在我国的能源工业中,煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70%左右,预计到2050年还将占50%以上,因此,煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。2002年全国煤炭总量为13.9亿吨,2003年为16.0亿吨,2004年煤炭产量尽管达到了19.60亿吨,2005年达到21亿吨,仍不能完全满足需求[1_2]。当前,我国经济的快速增长,对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此,必须确保煤炭工业*文章编号:1003—3033(2006)05—0042—05;收稿日期:2006—02—10;修稿日期:2006—04—12万方数据第5期林柏泉等:我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·43·持续、稳定、健康的发展。2当前煤矿安全生产形势我国95%的煤矿开采是地下作业,煤矿安全生产形势仍十分严峻,具体表现为:1)煤矿事故的死亡人数占工矿企业一次死亡10人以上特大事故的死亡人数的72.8%~89.6%(2002--2005年);2)煤矿企业一次死亡10人以上事故中,瓦斯事故占死亡人数的71%。煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的,造成的损失是极其惨重的。例如:2004年10月20日发生在郑州大平煤矿的瓦斯爆炸事故,死亡148人;2004年11月28 Et发生在铜川陈家山煤矿的瓦斯爆炸事故,死亡166人;2005年2月14 El发生在阜新孙家湾矿的瓦斯爆炸事故,死亡214人;2005年11月27 El发生在七台河东风煤矿的煤尘爆炸事故,死亡171人[3-51。3)由于煤矿事故多,死亡人数多,造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直居高不下,与先进采煤国家的差距很大。20(K卜_2004年我国煤矿的百万吨死亡率为6~3,而国外先进采煤国家煤矿百万吨死亡率非常低。如2000年,南非煤矿的百万吨死亡率为0.13,印度为0.42,波兰为0.26,俄罗斯为0.46。2002年美国煤矿百万吨死亡率只有0.025。由此可见,我国煤矿安全生产水平与国外先进采煤国家相比,还有很大差距蚓6。4)煤矿特大及特别重大瓦斯(煤尘)灾害事故的频发不但造成国家财产和公民生命的巨大损失,而且严重地影响了我国的国际声誉。在以人为本、关爱生命、建立和谐社会的背景条件下,我国煤矿必须大幅度减少和控制特大以上瓦斯事故的发生。5)实际上,煤矿瓦斯事故的发生不是偶然的,它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露,涉及许多方面,既有自然因素、科技投入和研究的不足,也有人为的条件以及国家的体制、管理、经济政策,社会的传统观念,煤矿企业的文化素质等等。3煤矿生产中存在的主要问题[7]1)我国煤层自然赋存条件复杂多变,影响煤矿安全生产的因素多,是造成事故的客观因素。我国煤矿开采的煤层大多属于石炭二迭纪的煤层,其中瓦斯含量大、煤层透气性低,地质构造复杂,不易在开采前抽放瓦斯,但在采掘时,瓦斯放散量大,再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩大、开采集约化程度的提高,导致采动诱发的应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化更加复杂多变,原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。在一定条件下容易诱发煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象,造成瓦斯事故。中国的煤矿都是瓦斯矿,且高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占48%,突出灾害的发生次数为世界之最,每年达数百次。突出的规模为几百吨、几千吨,甚至超过万吨,需要解决的技术难题多。而美国、澳大利亚的煤矿多为露天矿,煤层的赋存条件相对简单,有突出灾害的煤矿所占比例小,所采取的措施往往是停产关闭。但是,我国的情况不同,在目前的能源供应条件下,对高瓦斯矿井和突出矿井,不可能采取停产关闭的措施。为此,只能是自主开发与之相应的安全技术相结合,以确保高瓦斯矿井和突出矿井的安全生产。2)国家对煤矿企业的技术定位不够准确是主观因素。长期以来,煤矿在人们的心目中是技术水平不高,要求比较低的劳动密集型产业,因而长期以来,技术投入不足,装备水平差,产业技术人才匮乏,劳动效率低。把“千军万马”的队伍放在高度危险的作业环境中劳动,因而一旦出现瓦斯(煤尘)爆炸、矿井火灾等事故时,容易导致损失惨重,甚至全矿毁灭的现象。而美国、澳大利亚等先进国家的煤矿,实现了高度机械化,井下工作人员少,全矿的巷道布局简洁,巷道面积大,风流通畅,一旦发生灾变时,易于撤离,可能造成伤亡人员较少。另外,在煤矿井下工作的人员,从某种意义上讲也是危险源,一旦出现违章作业(有意或者无意),就可能导致事故的发生。所以对高危行业,应最大可能实现机械化,尽量减少人员。例如:澳大利亚2003年煤矿死亡人数为0,优于其他行业,其中主要原因之一就是得益于实现了高度机械化,井下作业人员少;2006年1月2日美国东部西弗吉尼亚州阿普舒尔县萨戈煤矿发生爆炸事故,仅死亡12人,也是得益于井下作业人员少【8J8。煤矿生产属于高危行业,仅靠“千军万马”低技能、低素质的矿工劳动,造成的事故风险是极大的,万方数据·44·中国安全科学学报Oaina Safety Science Jcxmml第16卷2006芷安全生产的观点,在社会上长期未能得到共识。为此,笔者建议国家应当将煤矿列入高危行业,给予必要的投入,建立煤矿行业准入制度,甚至在新矿井设计时,就应当要求提高技术装备水平和劳动生产率。而目前的实际情况有时则相反,既为了满足地方扩大就业面的要求,甚至降低技术装备水平和劳动生产效率,造成资金被工资占用,无力更新设备和提高矿井的安全装备水平。3)大多数煤矿技术水平低下,从业人员素质低,工程技术人员缺口多,难以适应高危环境的要求是不容忽视的现实。由于煤矿劳动生产率低,全行业的工资收入差,在全国二十几个行业中排名倒数第二,而且工作危险、作业环境恶劣,劳动强度大,工作时间长。这就造成了人才的大量流失,出现了“工程、技术、管理人才缺口多,愿意到煤矿长期工作的一线人才少”的现象。以平顶山煤业集团为例,2001--2003年,流失的高级工程师就达162人;四川省连续6年没有进一个学采矿的大学毕业生。其导致的结果是:一方面安全技术装备不足,另一方面已有的安全技术装备由于缺乏高水平的人才而不能发挥应有的作用。以2004年10月20日发生在郑煤大平煤矿的“10·20”瓦斯突出引发的瓦斯爆炸事故为例,一280水平煤与瓦斯突出的瓦斯、流逆行到上水平运输大巷,多处瓦斯浓度监测仪超限报警,预示着全矿处于瓦斯爆炸一触即发,面临毁灭的边缘时,竟然在31分钟内没有采取切断电源的措施,致使架线电机车行驶到巷道拐弯处引起瓦斯爆炸,造成死亡148人的特别重大事故。对于广大的煤矿职工来说,安全文化素质更是—个严重的问题。由于煤矿是高危行业,煤炭生产过程中的不确定因素多,应当需要高素质的人才去从事该项工作,才能应付生产过程中出现的复杂局面。但是,实际情况是:由于工资较其他行业低、作业环境恶劣、劳动强度大和工作时间长的现状,加上当前年轻人多为独生子女的情况下,就很难招收到有一定文化程度的技术工人。因此,就只能招收农民工,而且缺乏应有的技术培训。采用安全知识和技能水平低下的劳动者,在这种高危环境中作业,产生事故是难以避免的。4)基础工作薄弱,安全技术装备不足是客观存在的现实。煤矿矿井的寿命多为几十年,甚至上百年,当建井初期,矿井的生产系统还是比较好的,但随着开采深度加大,范围延伸扩展,瓦斯涌出量增多,地应力和瓦斯压力增大,危险程度急剧增长,原有的矿井生产系统就难以适应要求,而又没有可能自筹资金来改建生产系统。也就是说,很多煤矿只能维持简单再生产,前几年困难时,甚至发不出工资。长期以来安全投入少,装备差,有的矿民国时期、解放初期的安全装备还在用,抗灾能力差,所以不产生事故则已,一旦发生事故往往就是大事故。近年来,随着国家对煤矿安全的重视和投入,矿井安全装备有了很大的改善和提高,但还有许多矿井的安全设施达不到要求,这也是当前存在的安全隐患。为此,建议进一步加大对煤矿安全的投入,改善煤矿安全生产状况。5)国家对煤矿的税制不够完善也是客观存在的事实。在笔者的印象中,税制改革时,统一采用17%的增值税,由于煤炭属于初级产品,不同于机电产品,没有副加值,是原料产品,现行税制显然是不适用的,所以税率下调了三四个百分点,笔者认为还不够,应当进一步下调税率。另外,为了保护国有资源和减少资源开采所造成的污染,笔者认为对煤炭应征收资源费和环境保护费以补偿国家的投入,收费的标准应根据自然地理环境、煤质的优劣程度和煤矿开采体制(国有、集体和个体)而不同,以体现在市场经济条件下的相对公平原则和提高资源的回收率,对高瓦斯矿井应当将减少的税费投入到安全和环保的技术改造中去。瓦斯实际上又是资源,通过瓦斯抽放不仅可以解决煤矿生产中的安全问题,而且可以提高资源的利用率,减少对大气的污染。因此,为了鼓励矿井瓦斯抽放工作,建议:抽放瓦斯利用的收入应减免税收,且鼓励瓦斯发电和开发新的瓦斯利用途径(尤其是低浓度瓦斯的合理利用),使高瓦斯矿井有积极性千方百计地提高瓦斯抽放量和利用量。既提高了矿井的安全性,又降低了瓦斯对大气的温室效应(瓦斯对大气的温室效应是二氧化炭的21倍)t9],同时,还增加了资源的回收率,真正实现煤和气的共采。6)对事故后的处理未能充分体现惩前毖后的作用也是客观存在的现象。长期以来,在处理瓦斯爆炸等大型恶性事故时,一方面对大量人员的伤亡和国家财产的损失深感痛心,觉得应严惩有关责任人,但另一方面也看到了事故的产生原因是多方面的。矿井自然条件困难,生万方数据第5期林柏泉等:我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·45·产系统不完善,安全设施不足,人员素质差,既有当事人的责任,也有领导和客观环境的原因。笔者对矿工有发至内心的同情和忧虑,觉得在煤矿工作工资低,环境恶劣,能下井上班,坚持工作,就算不易了。希望对他尊重、关爱和保护,创造安全生产的条件,否则,就更没有人干这一行了。虽然,近几年煤矿领导人工资待遇有较大提高,情况有所变化,但是,许多煤矿的领导是一年四季都在矿上坚持工作(除了外出开会),每天工作十多个小时,无节假日,时刻还担心井下出事,连晚上睡觉都不安宁。因此,从所付出的劳动和其他行业相比,也不算高。4建议应当采取的对策和措施当前,尽管煤矿安全生产形势严峻,特别重大事故时有发生,存在许多问题,但是,也并不是一无是处。其有利条件是:有经验丰富、政治文化素质高的各级领导;有经过数十年建设的强大物质基础;有建国几十年来培养起来的技术队伍;有经过多次修订的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等规程规定;有专业化的煤矿安全研究机构和有关的大专院校;许多大的煤矿企业还有自己的瓦斯防治机构等..应该说做到控制瓦斯事故的频发是完全可能实现的。特别是我国有具有世界先进生产水平的神华煤矿,也有在高瓦斯和突出危险条件下、多年来实现安全高产的淮南和平顶山煤业集团公司等所获得的技术及管理经验。科学的理念和先进的技术对搞好煤矿安全生产,都是可贵的。为了扭转当前煤矿安全生产的状况,笔者建议,应主要采取如下对策和措施。4.1加强宣传和职工的培训工作,提高从业人员的素质,减少入的不安全行为1)将最近几次大的瓦斯事故做成vCD光盘,分发到全国所有的瓦斯矿井,说明事故产生的原因,分析有关的责任,措施的不足之处,事故的教训,以敲响警钟。在瓦斯矿井要做到人人皆知,像抗非典那样,深入人心,关心瓦斯灾害防治,做到了解安全规程,执行安全规程的模范。尤其是应当使煤矿职工了解其所工作范围内所存在的危险源,知道危险出现时应当采取何种措施,具备解决相关危险的能力,以减少人的不安全行为导致的事故。2)对高瓦斯矿井和突出矿井的负责人更应当进行技术培训并实行上岗证制度,宣讲近年来的灾害事故的实例,经验和教训,以提高一线领导人员的素质和水平,提高他们对灾害事故的预见性和发生事故时的应对处理能力。3)对地矿学科的艰苦专业,国家给予奖学金,并和学生签订毕业后在煤矿企业工作年限的协议,同时,提高在煤矿工作的技术人员的待遇,建立煤矿行业从业人员最低工资制度,改善其工作环境,以保证在煤矿中后继有人。4.2加强科研工作力度,提高安全生产水平。建立本质安全化的生产体系党和政府历来对煤矿企业的安全生产十分重视,相继出台了“劳动法”、“安全生产法”、“煤矿安全规程”等,安全管理能力得到了不断的加强,煤炭开采技术水平也得到了不断的提高,在国有重点煤矿中,综合机械化开采技术比例达到了60%左右。但是,煤矿重大瓦斯事故仍然时有发生,产生这些事故的直接原因是我国煤层瓦斯富集条件的复杂性,地下作业诱发的采动应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的3场互动性,矿井瓦斯动力灾害的突发性,巷道网络化体系中发生的瓦斯爆炸传播过程的流动场、温度场和化学场的耦合性,增加了探索瓦斯动力灾害事故机理及防治技术的难度。特别是近十多年来,开采深度的加大和开采集约化程度的提高导致开采条件更趋复杂,原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。因此,应当采取相应的措施:1)进一步加强科研工作力度,特别是应当针对当前开采条件进行研究,其中包括基础理论的研究、应用技术的开发和安全装备的研制,以便为建立本质安全化的矿井生产系统奠定基础。2)对高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井,建议应当成立瓦斯防治小组或研究所,通过与高等院校和专职科研单位的合作,测定矿井采掘范围内煤层的瓦斯压力、煤层透气性、煤的强度、煤层瓦斯含量等技术参数,查明矿井有关区域的瓦斯危险程度,解决生产过程中遇到的技术难题,预测预报在采掘过程中应注意的事项,并提出应采取的措施。3)对高危矿井要投入必要的资金,改造通风系统和设备,装备瓦斯抽放系统、监测设备,矿井防灾救护系统等安全设施和装备,以改善安全生产的环境,提高生产系统的抗灾能力。万方数据·46·中国安全科学学报(1aina Safety Science Jc.aml第16卷2006焦4.3对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策,采取特殊措施,以利于健康发展高瓦斯和突出矿井既有资源赋存条件差和容易诱发事故的一面,同时又拥有相对丰富的瓦斯资源。国家应当对其制定特殊的政策:减少对高瓦斯矿,特别是突出矿井的税收额度,将少收的税款补助至矿井对安全的投入中去,以改善矿井的安全条件;鼓励其进行瓦斯抽放和开发利用瓦斯,并且在开发利用瓦斯的过程中应减免税收,鼓励瓦斯发电,其所发的电可并网运行,不得限制和歧视。5结论煤炭是我国的主要能源,在今后相当长的时期内以煤为主的格局不会改变,笔者通过对我国煤矿安全生产现状分析及应当采取的对策分析,有以下两点结论:1)近年来,煤矿行业事故多发是由多方面因素造成的,其中包括:我国煤层自然赋存条件复杂多变,国家对煤矿企业的技术定位不够准确,煤矿从业人员素质不高,难以满足工作环境对人员素质的要求,现有煤矿安全技术装备不到位以及国家对煤矿的税制不够合理等。2)为了解决当前煤矿生产过程中存在的问题,应当采取综合措施予以解决。其中包括:加强宣传和职工的培训工作,提高从业人员的素质,减少人的不安全行为,要建立煤矿行业从业人员最低工资制度,改善其工作环境,以保证在煤矿中后继有人;加强科研工作力度,提高安全生产水平,建立本质安全化的生产体系;对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策,采取特殊措施,以利于健康发展[10]。而上述问题的解决,需要引起全社会的共同关注和企业、政府等相关部门的共同参与,才能更有效地推动我国煤矿的安全与健康发展。
应用机电一体化技术,对于提升煤矿生产操作的自动化处理水平,避免造成更大的损失与危害,提高了工作效率方面起到了重要作用。下面是我为大家整理的煤矿机电一体化毕业论文,供大家参考。
摘要:文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。
关键词:煤矿机械;机电一体化
1关于机电一体化技术
我国机电一体化技术研究历程
从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。
机电一体化技术概述
目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。
煤矿机械加工中机电一体化产品
伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。
2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略
机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。
零件分类及其变型模式
受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。
利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具
AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。
煤矿机械几何数据模型
目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。
煤矿机械属性数据模型
一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。
3结束语
文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。
参考文献
1、机电一体化技术在煤矿的应用张莉;山西煤炭管理干部学院学报2007-02-25
2、机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用方媛;卞奕明;李艳平;煤炭技术2012-07-10
摘要:在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。
关键词:煤矿机械;机电一体化
科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。
1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析
从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。
2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析
煤矿综合采煤中的应用
当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。
煤矿开采运输的提升设备
第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。
其他类的煤矿机电一体化装置
从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。
煤矿安全生产中的应用
除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。
3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议
由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。
4结束语
在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。
参考文献
1、机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用胡福庆;科技致富向导2013-01-20
浅议煤矿煤层的开采技术摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式(一)井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。(二)露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。(一)开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。(二)解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。(三)缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。(五)各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术(一)深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。(二)“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。
无论是在学校还是在社会中,大家都不可避免地会接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。那么一般论文是怎么写的呢?下面是我收集整理的机修钳工技师论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
摘 要:钳工是一种传统的以手工操作为主的工种,到目前为止已有2000多年的发展历史。近年来,随着科学技术的不断发展进步,许多钳工工艺已经实现了机械化操作,但是装配钳工的加工操作仍然占据着不可替代的作用,是机械制造中不可缺少的工种。该文简单介绍了装配钳工的基本技术要点。
关键词:装配 钳工 技术要点
与机械加工相比,钳工操作工作强度大、化工精度低、效率低下,尽管如此,机械加工中许多机械难以完成的加工工序都要靠钳工来完成,对于一些特殊的零件制造来说,钳工是必不可少的,尤其是装配钳工,对产品的质量和性能产生极大影响。所以我们要掌握装配钳工的技术要点,生产过程中严格遵循工艺规程进行操作,确保产品品质。
1 装配钳工的基本技能
划线
依照图纸和实际的加工需求在毛坯或者半成品上通过划线工具划出相应的点、线、面等,作为加工基准界限。划线操作必须保证所划线条或者所划点、面的清晰度,尺寸定位精确,以保证加工精度,通常划线精度要求在~ ram之间。通过划线能够更加直观地确定工件的加工余量,加工尺寸界限一目了然,同时还可以及时发现和处理存在的不合格工件。划针、划规、钢直尺、划线盘等是划线操作常用的工具。划线工具的使用过程中,为避免工具划伤或损坏,保证划线精度,尽量使划线工具与毛坯间保持一定距离。此外,还要注重划线工具的保养和维护工作,出现生锈、脏污现象及时处理。
锉削
锉削的使用范围比较广,不仅能够对平面、曲面进行锉削处理,还可以锉削沟槽等形状不一的复杂内外表面,锉削精度可达 mm。锉削时,操作手法十分重要,一般是由右手握住手柄,掌心由柄端部分撑住,大拇指按住柄的上端,其余四指握紧手柄。左手中指和无名指将锉刀前端部分捏住,用拇指按住锉刀的刀头,食指和小指自然回拢。操作时,注意重心的控制,站立自然,使锉刀处于水平直线运动状态,同时注意力度大小的控制,锉削频率通常在40次min左右。
锯削
顾名思义,锯削就是采用锯对工件进行锯削的过程。操作时右手握住锯弓的手柄,用拇指压住食指,左手注意力度大小的把握,控制锯弓的方向;左手的拇指压在弓背上,其余手指扶住锯弓的前端部位。在锯条的推进过程中,左手保持上翘状态,右手用力下压,在回程时,右手抬起,左手随着锯弓做跟回操作。锯削频率与锉削频率基本相同,每分钟锯削40次左右。值得注意的是,锯削时控制好用力的大小,以免用力过大折断锯条,使人体受到伤害;目光与锯条的垂直方向重合,确保直线加工锯削;安装锯条时,避免用力过紧,折断锯条。
钻孔
为了确保钻孔的精度,在钻孔前在目标位置划好十字中心线,以确定出具体的孔位,同时打好中心样冲眼,与十字中心线重合,若出现偏移现象,要及时矫正处理,钻孔时,冲眼的加工尺寸尽量要小。在加工直径较小或者深度较大的孔时,尽量减小钻头的进给量,同时不断进行退钻排削,以免碎削堵孔损坏钻头。在钻孔即将穿透时,减小钻头的进给力度,降低切削抗力,防止钻头折断导致安全事故的发生。此外,要加强钻头的散热措施,钻孔时加入适量的切削液,尽量减小钻头所受的摩擦力,这样不仅有助于钻头寿命的延长,还可以改善孔的表面质量。钻孔时,有以下注意事项:首先,钻孔过程不可佩戴手套,容易引发安全事故;第二,钻孔时不可进行检测工作,必要时先停车,再检测;第三,为了防止平口钳对人身造成伤害,要将其手柄端置于钻床工作台的左侧;第四,钻较大的孔时,先采用小钻头开钻,然后通过大钻将孔扩大。
攻螺纹
通过丝锥在工件孔内部加工出内螺纹的过程就叫做攻螺纹,例如:所要加工的为4×M10的螺纹。开始采用直径为18 mm的点钻对其进行加工,加工出孔口倒角,之后开钻底孔,最后一步是攻丝4×M10。操作时的注意事项有:第一,在完成底孔孔口的倒角工作后方可进行攻螺纹操作;第二,确保工件的装夹处于水平放置状态;第三,在丝锥切入的过程中随时检查并矫正丝锥的垂直位置,确保加工精度;第四,在丝锥攻孔出现障碍时,及时退出丝锥,将孔内的铁削清理干净,防止丝锥受损或者加工深度不符合要求。
2 装配常用量具
游标量具和百分表是装配中主要的两种量具,作为装配过程中不可缺少的量具,游标卡尺不仅能够测量工件的长度、厚度等参数,还可测量孔的内外径、孔深、中心距等。使用游标卡尺时,先观察标尺零刻线附近的整数,找出从零刻线开始与尺身某一刻线重合的刻线,精度值与这一刻线数值的乘积为1 ram的小数部分,再将读出的整数与小数加起来,所得的结果即为最终测量值。在使用游标卡尺进行测量时,首先将工件的.毛刺去除,避免刮伤卡尺。
3 装配图
装配图是机械制造过程中的重要参考依据,是装配钳工不可缺少的参考工具。通过装配图可以充分反映出设计者的设计意图和机械部件的工作原理。设计者将各个零件间的装配关系和具体的结构以及零件的结构等实际情况通过装配图显示出来,装配图为装配、检验和安装过程提供可靠的尺寸和技术指标。因此我们要在充分了解图样中零件尺寸、性能的前提下,再进行安装。
装配图的步骤为:首先,观察标题栏内容,对零件功能、名称、材料、数量等有一个初步的了解,遇到陌生或者复杂的装配图,查阅相关技术资料和技术说明书等,掌握该零件的具体功用和结构特点。第二,观察研究视图,通过主视图、俯视图、左视图等掌握装配图的表达目的,理清各个视图间的关系。第三,进一步研究视图,头脑中构想出结构和形状。第四,明确装配图的尺寸要求,研究分析各个尺寸要求,在满足设计工艺要求的前提下,确定尺寸基准和尺寸种类标注的具体形式,确保装配过程的合理性。最后,根据技术要求,对全图进行综合全面的分析和掌握。
4 滚动轴承轴向间隙调整
首先,通过向心轴承在轴的两侧留出一定的空隙(通常在~ mm左右),并且此向心轴具有间隙不可调性。第二,图样中对于径向间隙可调的滚动轴承的轴向间隙没有做出明确的规定。第三,通过调整螺钉螺母来控制轴承的轴向间距,此外,还要对塞尺和百分表进行测量调整。第四,双列圆锥滚子轴承轴 向间 隙的调整。第五,四列圆锥滚子轴承轴向间隙的调整。
5 拆卸的注意要点
根据实际结构的不同,应采用不同的拆卸顺序,明确拆卸要点;拆卸时注意工具零件的保护,合理选用工具;拆卸好的零件按不同型号有次序地放置,按原来结构套在一起,并做好标识。
6 结语
总之,装配钳工是一项精度要求严格的手工工艺,操作时需要严格按照工艺要求进行,因此,我们在掌握理论知识的同时,还需要在实际生产实践中不断积累经验,提高技术的掌握程度,以保证产品质量和生产安全。
参考文献
[1] 张景田.钳工的装配技术要点[J].机械加工制造,2012(4):15-17.
[2] 李振仁.浅谈钳工的基本技术与基本操作[J].黑龙江科技信息,2009(9):29.
钳工是用手工工具并经常在台虎钳上进行手工操作的一个工种。下面是由我整理的钳工技师职称论文,谢谢你的阅读。
论职业教育中的装配钳工
摘 要:随着科技的发展,许多钳工的工作被机械所代替,但是钳工可以完成机械加工不便加工或难以完成的工作,尤其是装配钳工作为机械制造业中必不可少的工序仍具有非常重要的作用。
关键词:职业教育 装配钳工 工艺
钳工是一门历史悠久的工种,两千多年前已经出现了。但随着科技的发展,许多钳工的工作被机械所代替,但是钳工可以完成许多机械加工不便加工或难以完成的工作,而且所需设备简单,因此装配钳工作为机械制造业中必不可少的工序仍具有非常重要的作用,如产品的装配、维修等。
一、装配钳工的工艺
装配钳工主要以手工操作为主,从事工件的加工、机械设备的装配、调整工作。它关系到产品的尺寸精度、位置精度和形位公差,关系到产品的质量,而我们掌握了装配工艺就相当于找到开门的钥匙,就能保证工作的顺利开展。
1.装配工艺过程包括四个阶段
(1)装配前的准备工作。
(2)装配工作。
(3)调整、精度检验和试车。
(4)涂装、涂油、装箱。
2.装配的组织形式
(1)固定式装配。
(2)移动式装配。
3.装配工艺规程
(1)装配工艺规程是规定产品及部件的装配顺序、装配方法、装配技术要求和检验方法及装配所需设备、工夹具、时间、定额等的技术文件;是提高产品装配质量和效率的必要措施,也是组织装配生产的重要依据。
(2)编制装配工艺规程的方法和步骤:对产品进行分析、确定装配顺序、绘制装配单元系统图、划分装配工序和装配工步、编写装配工艺文件。
除了以上装配钳工的通用特征之外,装配钳工工艺在职业教育中还有着其特殊性。职业教育在学习工艺理论时要求除掌握基本的工艺特点外,更重要的是掌握工艺安排的合理性,工艺编程内容的准确性。
二、装配钳工的操作
装配钳工的基本操作有划线、錾削、锉削、锯割、孔加工、螺纹加工、矫正和弯形、铆接、刮削、研磨以及机器设备调试、设备维修、基本测量和简单的热处理等。
职业教育中装配钳工的操作由于受设备、场地等限制,故安排实际操作的时间和机会比较少,有些实际操作通过到企业进行参观实习等方法,使学生在感性上有更深入的了解。在学校装配钳工训练的主要内容是锉削,下面着重介绍锉削及典型零件的加工。
锉削的精度可达,表面粗糙度可达,它的应用非常广泛。锉刀的正确握法是用右手紧握手柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上部,其余四指满握手柄,左手中指、无名指捏在锉刀的前端,大拇指根部压在锉刀头上,食指和小指自然收拢。锉削的站立位置与錾削相似,站立时要自然,便于用力,以适应不同的锉削要求,身体重心要落在左脚上,右膝伸直,左膝随着锉削的往复运动而屈伸。锉平面时,必须使锉刀保持水平直线的锉削运动,锉削时,左手所加的压力由大减小,而右手压力由小增大。
锉削要注意如下问题:锉削时要保持正确的操作姿势和锉削速度。锉削速度一般为每分钟40次左右。锉削时两手用力要平衡,回程时不要施加压力,以减小锉齿的磨损。锉刀放置时不要露出钳台边外,以防跌落伤人。不能用嘴吹切屑或用手清理切屑,以防伤眼或伤手。不使用无手柄或手柄开裂的锉刀。锉削时不要用手去摸锉削表面,以防锉刀打滑而造成损伤。锉刀不得沾油和水。锉屑嵌入齿缝必须用钢刷清除,不允许用手直接清除。
60?燕尾槽(凸)的锉削加工在钳工实习中是一个非常典型的课题。实习内容涉及划线、锯割、锉削、角度的测量及对称度的控制。钳工加工燕尾槽的关键是燕尾斜面的对称度及间接尺寸的控制。
1.零件图分析
该工件为钳工典型的对称角度加工的工件,对称工件必须采用单边加工的方法。而燕尾槽由于有角度的存在,故在加工过程中除了用常用量具(游标卡尺、千分尺、角度尺等)外,为了保证对称性必须使用测量心棒进行计算加工测量。该工件测量要用到游标卡尺、万能角度尺、千分尺、和测量心棒等,同时为了提高效率可以事先做好60?角度样板。而该工件的计算采用三角函数求出相关数值,再利用量具对其进行测量加工。计算是该工件的重要关键点,而用合理的加工工艺安排对燕尾凸槽进行加工是保证工件质量的重要理论指导,最后根据既定的工序进行加工。
2.零件的加工过程
(1)划出燕尾槽外形尺寸80mm×50mm的加工轮廓线,用游标卡尺进行划线校对,利用锯割和锉削的方法加工到规定的尺寸,用50~75mm和75~100mm的千分尺测量保证尺寸精度,(2)选两个相互垂直的平面作为划线基准,划出燕尾槽的加工轮廓线,用游标卡尺进行划线校对,
(3)钻两个φ3mm的工艺孔后锯掉右侧
(4)加工右侧燕尾前先用完全互换法解尺寸链的方法求出A尺寸,
先画出尺寸链简图,
解:A为封闭环
AMAX=
AMIN=
故A尺寸的控制范围是~,用25~50mm的千分尺来保证精度。
(5)如图6,用60?的角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅰ面,锉削前为了保证对称度要求先用三角函数求出B尺寸。由于Ⅰ面是斜面,因此在测量时先用φ12mm的测量心棒靠在斜面上。
解:B=40+HG,HG=HE+EF+FG,HE=10mm,FG=6mm,即只需求EF
EF=ctg30?×OF=×6=
求出B尺寸后用角度样板或万能角度尺为基准锉出Ⅰ面至规定的角度,锉削同时用50~75mm的千分尺保证B尺寸。
经过以上几个工序就把燕尾凸槽的1/2(右边)加工完成了。
(6)接下来加工左侧燕尾槽时先用加工右侧相同的方法锯割出左侧形状,
(7)因为是对称件,如同步骤(4)左侧高度同样为A,用锉削的方法加工至规定尺寸,用25~50mm的千分尺保证精度。
(8)用角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅱ面,因为要保证对称度,所以要先求出C尺寸。因为对称所以可以用2个φ12的测量心棒进行计算。
C=80-(80-B)×2=80-()×2=
最后以角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅱ面至规定尺寸要求,同时用50~75mm的千分尺保证C尺寸,即保证对称度。
(9)燕尾槽加工好后最后去除毛刺,进行上油保护,工件完成。
综上所述,装配钳工应立足于校内基本功的练习,打下扎实的基础,学好理论,为以后走上工作岗位做好准备。
参考文献:
[1]姜波.钳工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.
[2]徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社.2004.
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装配钳工论文摘要: 钳工是一门历史悠久的技术,其历史可追溯到二千年前,随着科学技术的发展。很多钳加工工作已被机械加工所代替,但装配钳加工工作作为机械制造中必不可少的工序仍具有相当重要的作用,如机械产品的装配、维修、检验都需要装配钳工工人的工作去完成,装配钳工也是所有机械设备最终制造完成的必须工种,可见装配钳工在机械制造中的地位,所以掌握装配钳工的技术要点对机械制造来说非常的重要。 关键词:装配 锉削 钻削 锯削 装配图 引言:钳工是以手工操作为住,事业各种工具来完成零件的加工。与机械加工相比,钳工劳动强度大、生产效率低、制造精度不高,但也是机械加工中不便和难以完成的工种,特别是装配钳工,它关系着产品的尺寸精度、位置精度、形位公差,也就是说装配钳工关系着产品的质量问题,合格与不合格。然而我们只有懂得装配工艺规程,才能提高劳动生产力,保证产品质量,只有严格按照工艺规程生产,才能保证装配工作的顺利进行,降低成本,增加工厂收益,所以只要我们懂得了装配的注意要点,才能在生产中更大的发挥我们自己的力量,这也是本文的目的所在。 一.装配钳工的基本技能 装配钳工的基本技能主要有划线,钻削,锉削,锯削,铰孔,功螺纹,套螺纹以及对部件机械零件进行装配,调试,检验,试车等。要做好一名合格的装配钳工,不仅要加工出合格的产品,更要有熟悉安全文明生产的相关知识,这样才能适应“安全第一,生产第二”的生产口号。下面就是装配钳工的基本技能及其注意要点。 (一) 划线 划线是根据图样和技术要求在毛坯或半成品上用划线工具划出加工界限或划出作为基准的点、线、面的操作过程。划线要求线条清晰均匀。定形、定位尺寸准确,划线精度一般要求在025mm~05mm。划线可以确定工件的加工余量;使加工有明显的尺寸界限;也可以发现和处理不合格的毛坯。 划线工具有划针、划规、划线盘、钢直尺、样冲等。划线工具应与毛坯分开,以免毛坯毛刺划伤划悬工具,影响工具的精度,同时也应及时保养,以免工具生锈。划线前首先要看懂图样和工艺要求明确划线任务;检验毛坯和工件是否合格;然后对划线部位进行清理,涂色;确定划线基准;选择划线工具进行划线。 划线的步骤一般为: 1 看清看懂图样,详细了解工件上需要划线的部位,明确工件及划线有关部分的作用和要求,了解有关的加工工艺 2 选定划线基准 3 初步检查毛坯的误差情况,给毛坯涂色 4 正确安装工件和选用划线工具 5 划线 6 详细对照洋图检查划线的准确性,看是否有遗漏的地方 7 在线条上冲眼 (二) 锉削 锉削应用十分广泛,可以锉削平面,曲面,内外表面,沟槽等各种形状复杂的表面。 精度可以达到0,01mm表面精度可以达到R0,8UM。 锉刀的正确握法与否,对锉削质量,锉削力量的发挥和人体疲劳程度都有一定影响。正确的握法是用右手握紧手柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上步,其余四指满握手柄左手中指,无名指捏住锉刀的前端,大拇指根部压在锉刀头上,食指,小指 自然收拢。锉削是的站立位置与錾削相似,站立要自然,便于用力,以便适应不同的锉削要求,身体重心要落在左脚上,右膝伸直,左膝随着锉削的往复运动而屈伸。锉平面时,必须使锉刀保持水平直线的锉削运动,锉削前时,左手所加的压力由大减小,而右手压力由小增大,锉削一般一分钟40次左右 锉削的注意要点: 1 锉刀柄要牢靠,不要使用锉刀柄有裂纹的锉刀 2 不准用嘴吹铁削,也不准用手清理铁削 3 锉刀放置不得露出钳台 4 夹持以加工面时应使用保护片,较大工件要加木垫 (三) 锯削 锯削是用锯对材料或工件进行切断或锯削的加工方法。其使用技能方法右手满握锯弓手柄,大拇指压在食指上,左手控制锯弓方向,大拇指在弓背上,食指中指,无名指扶在锯弓前端,姿势与锉削基本一致。锯削方法即推进时左手上翘,右手下压,回程时右手上抬,左手自然跟回,一分钟40次左右。 锯削时注意事项: 1 工件将要锯断时应减小压力,防止工件断裂时伤脚。 2 锯削时要控制好用力,防止锯条突然折断失控,失人受伤 3 锯削过程中眼睛与锯条竖直线重合,一面锯歪 4 锯跳安装过紧或运动过快,压力太大,易使锯条折断 (四) 钻孔 钻床上进行钻孔时, 钻头的旋转是主运动, 钻头沿轴向移动是进给运动. 钻孔时先在钻的位置划出孔位的十字中心线,并打上中心样冲眼,要求冲眼要小,样冲眼中心与十字交差点重合.起钻时先在冲眼冲一小坑,观察孔位置是否正确,并不断借正,使浅坑与划线圆同轴. 钻小直径孔或深孔时,进给量要小,并经常退钻排削,一面削阻塞而扭断钻头. 钻孔将穿透时,进给用力必须减小,以防止进给量突然过大,增大切削抗力,造成钻头折断.或使工件随着钻头一起转动造成事故.为了使钻头散热冷却,减少钻头与孔之间的的摩擦和提高小钻头的寿命和改善空的表面质量, 钻孔时要加住足够的切削液. 注意事项: 1 严格遵守钻床的操作规程,严禁戴手套 2 钻孔过程中需要检测时,必须先停车,然后才检测 3 钻孔时平口钳的手柄端应放位置在钻床工作台的左向,以防转距过大造成平口钳落地伤人 4 钻大孔时,先用小钻头钻孔,再用大钻扩孔 (五) 功螺纹 功螺纹的注意要点: 1 功螺纹前要对底孔孔口倒角 2 工件的装夹位置应放平,使螺孔中心线置于垂直或水平位置 3 当丝锥切入1~2圈后及时检查并矫正丝锥的垂直位置 4 功不通孔时,需经常退出丝锥,排出孔内的铁削,否则会因铁削阻塞使丝锥折断或达不到螺纹深度要求 二 装配常用量具及其装配图 (一)量具:常用量具主要有游标量具和百分表.而游标量具主要有游标卡尺.装配中没有游标卡尺是不行的,它在产品尺寸和公差上十分重要.游标卡尺可以测量长度,厚度,外径内径,孔深,中心距等.游标卡尺分为0`05 mm和0`02mm游标卡尺,其刻线原理基本一样,如0。02mm游标卡尺的刻线原理为例:尺身每格长度为1MM总长度49mm,等分50格,侧游标每格长度为49/50=0。98mm,尺身1格和游标1格长度差为1—0。98=0。02mm,侧它的精度为0。02mm。游标卡尺读数方法:首先读出游标尺零课线邹边身上的整数,再看看游标尺从零刻线开始第几条课线与尺身某一刻线对齐,其游标刻线数与精度的乘机就是1mm的小数部分,最后将整毫米数与小数相加就是测得的实际尺寸。 游标卡尺是生产中不可缺少的一部分,必须注意其精度,测量时候要去掉工件的毛刺以免划伤卡尺,用完要放在指定的位置,轻拿轻放,不可与工件一起摆放,长时间不用时还需擦油,以免用时候不光滑。 (二) 装配图 装配图是机械设计中设计者意图的反映,是机械设计,制造的重要的技术依据。装配图是表达机器或部件的工作原理,零件间的装配关系和零件的主要结构形状,以及装配,检验和安装时所需的尺寸和技术要求。所以我们在装配时,必须看懂图样中的性能尺寸,装配尺寸。安装尺寸,外形尺寸。 但装配图的方法步骤: 1 先看标题栏,初略了解零件 看标题栏,了解零件的名称,材料,数量比例等,从而大体了解零件的功能。对不熟悉的比较复杂的装配图,通常要参考有关的技术质料。如该零件所在部件的装配图,相关的其他零件图及其技术说明书等,以便从中了解该零件在机器或部件中的功能,结构特点,设计要求和鬼要求。为看图创造条件。 2 分析研究视图,明确表达目的。 看主视图,俯视图,左视图,局部视图,剖视图等,从而弄清个视图的关系及其表达目的。 3 深入分析视图,想象结构形状 4 分析所有尺寸,弄清尺寸要求 根据零件的结构特点,设计和制造工艺要求,找出尺寸基准,分析设计基准和工艺基准,明确尺寸种类标主形式。分析影响性能的功能尺寸标住是否合理,标住结构要求的尺寸标住是否符合要求,其余尺寸是否满足工艺要求。 5 分析技术要求,综合看懂全图。 主要分析零件的表面粗槽度,尺寸公差和形位公差要求。要先弄清配合面或主要加工面的加工精度要求,了解其代号含义,再分析其余加工面和非加工面的相应要求,了解零件加工工艺特点和功能要求,然后了解分析零件的材料热处理,表面处理或修饰,检验等其他技术要求。 综上所述,装配钳工不仅要注意加工中的划线,锉削。钻孔,锯削等,还要看懂装配图,提高劳动生产效率,保证产品质量和注意安全生产,掌握上面所有的理论知识是不够的,我们还要在实际的实践和生产过程中,不断的总结精练,不断的自我提高,才能在以后的工作中加工出有利于工厂的效益的机械产品,才能不会被社会所淘汰掉
前 言通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠,要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调,严格控制串联通风,强化局部通风管理,杜绝局部通风机无计划断电,做到通风系统正规合理、可靠、稳定.矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分,是保证安全生产的重要环节。因此,必须周密考虑,精心设计,力求实现预期效果。第一章 矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计,既要考虑当前的需要,又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计,必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查,分析通风存在的问题,考虑矿井生产的特点和发展规划,充分利用原有的井巷与通风设备,在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计,都必须贯彻党的技术经济政策,遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。矿井通风设计一般分为两个时期,即基建时期与生产时期,分别进行设计计算。第一节 矿井基建时期的通风矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风,即开凿井筒(或平硐)、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后,主要通风机安装完毕,便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风,从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。第二节 矿井生产时期的通风矿井生产时期的通风是指矿井投产后,包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计,根据矿井生产年限的长短,又可分为两种情况:(1)矿井服务年限不长时(大约15至20年),只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期;矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算,并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。(2)矿井服务年限较长时,考虑到通风机设备选型,矿井所需风量和风压的变化等因素,又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期,对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划,但对矿井通风系统,应根据矿井整个生产时期的技术经济因素,作出全面的考虑,以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求,又能照顾长远的生产发展与变化情况。矿井通风设计所需要的基础资料如下:矿井地形地质图;矿岩游离二氧化硅(矽)、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量;煤岩自然发火倾向性;煤尘爆炸性;矿区气候条件,包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等;矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性;矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形;矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法;产量分配和作业布置,同时作业的工作面数及备用工作面个数;同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布;同时爆破的最多炸药量;同时工作的最多人数等。第三节 矿井通风设计的内容(1)确定矿井通风系统(2)矿井通风计算和风量分配(3)矿井通风阻力计算(4)选择通风设备(5)概算矿井通风费用此外,根据不同地区或矿井的特殊条件,还需警醒矿井空气温度调节的计算(具体内容见第八章)第四节 矿井通风设计的要求(1)将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所,保证生产和创造良好的劳动条件;(2)通风系统简单,风流稳定,易于管理,具有抗灾能力;(3)发生事故时,风流易于控制,人员便于撤出;(4)有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施;(5)通风系统的基建投资省,营运费用低,综合经济效益好。第二章 优选矿井通风系统第一节 矿井通风系统的要求(1)每一矿井必须有完整的独立通风系统。(2)进风井口应按全年风向频率,必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。(3)箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井,如果兼做进风井使用,必须采取措施,满足安全的需要。(4)多风机通风系统,在满足风量按需分配的前提下,各主要通风机的工作风压应接近,当通风机之间的风压相差较大时,应减小共用风路的风压,使其不超过任何一个通风机风压的30%。(5)每一个生产水平和每一采区,都必须布置回风巷,实行分区通风。(6)井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流,回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。(7)井下充电室必须用单独的新鲜风流通风,回风风流应引入回风巷。第二节 确定矿井通风系统根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件,提出多个技术上可行的方案,通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力,当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围,并能迅速恢复正常生产。第三章 矿井风量计算第一节 矿井风量计算原则矿井需风量,按下列要求分别计算,并采取其中最大值。(1) 按井下同时工作最多人数计算,每人每分钟共计风量不得少于4m³;(2) 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。第二节 矿井需风量的计算1.采煤工作面需风量的计算采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算,取得最大值。1) 按瓦斯涌出量计算Qwi=100 Qgwi Kgwi式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量,m³/minQgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量,m³/minKgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时,至少进行5昼夜的观测,得出5个比值,取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=~;炮采工作面取Kgwi=~;水采工作面取Kgwi=~。2) 按工作面进风流温度计算采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1<1515~1818~2020~2323~26 ~~~~采煤工作面的需要风量计算:Qwi=60 Vwi Swi Kwi式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速,按其进风流温度从表7-4-1中选取,m/s;Swi——第i个采煤工作面有效通风断面,取最大和最小控顶时有效断面的平均值,m2Kwi——第i个工作面的长度系数,可按表7-4-2选取。表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi<1550~8080~120120~150150~180>180 ) 按使用炸药量计算Qwi=25×Awi式中 25——每使用1kg炸药的供风量,m3/min;Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量,kg;4) 按工作人员数量计算Qwi=4×nwi式中 4——每人每分钟应供给的最低风量,m3/min;nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数,个。5) 按风速进行验算按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量:Qwi≥60××Swi按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量:Qwi≤60××Swi采煤工作面有串联通风时,按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求,并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量,且不得低于其回采时需风量的50%。2.掘进工作面需风量的计算煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量,应按下列因素分别计算,取其最大值。1) 按瓦斯涌出量计算Qhi=100×Qghi×Kghi式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量,m3/min;Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量,m3/min;Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数,一般可取~。2) 按炸药量计算Qhi=25×Ahi式中 25——使用1kg炸药的供风量,m3/min;Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量,kg。3) 按局部通风机吸风量计算Qhi= ∑Qhfi×Khfi式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数,一般取~。进风巷道中无瓦斯涌出时取,有瓦斯涌出时去。表7-4-3 各种局部通风机的额定风量风机型号 额定风量/ m3•min-1JBT-51()JBT-52(11KW)JBT-61(14KW)JBT-62(28KW) 04)按工作人员数量计算Qhi=4×nhi式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数,人。5)按风速进行验算按最小风速验算,各个岩巷绝境工作面最小风量:Qhi≥ 60××Shi各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量:Qhi≥ 60××Sdi按最高风速验算,各个掘进工作面的最大风量:Qhi≤ 60×4×Shi式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积,m2。3.硐室需风量计算各个独立通风硐室的供风量,应根据不同类型的硐室分别进行计算:1) 机电硐室发热量大的机电硐室,按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算:Qri= 3600×∑N×θρ×Cp×60×Δt式中Qhi——第i个机电硐室的需风量,m3/min;∑N—机电硐室中运转的电动机(变压器)总功率,kw;θ—机电硐室的发热系数,可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定,也可按表7-4-4选取;ρ—空气密度,一般取 m3;Cp—空气的定压比热,一般可取1kJ/(kg•K);Δt—机电硐室进、回风流的温度差,℃。表7-4-4机电硐室发热系数(θ)表机电硐室名称 发热系数空气压缩机房 水泵房 变电所、绞车房 采区变电所及变电硐室,可按经验值确定需风量:Qri=60~80 m3/min2) 爆破材料库Qri=4×V/60式中 V—库房容积,m3但大型爆破材料库不得小于100 m3/min,中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。3) 充电硐室按其回风流中氢气浓度小于计算Qri=200×qrhi式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量,m3/min。4.其他用风巷道的需风量计算机各个其他巷道的需风量,应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算,采用其最大值。1) 按瓦斯涌出量计算Qoi=133×Qgoi×kgoi式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量,m3/min;koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数,一般可取kgoi=) 按最低风速验算Qoi≥ 60××Soi式中Soi——第i个其他井巷净断面积,m2。5.矿井总风量计算矿井的总进风量,应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算:Qm=(∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot)×km式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和,m3/min;∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和,m3/min;∑Qrt—— 硐室所需风量之和,m3/min;∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和,m3/min。km—— 矿井通风(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素)系数,可取。第四章 矿井通风总阻力计算第一节 矿井通风总阻力计算原则(1)矿井通风总阻力,不应超过2940pa。(2)矿井井巷的局部阻力,新建矿井(包括扩建矿井独立通风的扩建区)宜按井巷摩擦阻力的10%计算,扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。第二节 矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力是指风流由进风井口起,到回风井口止,沿一条通路(风流路线)各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和,简称矿井总阻力,用hm表示。对于有两台或多台主要通风机工作的矿井,矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。在主要通风机的服务年限内,随着采煤工作面及采区接替的变化,通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要,而且主要通风机有较高的运转效率,需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排,对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析,当根据风量和巷道参数(断面、长度等)直接判定出最大总阻力路线时,可按该路线的阻力计算矿井总阻力,当不能直接判定时,应选几条可能最大的路线进行计算比较,然后确定该时期的矿井总阻力。在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。对于通风容易和困难时期,要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量,再由各段风路的阻力计算矿井总压力。为便于计算和查验,可用表7-4-5的格式,沿着通风容易和困难时期的风流路线,依次计算各段摩擦阻力hft,然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd,再乘以(扩建矿井乘以)后,得两个时期的矿井总压力hme和hmd。通风容易时期总阻力 hme=(~)hfe通风困难时期总阻力 hmd=(~)hfd上面两式中hf按下式计算:hf= hfi式中 hfi= Qi2第五章 矿井通风设备的选择第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。(1) 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备,其中一套做备用。(2) 选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化,并使通风设备长期高效率运行。当工况变化较大时,根据矿井分期时间及节能情况,应分期选择电动机。(3) 通风机能力应留有一定的余量,轴流式通风机在最大设计负压和风量时,轮叶运转角度应比允许范围小5°;离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。(4) 进、出风井井口的高差在150m以上,或进、出风井井口标高相同,但井深400m以上时,宜计算矿井的自然风压。第二节 主要通风机的选择(1)计算通风机风量Qf由于外部漏风(即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风),风机风量Qf大于矿井风量QmQf=k Qm式中 Qf—— 主要通风机的工作风量,m3/s;Qm——矿井需风量,m3/s;K——漏风损失系数,风井不做提升用时取,箕斗井做回风用时取;回风并兼做升降人员时取。(2)计算通风机风压通风机全压Htd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm、通风机附属装置(风硐和扩散器)的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”;自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线,由下式求出通风机风压:Htd=hm+hd+Hvd±HN通产离心式通风机提供的大多是全压曲线,而轴流式通风机提供的大多是静压曲线。因此,对抽出式通风矿井:离心式通风机:容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN表7-4-5 矿井通风阻力计算表时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/Ns2m-8 Q/m3s-1 Q2/m6s-2 hfi/pa V/ms-1容易时期hfi=∑hfi= pa困难时期hfi=∑hfi= pa轴流式通风机:容易时期 Htd min=hm+hd-HN困难时期 Htd max=hm+hd+HN通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时,通风机有较高的效率,故从通风系统阻力中减去自然风压HN;通风困难时期,为使自然风压与通风机风压作用反向时,通风机能力满足,故通风系统阻力中加上自然风压HN。(3)初选通风机根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsd min(或Htd max)和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max(或Htd max)在通风机特性曲线上,选出满足矿井通风要求的通风机。(4)求通风机的实际工况点因为根据Qf、Hsd max(或Htd max)和Qf、Hsd min(或Htd max)确定的工况点,即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上,必须根据通风机的工作阻力,确定其实际工况点。1) 计算通风机的工作风阻用静压特性曲线时:Ssd min=Ssd max=用全压特性曲线时:RTd min=STd max=2)确定通风机的实际工况点在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线,与风压曲线的交点即为实际工况点。(5) 确定通风机的型号和转速根据各台通风机的工况参数(Qf、Hsd、η、N)对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较,最后确定满足矿井通风要求,技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。(6)电动机选择1)通风机输入功率按通风容易及困难时期,分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率;2)电动机的台数和种类当Nmin≥时,可选一台电动机,电动机功率为Ne=Nmax•ke/(ηeηtr)当Nmin<时,可选两台电动机,其功率分别为初期 Nemin= •ke/(ηeηtr)后期按Ne=Nmax•ke/(ηeηtr)计算。式中 ke——电动机容量备用系数,ke=~ηe——电动机效率,ηe=~(大型电动机取较高值)ηtr——传动效率,电动机与通风机直联时ηtr=1,皮带传动时ηtr=。电动机功率在400~500kw以上时,宜选用同步电动机。其优点是在低负荷运转时,可用来改善电网功率因数,使矿井经济用电;缺点是这种电动机的购置和安装费较高。第六章 概算矿井通风费用吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。统计分析成本的构成,则是探求降低成本提高经济效益不可少的基础资料。吨煤通风成本主要包括下列费用:1. 电费(W1)吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量,可用如下公式计算:W1=(E+EA)×D/T式中 E——主要通风机年耗电量,设计中用下式计算:通风容易时期和困难时期共选一台电动机时,E=8760(Nemin+ Nemax)/(keηvηw)选两台电动机时E=4380(Nemin+ Nemax)/(keηvηw)式中 D——电价,元/kw•hT——矿井年产量,t;EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量;ηv——变压器效率,可取ηw——电缆输电效率,取决于电缆长度和每米电缆损耗,在~范围内选取。2. 设备折旧费通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。吨煤的通风设备折旧费W2为W2=(G1+G2)/T表7-4-6通风成本计算表序号设备名称计算单位数量 总成本总计 服务年限 基本投资折旧费 大修理折旧费备注单位成本 设备费 运输及安装费3. 材料消耗费用包括各种通风构筑物的材料费,通风机和电动机润滑油料费,防尘等设施费用。每吨煤的通风材料消耗费W3为:W3=C/T式中 C——材料消耗总费用,元/a。4. 通风工作人员工资费用矿井通风工作人员,每年工资总额为A(元),则一吨煤的工资费用W4为W4= A/T5. 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用为W5。6.每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6矿井每采一吨煤的通风总费用W为W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井结束语三年的学习已近尾声,我通过三年来的系统学习,使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,也使我的业务水平有了很大的提高,而着一切,都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励.在即将毕业之际,我要感谢三年来的所有教育我,关心我的老师们,是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励,使我能顺利的完成学业,对此,我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的.半年多来,刘教授多次询问课题进程,帮助我开拓研究思路.刘教授以其严谨求实的治学态度,高度的敬业精神,孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样.在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献(1)矿井通风与安全 作者: 何廷山 2009(2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志
1.矿山通风与安全有什么知识问题请教老师 近年来,矿山通风的安全取得了巨大进步,但是基于各种因素的影响,仍然存在诸多安全问题,主要有: (1)主通风机问题。 其是矿井通风的基本装备,其基本上决定了矿山作业安全,当主通风机运行出现问题时,如果对其进行可靠控制,就是影响矿井作业安全。目前由于 *** 强制要求用机械通风,如果没有经过科学测验及精密计算,那么就会导致主通风机的型号和功率选择无法与矿井要求不匹配,这杨不仅降低主通风机的工作效率,还会导致矿井作业安全。 (2)矿井作业通常采用多中段同时作业方式,并且各中段之间采场排列位置的不规范,并且还会缺少回风巷道,如果爆破后二次破碎作业比较多,就会导致采场间风流串联现象,从而造成烟尘污染。而在矿山作业过程中,对于工作面而言,如果通风网路与风量调节设施的不完善,对作业面通风效果具有严重影响,导致无法按需分风和风流浪费的后果。 比如矿山开采中的空场采矿法,其会导致大量没有充填的采空区,容易造成风流污染现象。 (3)通常矿山作业在山区,矿山的特殊地形使井口间存在高差和气温变化的现象,并且受到自然风压影响,尤其是主扇总风压作用比较弱的位置,导致井下部分巷道产生风流方向不稳定。对于抽出式通风而言,其在通达地表的采空区、入风口和塌陷区之间,可能存在反向风流,使得入风道变为排风道。对于压入式通风而言,通达地表的塌陷区、排风井和中立的提升井之间也会把排风井变成入风井,造成烟尘倒流的情况。 (4)矿井漏风问题。尤其是抽出式通风的矿井,当其通过地表塌陷区和采空区时,会导致短路风流直接漏入回风道,这种漏风现象的原因很多,主要是在回风道上缺少隔离矿柱;并且没有统一的开采规划,导致地表塌陷区增多,而且没有采取措施对塌陷区和采空区进行充填或隔离。 此外由于矿井口的密闭装置和反风装置、井下风门和枫桥以及挡风墙等相关的通风结构不严密,也造成的矿井漏风问题。 2.煤矿通风安全知识试题 “人人都是通风员”应知应会补充试题库 多项选择题 1、井下空气成分的物理参数(A、B、C、D) A、密度 B、比容 C、粘性 D、体积 2、矿井内风流流动存在流动的能量关系,即流动着的风流在任一断面上都有(A、B、D) A、静压 B、位压 C、绝压 D、速压 3、矿井瓦斯的危害(B、C、D) A、使人中毒 B、导致人员窒息 C、遇火燃烧 D、爆炸性 4、矿内灭火方法有(A、B、C、D) A、直接灭火法 B、隔绝灭火法 C、均压灭火法 D、联合灭火法 5、掘进巷道时,必须采取(A、B、C)等综合防尘措施。 A、水泡泥 B、爆破喷雾 C、湿式钻眼 D、捕尘措施 6、煤矿安全生产监测监控系统是由(A、B、C、D)组成。 A、地面中心站 B、井下风站 C、传感器 D传输系统 7、煤矿“三大规程”是指什么?(A、B、D) A、煤矿安全规程 B、作业规程 C、机电检修规程 D、操作规程 8、“一通三防”中的三防是指什么?(A、B、C) A、防治瓦斯 B、防治粉尘 C、防灭火 D、防治水 9、下列哪几种气体有剧毒(A、B) A、一氧化碳 B、硫化氢 C、二氧化碳 D、甲烷 10、矿井通风系统包括(A、B、C) A、通风方式 B、通风方法 C、通风网络 D、通风系统图 11、“三人联锁放炮”制就是放炮工作中(B、C、D)在工作现场严格执行换牌进行检查作业,确保放炮安全的一项制度。 A、安检员 B、放炮员 C、班组长 D、瓦检员 12、“一炮三检”是指(A、C、D)对瓦斯浓度进行检查 A、装药前 B、打眼前 C、爆破前 D、爆破后 13、瓦斯治理的“十二字方针”是(A、C、D) A、先抽后采 B、有疑必探 C、监测监控 D、以风定产 14、“人人都是通风员”工作岗位标准中三懂是指(A、C、D) A、懂通风基础知识 B、懂消防器材使用 C、懂通风设施性能 D、懂通风管理标准 15、对井下临时停风地点,要求(A、B、C) A、立即断电撤人 B、设置栅栏 C、揭示警标 D、可以工作 16、矿井通风的基本任务是(A、C、D) A、连续供给井下足够的新鲜空气 B、防止煤炭自燃发火 C、稀释和排除井下有毒有害气体及矿尘 D、创造适宜的气候条件 17、风门敞开造成的危害(A、B) A、风流短路 B、工作面风量不足 C、造成局扇拉循环风 D、没有影响 18、发现初起火灾时的应急措施(B、C、D) A、发现初起火灾应立即撤离现场,并向调度室、通风区汇报。 B、发现初起火灾应向现场领导汇报,并迅速通知附近工作的人员 C、现场人员要准确地分析判明火灾的原因、地点及灾害程度、蔓延方向等 D、及时利用就近的水、砂子、黄土、灭火器和工具等灭火,控制火势发展、蔓延。 19、回采工作面上隅角的瓦斯处理方法有(A、D) A、设置隔墙或风障排除法 B、采用风筒开岔 C、利用尾巷回风法 D、使用安全性能高的抽排风机 20、井下瓦斯易积存的地点有哪些(A、B、C、D) A、采煤工作面上隅角 B、掘进工作面的巷道高顶处上山巷道头 C、低风速巷道的顶板附近 D、停风的盲巷中 3.矿山通风方面所面临的主要问题有哪些 近年来,矿山通风的安全取得了巨大进步,但是基于各种因素的影响,仍然存在诸多安全问题,主要有: (1)主通风机问题。其是矿井通风的基本装备,其基本上决定了矿山作业安全,当主通风机运行出现问题时,如果对其进行可靠控制,就是影响矿井作业安全。目前由于 *** 强制要求用机械通风,如果没有经过科学测验及精密计算,那么就会导致主通风机的型号和功率选择无法与矿井要求不匹配,这杨不仅降低主通风机的工作效率,还会导致矿井作业安全。 (2)矿井作业通常采用多中段同时作业方式,并且各中段之间采场排列位置的不规范,并且还会缺少回风巷道,如果爆破后二次破碎作业比较多,就会导致采场间风流串联现象,从而造成烟尘污染。而在矿山作业过程中,对于工作面而言,如果通风网路与风量调节设施的不完善,对作业面通风效果具有严重影响,导致无法按需分风和风流浪费的后果。比如矿山开采中的空场采矿法,其会导致大量没有充填的采空区,容易造成风流污染现象。 (3)通常矿山作业在山区,矿山的特殊地形使井口间存在高差和气温变化的现象,并且受到自然风压影响,尤其是主扇总风压作用比较弱的位置,导致井下部分巷道产生风流方向不稳定。对于抽出式通风而言,其在通达地表的采空区、入风口和塌陷区之间,可能存在反向风流,使得入风道变为排风道。对于压入式通风而言,通达地表的塌陷区、排风井和中立的提升井之间也会把排风井变成入风井,造成烟尘倒流的情况。 (4)矿井漏风问题。尤其是抽出式通风的矿井,当其通过地表塌陷区和采空区时,会导致短路风流直接漏入回风道,这种漏风现象的原因很多,主要是在回风道上缺少隔离矿柱;并且没有统一的开采规划,导致地表塌陷区增多,而且没有采取措施对塌陷区和采空区进行充填或隔离。此外由于矿井口的密闭装置和反风装置、井下风门和枫桥以及挡风墙等相关的通风结构不严密,也造成的矿井漏风问题。 4.矿井通风与安全得自我总结怎么写呢 1. 矿井内常见有害气体及最低允许浓度 CO是一种无色、无味、无臭的气体,矿内空气中CO浓度不得超过。 H2S无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味,《规程》规定H2S的允许浓度为。NO2是一种褐红色的气体,有强烈的 *** 气味,《规程》规定,氮氧化合物不得超过。 SO2为无色气体,有强烈的硫黄气味及酸味,允许浓度为。NH3一种无色、有浓烈臭味的气体,《规程》NH3允许浓度为。 CH4是一种无色、无味、无臭的气体,。H2无色、无味、无毒,允许浓度为。 2. 通风阻力的形式及降低摩擦阻力的措施, 形式:通常矿井通风阻力分为摩擦阻力与局部阻力两类 措施:①降低摩擦阻力系数②扩大巷道断面③选用周界较小的井巷④减少巷道长度⑤避免巷道内风量过大 3. 在井巷中任一位置都有哪些能量及其定义 在井巷中,任一断面上的能量(机械能)都由位能、压能和动能三部分组成。 物体在地球重力场中因受地球引力的作用,由于相对位置不同而具有的一种能量叫重力位能,简称位能,用Ep0表示。 由分子热运动产生的分子动能的一部分转化过来的能量,并且能够对外做功的机械能叫静压能,(Ep)。当空气流动时,除了位能和静压能外,还有空气定向运动的动能,质量为 m 的物体所具有的动能用Ev。 4. 等积孔的概念及用途,一个矿井的等积孔大小说明什么问题 为了形象化,习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值(m2)来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔(又称当量孔)。 等积孔就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。用A来表示。 5. 什么是自然风压,其影响因素是什么,自然风压能否代替机械通风,为什么 由于空气进入井下后必与各种热源进行热交换,致使井下各段空气密度不断发生变化,造成进风和回风两侧空气柱的重力不平衡,因而产生能量差,推动风流沿井巷流动,形成自然风压(由矿井自然条件产生的能量差,则为自然风压)。影响因素:1.地表气温的变化2.矿井深度3.地面大气压。 机械通风的风压与自然通风的风压都是矿井通风的动力,但自然风压一般郊县且随季节变化,难以满足矿井尤其是煤矿 通风的要求,因此矿井必须采用机械通风。 6. 用图说明压入式通风和抽出式通风的工作原理,并比较其优缺点 压入式与抽出式通风优缺点比较:①压入式通风时,局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中,污风不通过局部通风机,安全性好;而抽出式通风时,含瓦斯的污风通过局部通风机,若局部通风机防爆性能出现问题,则非常危险。 ②压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大,可防止瓦斯层状积聚,且因风速较大而提高散热效果。而抽出式通风有效吸程小,掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。 与压入式通风相比,抽出式风量小,工作面排污风所需时间长、速度慢。③压入式通风时,掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走,而用抽出式通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面,安全性较差。 ④抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进入工作面,整个井巷空气清新,劳动环境好;而压入式通风时,污风沿巷道缓慢排出,掘进巷道越长,排污风速越慢,受污染时间越久。这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。 ⑤压入式通风可用柔性风筒,其成本低、重量轻,便于运输,而抽出式通风的风筒承受负压作用,必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒,成本高,重量大,运输不便。⑥基于上述分析,当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风,而当以排除粉尘为主的井巷掘进时,宜采用抽出式通风。 7. 矿井局部风量调节的措施及优缺点 局部风量调节:在采区内部各个工作面之间、采区之间或生产水平之间的风量调节。调节方法有增阻调节法、降阻调节法和增压调节法。 增阻调节法:以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础,在各阻力较小的风路中增加局部阻力(安装调节风门、窗),使各条风路的阻力达到平衡,以保证各风路的风量按需供给。降阻调节法:以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础,使阻力较大的风路降低风阻,以达到并联网路各风路的阻力平衡。 增压调节法:以阻力较小的一风路的阻力值为依据,在阻力较大的风路内安设一台辅助通风机,让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给并联风路的风压共同来克服两风路的阻力。 优缺点:增阻调节法具有简便、易行的优点,它是采区内巷道间的主要调节措施。 但这种调节法使矿井的总风阻增加,如果风机风压曲线不变,势必造成矿井总风量下降,要想保持总风量不减少,就得改变风机风压曲线,提高风压,增加通风电力费用。因此,在安排产量和布置巷道时,尽量使网孔中各风路的阻力不要相差太悬殊,以避免在通过风量较大的主要风路中安设调节风门。 降阻调节法的优点是使矿井总风阻减少。若风机风压曲线不变,采用降阻调节后,矿井总风量增加。 因而,在增加风量的风路中风量的增加值将大于另一风路的风量减少值,其差值就是矿井总风量的增加值。但这。 5.矿井的通风与安全的毕业论文 通风设计毕业论文 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分,是保证安全生产的重要环节。因此,必须周密考虑,精心设计,力求实现预期效果。 一、矿井通风设计的内容与要求 矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计,既要考虑当前的需要,又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计,必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查,分析通风存在的问题,考虑矿井生产的特点和发展规划,充分利用原有的井巷与通风设备,在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计,都必须贯彻党的技术经济政策,遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。 矿井通风设计一般分为两个时期,即基建时期与生产时期,分别进行设计计算。 (一)矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风,即开凿井筒(或平硐)、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后,主要通风机安装完毕,便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风,从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。 (二)矿井生产时期的通风 ) 详细出处参考: 6.矿井通风与安全专业就业怎么样 本人安全工程专业毕业2年了,应该有资格回答这个问题。 矿山安全就业比较不错,需求量较大,但是从事这个行业需要有心理准备,一般矿山都在偏远的地区,而且是在山里面,生活条件不会特别好,主要是出行不是很方便,其他基本条件到是没什么,该有的,公司都会准备好,你需要耐得住,没什么玩的地方。 另外矿山也会有一定的危险性,中国矿难频发也不是什么新鲜事了。矿山安全员分两种:一种需要下井,一种不需要下井,你有选择权,但是下井的工资当然高一些。 具体就这么个情况,自己权衡下,看适不适合,仅供参考。
浅析矿山机电设备管理论文关键词:矿山 机电设备 管理论文摘要:矿山机电工作的管理必须从基础做起,以提高机械设备安全性为中心, 以经济手段为杠杆,扎扎实实的做好矿山机电设备管理工作,确保矿山高效运行、可持续发展,本文就围绕矿山机电设备管理提出一点浅见。一、矿山机电设备管理的重要性随着矿山机械化程度的日益提高,矿山机电设备管理工作占据着越来越重要的位置。据相关数据统计,在每年的矿山安全生产过程中,由于机电设备故障造成的事故占总事故的六成,一旦机电设备停止运转,不仅会影响到矿山企业的正常运作和生产,还会对矿山工作人员构成人身安全的威胁,特别是煤矿企业,一旦井下通风设备停止运转,那么就会导致井下通风不良,有害气体大量集聚,从而严重威胁到矿工的人身安全。因此加强机电设备的科学管理工作、正确合理的使用机电设备,对于保证矿山安全、提高企业经济效益都有着十分重要的作用。二、矿山机电设备管理中存在的问题(一)机电设备管理机构不完善很多矿山企业的机电设备管理机构都不完善,没有形成相应的管理体系,日常工作中,设备的维护和保养仅靠电工负责,在实际操作过程中,电工的主要精力全部放在应付生产中,根本谈不上机电设备的管理。而很多矿山的负责人在观念中对于矿山机电设备的管理还不够重视,对于机电设备管理工作认识不到位,没有建立健全的机电专业管理组织,职能管理意识淡薄,甚至供电系统的施工都没有按照设计进行,而是仅凭电工人员的工作经验,而对于机电设备的性能也没有按要求进行测试,仪器仪表的校验也不按照规定来办,总之,矿山企业的机电管理机构还有很大一部分的欠缺。(二)机电设备管理人员素质较低一般在矿山从事机电设备管理的技术人员,真正科班出身的只有微不足道的几个人,很多矿山企业没有专职的机电专业技术人员,导致技术管理无法与生产相结合,而仅有的几个机电技术人员又是仅凭经验相当然的进行原始操作,机电专业的理论知识非常贫乏,并且也受到经验的局限,无法应付日益加大的设备故障率。(三)矿山机电设备认识不到位在矿山进行设备采购入厂时,无论是配套设施还是安装调整试都没有做到位,盲目的把设备投入到生产中来,于是造成本该发挥最大效益的机电设备因为人为的盲目性,没有发挥出最大的作用。三、如何有效的管理矿山机电设备(一)建立健全的管理制度规范矿山机电设备的管理行为,制定科学完善的管理制度,充分发挥制度的作用,在进行机电设备管理时做到有章可循、严格贯彻执行。也有矿山企业具有相当的设备管理意识,制定了一系列的规章制度,比如《机电设备点检标准书》、《机电设备隐患治理管理办法》、《机电设备操作、维护、检修规程》等,从各方面建立维护、检修、操作机电设备的相关规章制度,为了保证这些规章制度的落实执行,还配套制定了相关的考核细则,违者重罚。这样真正做到制度面前人人平等,才能维护制度的权威和公信度,才能将制度真正落到实处。 (二)及时对隐患进行处理日常工作中对于机电设备的点检一定不能放松,要认真细致的检查,以便及时的发现和治理安全隐患,从而避免事故的发生。隐患如果不及时处理很有可能在下一次就酿成惨痛的事故,因此企业的各个阶层、每个员工都要有强烈的安全隐患意识。在企业的各个一线部门都设置专业的点检站,各组配备点检员,全面负责本部门的机电设备点检工作。(三)提高设备的安全性能确保设备资金的投入,加大机电设备技术改造和更新的力度。现代社会科技越来越发达,很多诸如变频技术、自动化控制技术、遥控技术等高新科技都在不断的应用于各行各业的生产中,这些层出不穷的新设备安全性能好、工作性能高,不仅为机电设备的技术改造提供了技术参考和保证,对于企业的经济效益、安全效益也有着极大的帮助。(四)加强机电设备的维修管理矿山的机电设备与其它行业的设备维修不同,主要表现在以下两个方面:设备工作环境多样复杂,因此维修作业也就相应的多样复杂;另一方面,作业条件会限制机电设备的结构设计,导致在一些特殊环境下作业的机电设备结构设计并不是很合理,往往很难保证维修质量,或者干脆就无法维修。因此对于机电设备我们矿山企业的员工要加强安全意识和主人翁意识,适当的采取设计检修通道、预防零部件变形、脱落、改进设备结构等一系列措施,提高机电设备维修作业的安全性,确保设备的安全运行。(五)建立相应的激励机制经济社会、信息社会的发展,使人们的思维模式发生了质的变化,过去的干多干少一个产、干好干坏一个样的旧观念已经被人们所摒弃,因此奖励机制、良性的竞争机制涉及到每个员工的切身利益。 无论管理层还是一线基层,都建立起相应的激励机制进行经济的“软约束”。激励机制所涉及到的方面可以包括设备的操作、维修和保养,也可以包括对新设备性能、质量的掌握等,让每个员工在激励机制的约束中逐渐形成机电设备安全管理的意识。(六)加强人员培训人力资源是现代企业中的一项重要的可再生资源,而对于矿山企业来说,员工的整体素质普遍偏低是一个不容忽视的问题。因此企业领导要加强对于一线操作员工安全管理知识的培训,不断提高企业的整体素质,增强员工的责任感和安全意识。总之,矿山机电设备管理工作必须从基础做起,强化意识、转变观念,努力提高机电设备的安全可靠性,以保证矿山企业的长效发展。参考文献[1] 李振泽,王瑞清.浅谈矿山企业机电管理[J].矿山机械,2005(3).[2] 靳玉启.矿山生产中机电设备的安全管理[J].采矿技术,2003(6).[3] 向成鹏.浅淡乡镇矿山企业机电管理[J].中国水运,2008(7).
1.矿山通风与安全有什么知识问题请教老师 近年来,矿山通风的安全取得了巨大进步,但是基于各种因素的影响,仍然存在诸多安全问题,主要有: (1)主通风机问题。 其是矿井通风的基本装备,其基本上决定了矿山作业安全,当主通风机运行出现问题时,如果对其进行可靠控制,就是影响矿井作业安全。目前由于 *** 强制要求用机械通风,如果没有经过科学测验及精密计算,那么就会导致主通风机的型号和功率选择无法与矿井要求不匹配,这杨不仅降低主通风机的工作效率,还会导致矿井作业安全。 (2)矿井作业通常采用多中段同时作业方式,并且各中段之间采场排列位置的不规范,并且还会缺少回风巷道,如果爆破后二次破碎作业比较多,就会导致采场间风流串联现象,从而造成烟尘污染。而在矿山作业过程中,对于工作面而言,如果通风网路与风量调节设施的不完善,对作业面通风效果具有严重影响,导致无法按需分风和风流浪费的后果。 比如矿山开采中的空场采矿法,其会导致大量没有充填的采空区,容易造成风流污染现象。 (3)通常矿山作业在山区,矿山的特殊地形使井口间存在高差和气温变化的现象,并且受到自然风压影响,尤其是主扇总风压作用比较弱的位置,导致井下部分巷道产生风流方向不稳定。对于抽出式通风而言,其在通达地表的采空区、入风口和塌陷区之间,可能存在反向风流,使得入风道变为排风道。对于压入式通风而言,通达地表的塌陷区、排风井和中立的提升井之间也会把排风井变成入风井,造成烟尘倒流的情况。 (4)矿井漏风问题。尤其是抽出式通风的矿井,当其通过地表塌陷区和采空区时,会导致短路风流直接漏入回风道,这种漏风现象的原因很多,主要是在回风道上缺少隔离矿柱;并且没有统一的开采规划,导致地表塌陷区增多,而且没有采取措施对塌陷区和采空区进行充填或隔离。 此外由于矿井口的密闭装置和反风装置、井下风门和枫桥以及挡风墙等相关的通风结构不严密,也造成的矿井漏风问题。 2.煤矿通风安全知识试题 “人人都是通风员”应知应会补充试题库 多项选择题 1、井下空气成分的物理参数(A、B、C、D) A、密度 B、比容 C、粘性 D、体积 2、矿井内风流流动存在流动的能量关系,即流动着的风流在任一断面上都有(A、B、D) A、静压 B、位压 C、绝压 D、速压 3、矿井瓦斯的危害(B、C、D) A、使人中毒 B、导致人员窒息 C、遇火燃烧 D、爆炸性 4、矿内灭火方法有(A、B、C、D) A、直接灭火法 B、隔绝灭火法 C、均压灭火法 D、联合灭火法 5、掘进巷道时,必须采取(A、B、C)等综合防尘措施。 A、水泡泥 B、爆破喷雾 C、湿式钻眼 D、捕尘措施 6、煤矿安全生产监测监控系统是由(A、B、C、D)组成。 A、地面中心站 B、井下风站 C、传感器 D传输系统 7、煤矿“三大规程”是指什么?(A、B、D) A、煤矿安全规程 B、作业规程 C、机电检修规程 D、操作规程 8、“一通三防”中的三防是指什么?(A、B、C) A、防治瓦斯 B、防治粉尘 C、防灭火 D、防治水 9、下列哪几种气体有剧毒(A、B) A、一氧化碳 B、硫化氢 C、二氧化碳 D、甲烷 10、矿井通风系统包括(A、B、C) A、通风方式 B、通风方法 C、通风网络 D、通风系统图 11、“三人联锁放炮”制就是放炮工作中(B、C、D)在工作现场严格执行换牌进行检查作业,确保放炮安全的一项制度。 A、安检员 B、放炮员 C、班组长 D、瓦检员 12、“一炮三检”是指(A、C、D)对瓦斯浓度进行检查 A、装药前 B、打眼前 C、爆破前 D、爆破后 13、瓦斯治理的“十二字方针”是(A、C、D) A、先抽后采 B、有疑必探 C、监测监控 D、以风定产 14、“人人都是通风员”工作岗位标准中三懂是指(A、C、D) A、懂通风基础知识 B、懂消防器材使用 C、懂通风设施性能 D、懂通风管理标准 15、对井下临时停风地点,要求(A、B、C) A、立即断电撤人 B、设置栅栏 C、揭示警标 D、可以工作 16、矿井通风的基本任务是(A、C、D) A、连续供给井下足够的新鲜空气 B、防止煤炭自燃发火 C、稀释和排除井下有毒有害气体及矿尘 D、创造适宜的气候条件 17、风门敞开造成的危害(A、B) A、风流短路 B、工作面风量不足 C、造成局扇拉循环风 D、没有影响 18、发现初起火灾时的应急措施(B、C、D) A、发现初起火灾应立即撤离现场,并向调度室、通风区汇报。 B、发现初起火灾应向现场领导汇报,并迅速通知附近工作的人员 C、现场人员要准确地分析判明火灾的原因、地点及灾害程度、蔓延方向等 D、及时利用就近的水、砂子、黄土、灭火器和工具等灭火,控制火势发展、蔓延。 19、回采工作面上隅角的瓦斯处理方法有(A、D) A、设置隔墙或风障排除法 B、采用风筒开岔 C、利用尾巷回风法 D、使用安全性能高的抽排风机 20、井下瓦斯易积存的地点有哪些(A、B、C、D) A、采煤工作面上隅角 B、掘进工作面的巷道高顶处上山巷道头 C、低风速巷道的顶板附近 D、停风的盲巷中 3.矿山通风方面所面临的主要问题有哪些 近年来,矿山通风的安全取得了巨大进步,但是基于各种因素的影响,仍然存在诸多安全问题,主要有: (1)主通风机问题。其是矿井通风的基本装备,其基本上决定了矿山作业安全,当主通风机运行出现问题时,如果对其进行可靠控制,就是影响矿井作业安全。目前由于 *** 强制要求用机械通风,如果没有经过科学测验及精密计算,那么就会导致主通风机的型号和功率选择无法与矿井要求不匹配,这杨不仅降低主通风机的工作效率,还会导致矿井作业安全。 (2)矿井作业通常采用多中段同时作业方式,并且各中段之间采场排列位置的不规范,并且还会缺少回风巷道,如果爆破后二次破碎作业比较多,就会导致采场间风流串联现象,从而造成烟尘污染。而在矿山作业过程中,对于工作面而言,如果通风网路与风量调节设施的不完善,对作业面通风效果具有严重影响,导致无法按需分风和风流浪费的后果。比如矿山开采中的空场采矿法,其会导致大量没有充填的采空区,容易造成风流污染现象。 (3)通常矿山作业在山区,矿山的特殊地形使井口间存在高差和气温变化的现象,并且受到自然风压影响,尤其是主扇总风压作用比较弱的位置,导致井下部分巷道产生风流方向不稳定。对于抽出式通风而言,其在通达地表的采空区、入风口和塌陷区之间,可能存在反向风流,使得入风道变为排风道。对于压入式通风而言,通达地表的塌陷区、排风井和中立的提升井之间也会把排风井变成入风井,造成烟尘倒流的情况。 (4)矿井漏风问题。尤其是抽出式通风的矿井,当其通过地表塌陷区和采空区时,会导致短路风流直接漏入回风道,这种漏风现象的原因很多,主要是在回风道上缺少隔离矿柱;并且没有统一的开采规划,导致地表塌陷区增多,而且没有采取措施对塌陷区和采空区进行充填或隔离。此外由于矿井口的密闭装置和反风装置、井下风门和枫桥以及挡风墙等相关的通风结构不严密,也造成的矿井漏风问题。 4.矿井通风与安全得自我总结怎么写呢 1. 矿井内常见有害气体及最低允许浓度 CO是一种无色、无味、无臭的气体,矿内空气中CO浓度不得超过。 H2S无色、微甜、有浓烈的臭鸡蛋味,《规程》规定H2S的允许浓度为。NO2是一种褐红色的气体,有强烈的 *** 气味,《规程》规定,氮氧化合物不得超过。 SO2为无色气体,有强烈的硫黄气味及酸味,允许浓度为。NH3一种无色、有浓烈臭味的气体,《规程》NH3允许浓度为。 CH4是一种无色、无味、无臭的气体,。H2无色、无味、无毒,允许浓度为。 2. 通风阻力的形式及降低摩擦阻力的措施, 形式:通常矿井通风阻力分为摩擦阻力与局部阻力两类 措施:①降低摩擦阻力系数②扩大巷道断面③选用周界较小的井巷④减少巷道长度⑤避免巷道内风量过大 3. 在井巷中任一位置都有哪些能量及其定义 在井巷中,任一断面上的能量(机械能)都由位能、压能和动能三部分组成。 物体在地球重力场中因受地球引力的作用,由于相对位置不同而具有的一种能量叫重力位能,简称位能,用Ep0表示。 由分子热运动产生的分子动能的一部分转化过来的能量,并且能够对外做功的机械能叫静压能,(Ep)。当空气流动时,除了位能和静压能外,还有空气定向运动的动能,质量为 m 的物体所具有的动能用Ev。 4. 等积孔的概念及用途,一个矿井的等积孔大小说明什么问题 为了形象化,习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值(m2)来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔(又称当量孔)。 等积孔就是用一个与井巷风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷通风的难易程度。用A来表示。 5. 什么是自然风压,其影响因素是什么,自然风压能否代替机械通风,为什么 由于空气进入井下后必与各种热源进行热交换,致使井下各段空气密度不断发生变化,造成进风和回风两侧空气柱的重力不平衡,因而产生能量差,推动风流沿井巷流动,形成自然风压(由矿井自然条件产生的能量差,则为自然风压)。影响因素:1.地表气温的变化2.矿井深度3.地面大气压。 机械通风的风压与自然通风的风压都是矿井通风的动力,但自然风压一般郊县且随季节变化,难以满足矿井尤其是煤矿 通风的要求,因此矿井必须采用机械通风。 6. 用图说明压入式通风和抽出式通风的工作原理,并比较其优缺点 压入式与抽出式通风优缺点比较:①压入式通风时,局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中,污风不通过局部通风机,安全性好;而抽出式通风时,含瓦斯的污风通过局部通风机,若局部通风机防爆性能出现问题,则非常危险。 ②压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大,可防止瓦斯层状积聚,且因风速较大而提高散热效果。而抽出式通风有效吸程小,掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。 与压入式通风相比,抽出式风量小,工作面排污风所需时间长、速度慢。③压入式通风时,掘进巷道涌出的瓦斯向远离工作面方向排走,而用抽出式通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面,安全性较差。 ④抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进入工作面,整个井巷空气清新,劳动环境好;而压入式通风时,污风沿巷道缓慢排出,掘进巷道越长,排污风速越慢,受污染时间越久。这种情况在大断面长距离巷道掘进中尤为突出。 ⑤压入式通风可用柔性风筒,其成本低、重量轻,便于运输,而抽出式通风的风筒承受负压作用,必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒,成本高,重量大,运输不便。⑥基于上述分析,当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进时应采用压入式通风,而当以排除粉尘为主的井巷掘进时,宜采用抽出式通风。 7. 矿井局部风量调节的措施及优缺点 局部风量调节:在采区内部各个工作面之间、采区之间或生产水平之间的风量调节。调节方法有增阻调节法、降阻调节法和增压调节法。 增阻调节法:以并联网路中阻力大的风路的阻力值为基础,在各阻力较小的风路中增加局部阻力(安装调节风门、窗),使各条风路的阻力达到平衡,以保证各风路的风量按需供给。降阻调节法:以并联网路中阻力较小风路的阻力值为基础,使阻力较大的风路降低风阻,以达到并联网路各风路的阻力平衡。 增压调节法:以阻力较小的一风路的阻力值为依据,在阻力较大的风路内安设一台辅助通风机,让辅助通风机产生的风压和主要通风机能够供给并联风路的风压共同来克服两风路的阻力。 优缺点:增阻调节法具有简便、易行的优点,它是采区内巷道间的主要调节措施。 但这种调节法使矿井的总风阻增加,如果风机风压曲线不变,势必造成矿井总风量下降,要想保持总风量不减少,就得改变风机风压曲线,提高风压,增加通风电力费用。因此,在安排产量和布置巷道时,尽量使网孔中各风路的阻力不要相差太悬殊,以避免在通过风量较大的主要风路中安设调节风门。 降阻调节法的优点是使矿井总风阻减少。若风机风压曲线不变,采用降阻调节后,矿井总风量增加。 因而,在增加风量的风路中风量的增加值将大于另一风路的风量减少值,其差值就是矿井总风量的增加值。但这。 5.矿井的通风与安全的毕业论文 通风设计毕业论文 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分,是保证安全生产的重要环节。因此,必须周密考虑,精心设计,力求实现预期效果。 一、矿井通风设计的内容与要求 矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计,既要考虑当前的需要,又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计,必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查,分析通风存在的问题,考虑矿井生产的特点和发展规划,充分利用原有的井巷与通风设备,在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计,都必须贯彻党的技术经济政策,遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。 矿井通风设计一般分为两个时期,即基建时期与生产时期,分别进行设计计算。 (一)矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风,即开凿井筒(或平硐)、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后,主要通风机安装完毕,便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风,从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。 (二)矿井生产时期的通风 ) 详细出处参考: 6.矿井通风与安全专业就业怎么样 本人安全工程专业毕业2年了,应该有资格回答这个问题。 矿山安全就业比较不错,需求量较大,但是从事这个行业需要有心理准备,一般矿山都在偏远的地区,而且是在山里面,生活条件不会特别好,主要是出行不是很方便,其他基本条件到是没什么,该有的,公司都会准备好,你需要耐得住,没什么玩的地方。 另外矿山也会有一定的危险性,中国矿难频发也不是什么新鲜事了。矿山安全员分两种:一种需要下井,一种不需要下井,你有选择权,但是下井的工资当然高一些。 具体就这么个情况,自己权衡下,看适不适合,仅供参考。
浅议煤矿煤层的开采技术摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式(一)井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。(二)露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。(一)开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。(二)解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。(三)缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。(五)各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术(一)深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。(二)“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。
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一、煤炭工业发展现状煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。在20世纪50年代和60年代,煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占90%和80%以上,2004年煤炭所占的比例分别为和。(一)改革开放以来煤炭工业取得显著成绩1.煤炭产量持续增长全国原煤产量由改革开放初期的6亿吨左右提高到2004年产量亿吨,增长2倍多,处于历史最高水平,为我国国民经济发展提供了能源保障。2.生产水平大幅度提高大中型煤矿机械化水平、单产、单进、原煤工效,都逐年增高。建成了一批国际领先、高产高效矿井,初步建全了技术、设计、制造、培训比较完整的技术保障体系。3.产业结构调整取得重大进展政企分开迈出重大步伐,大多数国有大中型煤炭企业开始建立现代企业制度。一些企业开始了跨地区、跨行业的产业联合,煤、电、化、路、港、航产业链开始形成,一批劣势企业退出市场。4.行业整体效益不断增加在经历三年严重的经济困难后,2001年煤炭行业开始走出低谷,呈现恢复性增长。2002年后步入快速增长周期,经济运行质量不断提高。2004年全国规模以上煤炭企业补贴后实现利润达418亿元。(二)行业主要特点1.煤炭是资源性行业煤炭是不可再生的资源。煤矿的寿命取决于其所拥有的煤炭储量。我国大多数煤矿远离城市和经济发达地区、社会负担重,经济基础差。地区条件不一,煤炭企业发展不平衡性在行业中十分突出。2.煤炭是高危行业因煤矿生产条件所限,从历史上看,在各国工业部门中,煤矿的事故死亡率是最高的。我国煤矿95%生产能力是井工开采。高瓦斯和双突矿井占全国煤矿矿井总量的1/3,90%矿井有煤尘爆炸危险性。随着开采深度增加,影响安全生产因素愈来愈多,条件愈来愈复杂。3.煤炭是投资高风险行业煤矿开采环节复杂,矿井建设投资大,周期长,见效慢,煤炭市场不确定因素多。因此,从建井到生产,经营风险大,多数煤炭企业产业结构上的问题影响了企业市场适应能力和抗灾能力。4.煤炭是为国民经济发展做贡献的行业煤炭属于初级产品,煤矿的效益向后续加工工业传递和辐射。单一的产品结构,企业经济效益难以提高,我国煤炭开采的价值和效益体现在后续产业和对国民经济发展的支撑作用。二、煤炭工业面临的主要挑战(一)资源保障问题我国煤炭品种齐全、资源比较丰富,但资源勘探程度低,经济可采储量和人均占有量较少,资源破坏和浪费严重,生态环境和水资源严重制约煤炭资源的开发。我国煤炭资源区域分布不均衡。秦岭、大别山以北,煤炭储量占全国总储量的,其中晋、陕、蒙三省(区)占全国的65%。资源保证程度低。截止2000年末,我国尚未利用的精查储量约为600亿吨,目前可供大中型矿井利用的精查储量仅300亿吨左右。据估算,到2020年,煤炭精查储量需增加约1250亿吨。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回收率只有10%~15%。我国适合建设大型煤炭基地的整装煤田,随意被分割肢解现象严重。(二)煤矿生产能力与技术结构问题1.煤矿生产技术水平低全国采煤机械化程度仅为42%,除部分国有大矿之外,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年乡镇煤矿产量仍占我国煤炭总产量的39%,在资源消耗和人员伤亡上,已付出了很大的代价。2.部分煤矿超能力生产据调查分析,2003年国有煤矿的亿吨产量中,属于超能力和无能力矿井生产的煤炭约为亿吨,占国有煤矿产量的13%。煤矿超强度超能力生产满足了国民经济发展对煤炭的需求,但其造成的负面影响,一是缩短煤矿开采年限,二是威胁煤矿安全生产。3.大中型煤矿煤炭供给能力不足据预测,我国现有生产煤矿和在建煤矿的合计生产能力到2010年和2020年分别为亿吨和亿吨。要实现煤炭产需平衡,需要再建设一批新井和扩大现有煤矿的生产能力,预计到2010年和2020年分别需要再增加生产能力亿吨和亿吨。(三)行业结构与企业发展问题1.煤炭产业集中度低2004年我国前8家煤炭企业市场集中度为,远低于世界其它主要产煤国家。2.煤炭企业负担过重煤矿企业税负比1994年税制改革前提高了6个百分点;2003年,煤炭行业支出铁路建设基金约100多亿元;国有重点煤矿企业办社会问题突出,地方政府接收困难,原国有重点煤矿办社会年净支出60亿元。2004年末,原国有重点煤矿在职人员257万人,由于所在地区社会承受能力弱,难以减人提效。部分煤矿资源枯竭,生产能力下降,生产成本上升,富余人员、工伤抚恤人员多,转产困难。3.煤矿企业效益差、职工收入低2004年原中央财政煤炭企业补贴前亏损面仍高达48%,补贴后仍有6%的企业亏损。2004年原国有重点煤矿在岗职工平均收入16812元,低于全国平均水平。(四)煤矿安全与矿区环境治理问题1.煤炭安全形势严峻2004年煤矿共死亡6027人,百万吨死亡率为,显著高于世界其它主要国家。如美国为,波兰;大多数煤矿生产和安全技术装备落后,防灾抗灾能力差,重大、特大事故频繁发生。2004年共发生死亡10人以上特大和特别重大事故42起,死亡1008人。2.矿区环境治理问题矿井生产中排放的煤矸石约占原煤产量的8~10%,现已累计堆存煤矸石30多亿吨,占地超过15万亩。矿区地面塌陷、煤田自燃火灾、部分煤矸石自燃、煤矿瓦斯排放对生态环境构成严重影响。煤矿开采每年排出地下水约22亿立方米,我国西北部主要煤炭产区,煤炭开采加剧了水资源的匮乏,对矿区生态环境造成影响。井下煤层气年抽出量约100亿立方米,90%直接排放到大气中。(五)煤炭运输与燃煤污染问题1.煤炭运输制约我国煤炭资源主要分布在西北部,而煤炭消费重心在东南部,形成了"北煤南运、西煤东调"的格局,运输距离长,运输费用高,影响煤炭供应能力和市场竞争力:铁路运力不足的问题将长期存在;港口吞吐能力满足不了需要;公路长距离运输成本过高。2.煤炭消费与环境保护问题煤炭在利用过程中将产生大量的污染物和温室气体。特别是煤炭的不合理利用,排放了大量烟尘和有害气体,严重污染环境。随着煤炭消费量的增加,环境保护压力将越来越大。我国酸雨覆盖区已扩大到约占国土总面积的30%,SO2排放的75%以上来源于燃煤。2003年SO2排放总量增加至2158万吨,酸雨污染加重。2003年燃煤总量增加,烟尘排放总量增加至1047万吨。我国CO2排放量目前居世界第二位,CO2的排放约80%来自煤炭燃烧。三、煤炭工业发展的战略对策通过优化结构、合理开发利用,保障煤炭长期稳定供给,促进煤炭行业健康、协调、可持续发展。煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,是不可再生的矿产资源。煤炭生产是高危险性和高风风险的行业,要把节约资源、保障安全和保护环境放在重要的位置,合理开发利用,以保障煤炭长期稳定供给。煤炭行业必须淘汰技术落后的粗放型生产方式,走新型工业化道路,国家应制定长远战略对煤炭资源实行保护性开采和利用。优化行业结构。我国煤炭产业集中度仍然很低,具备安全生产条件的煤矿生产能力不足,必须抓好大型煤炭基地建设,培育和发展大型煤炭企业集团。煤炭是艰苦和危险的行业,必须改善行业的发展环境,以吸引投资和人才。优化生产技术结构,进一步用先进适用技术改造和提升煤炭工业。要搞好新井建设和现有矿井技术改造,建设高产高效矿井,促进产业升级,实现煤矿生产技术装备的现代化;要全面提高煤矿开采技术水平,支持大型煤炭企业通过收购、兼并、联合、重组方式改造中小煤矿;要逐步淘汰资源回收率低、安全条件差的落后生产技术,支持依法生产的小煤矿,通过技术改造,实现有序健康发展。优化产品结构,提高煤炭及煤炭行业的竞争力。发展和推广应用洁净煤技术,通过煤炭高效洁净利用技术,减少煤炭利用过程中的污染物和温室气体排放,提高煤炭的竞争力;通过煤炭加工和转化延长煤炭产品的产业链,拓展煤炭市场。(一)培育和发展大型企业和企业集团通过市场引导和政府推动,积极培育和发展跨地区、跨行业、跨所有制、跨国经营、亿吨级以上的大型企业集团。这些企业集团国内市场占有率将达到60%以上,成为商品煤供应基地、出口煤基地、煤炭深加工基地和市场投资主体。鼓励煤炭企业发展相关产业。支持煤电联营,鼓励煤炭与电力企业联合建立坑口电厂;支持煤炭企业与冶金、化工和建材行业实现上下游产业的联营。(二)建设大型煤炭基地根据国务院"重点支持大型煤炭基地建设,促进煤电联营,形成若干个亿吨级煤炭骨干企业"的决策,结合煤炭开发布局,选择煤炭资源条件好,具有发展潜力的矿区作为大型煤炭基地。抓好基地内主要矿区的新井建设和现有矿井技术改造,提高大型煤炭基地产能比重。建设大型煤炭基地,提高大中型煤矿的技术水平和生产能力,保障煤炭长期稳定供给。13个大型煤炭基地,现有煤矿生产能力8亿吨,预计2010年达到15亿吨,2020年达到18亿吨。(三)建设高产高效矿井、全面提高煤矿开采技术水平大力发展综合机械化采掘技术,推进高产高效煤矿建设,实现煤矿高效、安全、洁净开采。建设一批大中型现代化矿井;对现有大中型矿井进行技术改造;联合改造小煤矿,全面提高煤矿开采技术水平和资源采出率。我国煤矿采煤机械化程度仅为42%,小型煤矿采煤方法和采煤工艺必须进行改革,要逐步淘汰和禁止非正规采煤方法和落后的采煤工艺,大力推广机械化采煤技术。(四)建立煤矿安全长效机制提高安全生产准入门槛。目前乡镇小煤矿产量仍占我国煤炭总产量的39%,乡镇小煤矿生产保障了我国煤炭需求的供给,但在资源消耗和人员伤亡上,付出了很大的代价。必须建立严格的煤炭开采准入制度,逐步淘汰安全条件差的落后煤矿。加大煤矿安全投入。国家继续对煤炭行业特别是煤矿安全给予必要的政策支持,重点支持大中型煤矿技术改造。在规范煤矿维简费管理的基础上,严格安全费用提取和使用,加大煤矿安全生产设施投入。加大监察执法力度。加强对各类煤矿的安全监察,依法惩处违法违规现象,做到有法必依,执法必严,违法必究。在2010年前,全国煤矿百万吨死亡率力争从2004年的降到以下,其中大型煤矿为以下。(五)加强煤炭开发的资源保障增加煤炭资源勘查投入。要建设大型煤矿和煤炭基地,应为煤炭资源勘探的投入创造良好的环境。加强资源管理。资源勘探开发登记、矿业权设置必须符合煤炭开发规划和矿区总体规划。国家要控制大型矿区勘查开发规划的审批。提高煤炭资源利用率。制定可行的管理措施和经济政策,激励企业珍惜煤炭资源,不断提高资源回收率。(六)大力开发和推广洁净煤技术洁净煤技术可使煤炭成为高效和比较洁净利用的燃料,是中国能源可持续发展的现实选择,包括四个部分,即煤炭加工技术、燃烧技术、煤炭转化技术和开发利用中的污染控制技术。中国已成为世界煤炭焦化生产、消费及贸易大国。通过气化、液化等转化技术,生产替代石油的发动机燃料和化工产品,如乙烯、丙烯等。大力发展现代化高效燃煤发电技术,改变我国终端能源的消费结构,减少煤炭直接燃烧造成的污染和温室气体排放,保障能源供给和安全。(七)资源综合开发与环境保护开发煤层气资源。依托资源和政策优势,当前以地面开发与煤矿井下瓦斯抽放相结合,实现煤层气开发产业化,变废为宝、变害为利。做好水资源保护与矿井水利用,矿区土地复垦与环境保护,控制煤矸石的产出量,提高煤矸石的综合利用率。(八)关注煤炭行业发展的深层次问题1.提高煤炭运输能力加快铁路运煤通道建设,提高煤炭运输能力;放开铁路运输价格,取消计划内外双重价格;尽快取消铁路建设基金。2.切实减轻煤炭企业税收负担借鉴国外主要采煤国家经验,制定符合煤炭工业发展规律的税收政策体系,公平税负。按照国务院1994年确定的"既要建立新的增值税机制,又要照顾煤炭行业的实际困难,不增加国有重点煤炭企业的税负水平,保持1993年的税负的原则",调整煤炭税收政策。3.加快分离企业办社会职能加快企业主辅分离,分离企业办社会的职能,努力拓宽就业渠道,做好煤矿及矿区人员的再就业工作。4.建立和完善煤矿准入和退出机制规范煤矿准入标准,建立和完善勘探开发资质认证制度,提高资源开发、土地利用、环境保护准入门槛,减少煤矿数量,提高产业集中度。坚决关闭开采方式落后和不符合基本安全生产条件的小煤矿,严厉打击非法开采现象,保障安全生产。解决煤矿衰老报废的转产、人员安置等问题,鼓励和引导企业调整产业结构,发展替代产业,为其生存和发展创造良好的外部条件。5.科学界定煤炭产业地位参照国际的有关做法,可将煤炭行业划入第一产业范围,制定相关法律、法规和与其产业地位相适应的财政、税收、金融、投资政策。6.建立煤炭价格形成机制政府应考虑煤炭资源、环境治理、煤矿安全、煤矿衰老报废等成本因素,制定合理的煤炭指导价格;鼓励煤炭企业积极与发电企业协商确定电煤价格,签订中长期合作协议。7.稳定煤炭进出口政策要从有利于煤炭工业长远发展出发,按照世界贸易组织规则,依据资源和市场需求,调整煤炭产品的进出口结构,加强出口煤基地建设,稳定出口份额。
浅议煤矿煤层的开采技术摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式(一)井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。(二)露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。(一)开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。(二)解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。(三)缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。(五)各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术(一)深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。(二)“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。