、數(shù)據(jù)采集單元、通信網(wǎng)絡(luò)3控制執(zhí)行層PLC控制器、變頻裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)4管理決策層監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、大屏顯示系統(tǒng)提升監(jiān)控系統(tǒng)的組成和功能監(jiān)測功能提升速度監(jiān)測電機(jī)電流監(jiān)測制動系統(tǒng)監(jiān)測鋼絲繩張力監(jiān)測容器位置監(jiān)測控制功能自動啟停控制速度曲線控制位置定位控制制動系統(tǒng)控制緊急停車控制管理功能運行數(shù)據(jù)記錄故障自動報警操作權(quán)限管理運行報表生成遠(yuǎn)程監(jiān)控訪問智能調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用時間調(diào)度優(yōu)化各系統(tǒng)運行時間減少等待空載物料調(diào)度合理分配物料流向平衡系統(tǒng)負(fù)荷能源調(diào)度優(yōu)化設(shè)備啟停順序減少電力峰值人員調(diào)度合理安排操作和維護(hù)人員提高效率第七章：礦井運輸提升安全管理安全規(guī)章制定完善的安全規(guī)章制度責(zé)任落實明確各級人員安全職責(zé)檢查監(jiān)督定期檢查評估整改問題培訓(xùn)教育持續(xù)提升人員安全意識和技能運輸安全管理制度崗位責(zé)任制明確各崗位安全職責(zé)和工作標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備檢查制度班前班后檢查和定期專項檢查交接班制度嚴(yán)格執(zhí)行交接班確認(rèn)和記錄程序事故報告制度發(fā)現(xiàn)問題及時報告并采取應(yīng)對措施提升安全管理制度持證上崗操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)獲得資格證定期檢驗提升設(shè)備必須按規(guī)定周期進(jìn)行檢驗限載管理嚴(yán)格遵守限載規(guī)定禁止超載運行信號聯(lián)絡(luò)規(guī)范信號聯(lián)絡(luò)方式確保指令準(zhǔn)確傳達(dá)常見事故類型和預(yù)防措施事故類型主要原因預(yù)防措施斷繩事故鋼絲繩磨損超標(biāo)定期檢查更換跑車事故制動不良或超速加強(qiáng)制動裝置維護(hù)撞擊事故信號不清或誤操作規(guī)范信號和操作火災(zāi)事故電氣短路或過熱加強(qiáng)電氣檢查和溫度監(jiān)測應(yīng)急救援預(yù)案和演練預(yù)案編制針對各類事故制定詳細(xì)可行的應(yīng)急預(yù)案定期更新根據(jù)設(shè)備變化和經(jīng)驗反饋及時修訂完善培訓(xùn)宣貫確保所有相關(guān)人員熟悉預(yù)案內(nèi)容和職責(zé)實戰(zhàn)演練定期組織模擬演練提高應(yīng)急處置能力安全培訓(xùn)和教育入職培訓(xùn)新員工必須接受系統(tǒng)的安全培訓(xùn)定期培訓(xùn)在職人員每年至少接受再培訓(xùn)交流分享組織案例分析和經(jīng)驗交流活動考核評估定期評估培訓(xùn)效果并持續(xù)改進(jìn)4第八章：礦井運輸提升設(shè)備維護(hù)維護(hù)目標(biāo)延長設(shè)備使用壽命減少意外故障停機(jī)降低維修成本提高設(shè)備可靠性維護(hù)類型日常維護(hù)保養(yǎng)定期檢查維護(hù)預(yù)防性維修狀態(tài)監(jiān)測維護(hù)維護(hù)重點關(guān)鍵部件重點監(jiān)控易損部件提前更換潤滑系統(tǒng)及時補充安全裝置定期檢測日常檢查和維護(hù)程序3次/日班前檢查每班作業(yè)前進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)1次/周周檢每周進(jìn)行一次全面設(shè)備檢查1次/月月檢每月進(jìn)行一次專項安全檢查2次/年全面檢修每半年進(jìn)行一次徹底檢修和性能測試設(shè)備故障診斷方法感官診斷觀察外觀變化傾聽異常聲音觸摸溫度變化聞異常氣味儀器診斷振動分析熱成像檢測電氣參數(shù)測量油液分析智能診斷在線監(jiān)測系統(tǒng)故障趨勢分析專家系統(tǒng)判斷數(shù)據(jù)模型預(yù)測預(yù)防性維修策略狀態(tài)監(jiān)測維修基于設(shè)備實際狀態(tài)的維修策略定期維修按固定時間間隔進(jìn)行維修日常保養(yǎng)清潔、潤滑和簡單調(diào)整設(shè)備維修記錄管理記錄內(nèi)容故障現(xiàn)象、維修過程、更換部件和維修結(jié)果數(shù)據(jù)存儲電子化管理設(shè)備臺賬和維修歷史數(shù)據(jù)分析故障規(guī)律分析和維修效果評估管理應(yīng)用指導(dǎo)維修計劃制定和備品備件管理第九章：礦井運輸提升新技術(shù)應(yīng)用新技術(shù)應(yīng)用包括無人駕駛、遠(yuǎn)程監(jiān)控、機(jī)器人巡檢、VR培訓(xùn)和3D打印等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在