煤矿馈电开关维护毕业论文

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1.57%。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。5～5.5m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。

1.1低压供电整定计算的原则低压供电系统过流保护的整定工作基本按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》的规定进行计算，并须确保满足要求。1.1.1低压馈电开关过流保护装置的电流整定值计算IZ=IQe+Kx∑Ie[1]式中：IZ-过流保护装置的电流整定值；IQe-容量最大的电动机的额定起动电流；Kx-需用系数，取0.5~1；∑Ie-其余电动机的额定电流之和。1.1.2选择短路保护装置的整定电流计算：Ue Id=2(∑R)2+(∑X)2[2]式中：Id-保护装置保护范围最遥点的两相短路电流；Ue-变压器二次侧的额定电压；ΣR-短路来回路内一相电阻值的总和；ΣX-短路来回路内一相电抗值的总和。1.1.3保护装置动作可靠性的校验：Id IZ≥1.5[3]1.2整定计算碰到的问题随着采煤技术的发展及高产高效工作面增多，采煤机械设备的功率越来越大，如采煤机、刮板输送机及带式输送机的功率已达到了1000 kW以上，同时工作面的走向也达到1~2 km，给采掘工作面的供电设计带来了一定的难度。由于设备功率增加，起动电流IQe随着增大，过流保护整定电流值IZ相应增大，直接导致动作灵敏系数减小，短路保护装置不能可靠动作。同时，供电距离的增加，线路阻抗随之增加，据最小两相短路电流随之减小，也使动作灵敏系数减小，短路保护装置不能可靠动作。这在目前低压供电系统设计中是经常碰到的问题。1.3传统的解决办法一般均以通过增大最小两相短路电流来达到增加保护装置灵敏系数的目的。主要办法有：1)加大干线或支线电缆截面，由于电缆截面增加，线路阻抗将减小，短路电流增大；2)设法减少电缆长度，线路长度减少，线路阻抗同样随之减小，即短路电流增大；3)更换大容量变压器或变压器并联的方法，增大短路电流；4)增设分段保护开关，使保护范围缩短，相应的保护范围内最小短路电流就增大；5)采用移动变电站供电，主要是减少低压供电电缆的长度，将高压尽可能地伸扩采区，增大保护范围内的最小短路电流。对于大功率设备较多的综采工作面，现低压供电电缆截面已为95mm2，除采用并接电缆外，增加电缆截面的空间已经不多，而且有些综采工作面的干线电缆已经采用几路并联使用，非常不经济，使用维护更加困难，事故点较多。有些综采工作面地质条件差，巷道受压变形严重，为了避免移动变电站离工作面过近，巷道断面变小后移动困难，而将移动变电站及泵站放在距工作面较远的地方，虽采用了移动变电站供电，仍无法避免供电距离遥的问题。二、供电设计新思路随着新技术、新设备的应用，采用减小整定值的方法可以提高动作系数。2.1减小电机起动电流IQe由式[1]观出，只要减小电机的起动电流IQe，便可以达到减小整定电流IZ的目的。2.1.1采用各电机逐台起动在由多台电机驱动工作机械上采用各电机逐台起动，该方法对采煤机、刮板输送机及带式输送机都适用。设想双电机驱动的刮板输送机，单台电机额定电流为Ie，直接起动电流为6倍，则该刮板输送机双电机同时起动电流达12倍Ie。当采用逐台起动时，最大起动电流为6Ie+Ie=7Ie，减少近一倍，若为多电机驱动的工作机械，则起动电流减少幅度将更大。2.1.2采用双速电机在刮板输送机上采用双速电机，可较大幅度地减小起动电流。双速电机使用低速绕组起动，高速绕组运行，低速绕组额定功率及电流约为高速绕组的0.5倍，起动电流较小，起动后转入高速绕组，由于工作机械已经起动，转入高速后的起动电流较直接起动电流大为减小。2.1.3采用各种软起动技术在带式输送机上采用各种软起动技术。如液力型、液粘性软起动技术，辅助液压马达周转轮系统及电气软起动系统：如变频调速系统、可控硅控制开关磁阻系统等。特别是变频调速系统，在计算机的控制下，软起动时间任意可调，起动电流可降至额定电流的1~2倍，解决大功率设备起动电流过大的问题十分有效。2.2选择最合适的整定值IZ由于老式开关电子保护的短路整定是以开关的额定电流倍数来整定的，相邻两个档位之间间隔很大，往往选取低一档时，不能躲开最大起动电流，而选取高一档时，可靠性动作系数又偏小，只好采取采取增加一路电缆的办法，既不经济，又不便于维护。现新一代的开关广泛采用了单片机技术，其整定值几乎可以做到连续可调，这就为整定值IZ的选取提供了较大的空间，避免了旧式开关存在的这些问题。2.3采用相敏保护技术传统的馈电开关的短路保护，是依赖对电流信号取样，对于长距离供电线路，由于末端短路电流小，与大电机起动电流区分不开，故不好整定。而敏保护能区分短路电流和电机起动电流。原理是取样方式为电流和功率因素两个信号，即不仅仅依靠电流取信号，还要依靠功率因素，取样信号：u=Icosθ[4]式中：u-保护装置的取样信号；I-电流信号；cosθ-功率因素。电机起动时电流虽大，但功率因数小，一般为0.2~0.5，而短路电流的功率因数很大，近似等于1，假如起动电流和短路电流一样大，由于功率因数大小不一样，经过相敏变换单元，总的起动电流信号将比短路电流信号小一半，可以分开，因而不会误动作跳闸。这种保护技术特别适合于长距离的掘进工作面。

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煤矿安全管理论文我国至今有23586个中小煤矿，其中3万吨以下占42.5％，9万吨以上的只占7.5％。2002年底乡镇煤矿原煤产量占全国总产量的27.6％，矿均产量1万余吨（受停产整顿影响，不能完全反映矿井生产能力现状），点多、面广、底子薄，从业人员素质低、资源勘探程度低、交通极不方便是我国中小煤矿的基本现状，市场需求量大、就业人员多，山区农民脱贫解困和地方经济发展需要是我国中小煤矿存在的客观条件。近几年，国家关闭整顿小煤矿，其煤炭生产秩序有所改善，装备水平逐步提高，中小煤矿事故的死亡人数明显下降，但我们必须正视中小煤矿安全生产仍十分脆弱，仍存在诸多不容忽视的问题。 一、 中小煤矿安全生产存在的主要问题 1、从业人员的素质难以适应煤矿安全生产的需要。煤矿的从业人员绝大多数是家庭贫困、文化素质低的弱势群体，安全生产意识淡薄，业务素质上提高困难，自我规范能力不强，加上人员的流动性大等因素的影响，故对煤矿职工的安全教育、提高其安全素质难以一蹴而就，需要一个比较长的过程，是一个长期而又艰辛的任务。 2、 地质条件复杂，矿井规模小，装备条件差。中小煤矿所利用的资源大都是地质条件复杂，勘探程度低储量小的块段，一般为边探边建，难以形成规模开采、实现正规生产，投入产出比例小，技术装备难以跟上，往往存在先天不足。 3、 矿井专业技术人员严重匮乏，技术管理工作几乎无人能做。近十年来，基本上没有采矿大中专毕业生分配到地方，日常的作业规程都少有人会编制，技术装备、安全仪器的使用和维护都存在困难，其效能发挥大打折扣。 4、 管理体制不顺，职责权利不明确。现在煤炭管理部门职权越来越小，责任越来越大，机构被削弱，缺乏权威性，难以发挥应有的作用。 5、地质条件复杂，管理难度加大。由于地质勘探程度低，相当部分资源是没勘探的，故中小煤矿在生产过程中采掘工作面千变万化，突出情况时有发生。煤矿日常监督管理和技术指导的工作量十分繁重，加上煤炭管理工作随机构改革而不断弱化，企业尚不具备相应的能力，故潜在的隐患十分严重。 6、 抗排风险能力差。中小煤矿规模小，底子薄，又没有规范的资金积累制度，抗排风险的能力十分有限，如遇大的灾害就会出现矿毁人亡，老板逃跑，政府办丧的现象。 二、 新形势下大冶市加强煤矿安全生产管理的几点探索 1、 明确煤炭行业管理职能，强化煤矿安全管理。 为了防止机构改革以后煤炭行业管理工作被弱化，市政府即时出台了《大冶市政府关于进一步加强煤炭行业管理的意见》，明确煤炭行业管理职能，制订加强煤矿长效管理的制度和措施，为煤炭管理部门正确履行职能，强化煤矿安全管理奠定了基础。 2、 加强对从业人员培训，提高队伍素质。 特种作业人员须按规定培训，取得《煤矿特种作业人员操作资格证》方可上岗外，所有井下作业人员都必须经不少于3天的培训，（如煤矿没有能力培训则由市煤炭部门派工程技术人员帮助培训），并经市煤炭管理部门严格考核。合格后发给《煤矿职工人井资格证》，凭证下井。 3、 配备技术矿长，加强技术管理。 各煤矿必须聘请有专业技术知识和管理工作经验的人员担任技术负责人，规定具有煤炭院校采矿系列专业毕业文凭或在国有大矿担任生产、安全、技术等方面职务的中层以上负责人，经县级煤炭管理部门审核，发给其《煤矿技术指导资格证》、凭证聘用。