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煤礦安全綜述

時間:2023-06-01 09:31:50

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇煤礦安全綜述,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

煤礦安全綜述

第1篇

1煤礦企業安全生產的必要條件

若要確保煤礦企業安全生產,都需做到全面綜合化。企業安全生產需要全面地分析考慮煤礦作業流程中的各個環節,在實施企業安全管理時則需滲透分析結果。煤礦作業流程是比較復雜的,煤礦生產技術運用的方法也是多樣的,因此煤礦企業安全生產管理的重點,就在于企業生產技術管理。煤礦作業中需要重視技術管理,并在生產過程中加強管理力度,做到科學化管理,才能減少或者防止煤礦事故的發生,才能使企業自身利益以及煤礦作業人員自身的利益得到足夠的保障。煤礦生產過程中,礦井的合理開拓設計,以及合理的礦井開采設計都直接關系著煤礦企業安全生產,煤礦建設是基于設計合理化上的。在進行煤礦開發作業時,對礦井的施工要進行高度地合理部署,并根據總體安排,有針對性地進行開采設計和開拓設計。事先就需對礦井的巷道部置、生產設備選型和礦井的采區劃分進行詳細的規劃。巷道的部署要盡量簡單化,在選擇生產設備和生產設施上要做到經濟適用,地質的勘察是進行礦井采區劃分前的必要步驟。要借鑒先進的煤礦生產流程,了解其發展趨勢,并對具備先進技術的煤礦生產設備動態進行關注,以加強安全生產力度,降低煤礦安全事故的發生。還需在煤礦生產中進行集中管理并堅持機械化,并優化煤礦生產的經濟技術。礦場的整體運作與礦井的設計緊緊關聯,是礦井使用壽命以及礦井生產效益的保障。在確定最終的設計方案時,則必須進行技術上的全面考慮和分析,以確保在施工過程中達到最好的設計效果。在煤礦作業人員的管理上運用技術管理也是安全生產的重要因素,當今煤礦企業在考慮如何使用煤礦給企業自身來帶更大的利益的同時,也需要考慮如何管理員工。煤礦業雖然一直使用機械化作業,煤礦開采所用的技術設備也一直是企業在管理上的重點,但是機械離不開作業人員的操作,如不重視對作業人員進行強有力的管理,在煤礦作業過程中,則有可能出現違規操作,造成人為引起的礦難事故。煤礦企業安全生產要重視以人為本,先進的科學技術離不開人去創造,需加強煤礦作業人員的嚴謹度、技術以及安全意識,才能做到有效地利用技術,也才能更好地預防安全隱患,在出現安全問題時也才能有效地采取相關解決措施,保證煤礦企業安全生產。

2煤礦企業技術管理的相關策略

首先,煤礦企業在進行煤礦作業時,應對施工現場做到監督和控制。要對工作細則制定相關規定、重視工程的質量并確切的實行安全生產。煤礦企業相關負責人在進行煤礦隱患事故的預警和排查時,應有效地運用和利用技術管理,并利用技術管理采取科學有效的解決措施。礦難產生的原因也與煤礦本身存在的安全隱患相關聯,不同的煤礦其安全程度也是不同的。在進行技術管理過程中則要有針對性地制定解決方案,做到能及時發現安全隱患、解決安全問題。運用技術管理對存在安全問題的礦井進行現場整改,或者立刻下達整改通知。煤礦企業要重視加強煤礦作業人員工作安全的觀念,并培訓作業人員操作技術,做到掌握安全要點,并嚴格按照相關規定對安全生產不合格的作業人員給予處罰,以達到煤礦安全生產的目標。其次,企業煤礦生產在相關規章制度中是有著明確要求的,煤礦企業應嚴格按照制度規定來進行安全操作,以使煤礦生產得到有效的安全保障。在煤礦生產開拓礦井的基本文件中制定出相關作業規程,對煤礦生產操作在技術上起到了指導作用,也對煤礦作業人員操作起到了規范作用,對煤礦作業人員的不規范化操作起到了遏制效果,作業規程的嚴格遵守對煤礦工程高效率運作也能起到保證作用,同時保證了工程質量,煤礦企業和煤礦作業人員的自身利益上也得到了有效的保障。在對煤礦進行施工前,煤礦作業人員應對相關作業規程進行學習以及簽發審核,并制定出規范化的施工措施,認真的遵守作業規程,貫徹落實相關規章制度的要求。煤礦生產過程中,在工程效率和工程質量的要求上應進行嚴格把關。只有高質量的煤礦生產,才能給煤礦企業帶來利益,煤礦企業不僅要重視工程運作的效率,對其質量也要重視高標準要求,因此,作業人員對煤礦要認真地進行日常檢查、專項檢查以及突擊檢查,并嚴格按照相關規章制度的規定來進行并記錄檢查結果。在工程質量的檢驗中,要結合月度驗收結果,做到及時有效的反饋出工程質量信息。對待作業人員則要實行賞罰制度,以遏制煤礦作業人員不規范的操作,提高作業人員的生產安全意識,建立起良好的工作環境,煤礦企業要做到以人為本,更加深層次的對作業人員進行思想統一和認識提高。對質量不合格的工程則不計入總的工作量中,對存在安全隱患的工程也不計算在內,進而提高整體的工程質量。煤礦企業要進行科學化的生產,利用先進的科學技術進行生產,在煤礦作業中也是必要的。目前,有很多原因導致煤礦作業安全生產得不到良好的效果。其中地質和開采的局限性、作業人員綜合素質低以及生產設備的落后,都是造成生產安全隱患的因素。要改善煤礦的安全情況,提高作業人員的綜合素質以及作業人員的安全意識是必要的,并建立起良好的工作環境,煤礦作業人員的工作氛圍也要營造良好。在對待煤礦所存在的安全隱患上,要利用技術管理進行及時的排查。應用先進的科學技術來進行煤礦生產也是必要的,先進的技術設備在推動煤礦安全生產上有很大的作用。因此,煤礦安全生產要從其根本上進行改變,原先所采用的生產方法要進行改進,在生產中要對科學技術有所運用,先進的技術生產設備,以及創新的生產工藝和材料的使用,都需要進行大力的推廣。最后對礦井瓦斯需要進行強度上的管理,煤礦事故因為火和煤塵所產生的機率很大,因此在礦井瓦斯的管理上需要更加的科學和技術化,由于瓦斯所帶有的特性,礦井的通風保持是進行井下作業安全的保障。礦井擁有良好的通風系統才能在基本上保證安全生產,也才能對事故的發生起到預防作用,因此在進行管理過程中,要建立健全的管理制度并加強管理力度。發現通風系統出現問題時應該及時采取解決措施,并對運作不良的通風設施進行改造,以減小礦難事故的發生。在煤礦工程的進行中,對瓦斯的動態應做到定時檢查,并記錄檢查結果,對檢查中遇到的臨時問題采取有效的解決措施,對瓦斯的鑒定也應做到定期組織,提供可靠的日常煤礦管理依據。而瓦斯管理員則要進行相關的業務培訓并進行考核,并合理的安排瓦檢員的工作時間防止瓦斯檢查上出現遺漏。

3結語

隨著我國社會的發展,新形勢下的煤礦企業在安全生產過程中,應該重視科學技術的運用。煤礦生產的安全管理體制在進行著改革,它要從根本上改善煤礦生產安全問題。要大力地推廣科學技術管理,使用先進的生產設備,為煤礦作業人員定期組織安全生產培訓,提高作業人員的安全意識。并對煤礦工程監察加大力度,對所發現的煤礦安全隱患做到及時的排查和通知,嚴格按照相關規章制度來執行煤礦工程的實施。煤礦企業安全生產與技術管理是密不可分的,只有在良好的工作環境下,煤礦作業人員才有足夠的工作熱情,進而保證工程質量,同時也為作業人員的效益提供有效的保障,為煤礦企業帶來最大的效益。

本文作者:史翔飛 工作單位:潞安集團石圪節煤業公司

第2篇

關鍵詞:煤礦采礦;安全培訓;質量思考

隨著人力資源在企業發展中作用越來越明顯,在重視強調以“人”為管理核心中,對職工的安全培訓在一定程度上可以調動員工工作的積極性,不僅可以提高工作效率,同時還能夠帶動企業的綜合效益的發展。另外,隨著機械化的發展,在煤礦生產中引進了大量的新設備,這樣對煤礦工人的安全技能要求也就越來越高。因此,在該種背景下,應該要重視對員工的安全培訓工作,提高員工的責任意識。

1煤礦安全培訓中存在的問題

1.1培訓課程設置不具有針對性

當前煤礦企業中安全培訓課程過多,有《煤礦建設與生產技術》,《現代煤礦企業管理》等。在短時間內若是想要學員對煤礦開采、掘進、運輸、通風、安全管理等全部學完這是不可能,即使學完了在一定程度上也很難保證培訓課程學習的質量。

1.2培訓方式單一

培訓中,一般都是教師在講臺上講解,學員被動接受,這樣的教學方式在一定程度上導致教學效果并不是很好,也不利于工作中新技術、新工藝的推廣,同時也會導致學員在工作期間沒有辦法學以致用,最終導致安全培訓只是走走形式,在實際工作沒有辦法得到落實。

1.3工作人員對安全訓練的興趣不高

首先,工作人員對所要進行培訓的內容積極性不高。組織培訓人員在之前并沒有工作人員進行協商前來聽課,對培訓工作也沒有做出相應的需求分析,在內容選擇上缺少針對性。很多的工作人員都是為了能夠應對取證才去參加的,在一定的程度就缺少了積極性。其次,企業安全培訓上的獎勵機制不健全,認識不到位。在煤礦企業中工作人員的生產技能與安全意識水平也有著一定的差距,有一部分人員的業務能力也并不是很高,很多人員的文化水平并不是很高,在較短的培訓中是沒有辦法得到很好的效果的,對企業的經濟效益也是沒有辦法進收稿日期:2016-07-05作者簡介:湯歡歡(1983-),女,河南濟源人,本科學歷,忻州河南能源化工集團城郊煤礦工作。行很好的推動,這樣企業對安全培訓就不會重視,同時也不會制定相應的獎勵機制,在對工作員工的待遇提高上表現得也不是很明顯,這導致在安全培訓中很多員工都在應付,甚至還會出現逃訓的情況。最后,安全培訓內容上缺少吸引力。由于安全培訓內容枯燥,很難激發出學生學習的興趣。同時培訓人員并不了解學生對培訓內容的關注點在哪里,他們自身對培訓內容也不是了解,在講解的時候就會缺少針對性,員工也是為了取證,這樣也就沒有辦法提高培訓的積極性。

2提高煤礦安全培訓質量的幾點思考

2.1合理安排培訓內容

在開展安全培訓之前,應該要對煤礦企業生產中存在的問題進行調查與分析,將其納入培訓內容中。在培訓過程中,應該要從工作人員的角度出發,解決他們在工作中遇到的問題,這樣在一定程度上有利于提高工作人員參與的主動性,提高培訓的質量,才能夠做到安全培訓的質量與企業經濟效益發展同步。

2.2完善獎勵制度

在進行培訓開始之前就應該要員工制定相關的培訓計劃,并且還應該要為其制定培訓目標,使參與培訓的工作人員可以充分融入其中,通過培訓可以獨立解決在實際工作中遇到的苦難。企業可以通過設置獎勵制度來激發工作人員參與培訓的熱情與積極性。比如說企業對在培訓過程中表現良好的工作人員給予一定的獎勵,在培訓結束之后也進行考核,對于考核成績優異的工作人員也要給予一定的獎勵,以示獎勵。

2.3加強培訓隊伍的建設培訓

教師作為培訓過程主要力量,不僅應該具備相應的培訓資格證,還應該要定期的接受上級的考核,在相關的培訓機構進行繼續教育,不定期在煤礦工作現場中進行鍛煉,這樣在一定的程度上能夠靈活運用,在教學中就可以指導實踐,進而提高培訓的質量。

2.4改進培訓方法

培訓方法是否合理在一定程度上決定著培訓效果,煤礦安全培訓的方式多種多樣,不同的方式具有不同的培訓效果。第一,案例分析法。培訓教師提前對一些典型的安全事故進行整理。在培訓過程中組織工作人員一起討論分析,啟發工作人員可以從不同的角度提高相應的解決辦法,最后,培訓教師進行歸納總結。該種培訓方式是工作人員可以積極的配合,通過自身的工作經驗來分析研究的。該種教學方法非常容易調動學生學習的積極性。第二,情景模擬法。培訓教師可以針對一些場景讓工作人員扮演特定的角色,這樣在一定程度上可以讓工作人員明確知道自己應該要具備哪些專業技能與知識,在煤礦生產中如何才能夠保證自己與他人的安全。該種方法主要是適合各種規章制度的建立上。第三,實訓參與法。培訓人員來自不同的煤礦企業,自身的水平也是不同的,從事工作也不能夠覆蓋整個煤礦生產,這樣就非常有必要參與到實訓教學環節中。在這個過程中,培訓人員是通過把教學內容與實際生產聯系起來,之前培訓教師應該讓工作人員提前知道參與的內容,讓他們帶著問題去參與,這樣在一定的程度上才能夠收到比較好的培訓效果。

3總結

煤礦安全培訓是一個比較系統的工作,培訓的質量在一定程度上決定著安全管理的水平,對于實現安全生產起著重要的作用。另外,隨著機械化的發展,在煤礦生產中引進了大量的新設備,這樣對煤礦工人的安全技能要求也就越來越高。因此,在該種背景下,應該要重視對員工的安全培訓工作,提高員工的責任意識。

參考文獻:

[1]陳靜娜.對如何提高煤礦安全培訓質量的思考[J].河南科技,2014,12.

[2]沈國君.關于煤礦安全培訓工作的幾點思考[J].中小企業管理與科技,2016,05.

[3]張超群.淺談如何提高煤礦安全培訓質量[J].內蒙古煤炭經濟,2015,07.

[4]邢進剛.綜述如何提高煤礦安全培訓的質量[J].經營管理者,2015,09.

第3篇

英文名稱:Coal Mine Machinery

主管單位:國家煤礦安全監察局

主辦單位:哈爾濱煤礦機械研究所

出版周期:月刊

出版地址:黑龍江省哈爾濱市

種:中文

本:大16開

國際刊號:1003-0794

國內刊號:23-1280/TD

郵發代號:14-38

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1980

期刊收錄:

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽:

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

第4篇

【關鍵詞】數據采集;CAN總線;CPLD;MCU

引言

隨著煤礦系統的日益增多和國家對煤礦安全化程度要求的增加,煤礦的分布式控制也愈發復雜。傳統的煤礦控制系統采用點對點的方式或者一主多從的方式進行,而目前該方式已經滿足不了煤礦安全監控系統實時控制的需要。同時由于各種監測控制系統的不斷增加而導致的設備數量的幾何式的增長,也使得在煤礦巷道的布線難度的復雜性、線纜成本等的急劇上升。對煤礦各個系統的維修也越發復雜。如何使這些眾多的獨立功能協調統一工作,亦即如何對大多數系統進行集中控制,已經成為整個煤礦行業研究領域中非常重要的課題。-而采用現場總線CAN-BUS技術實現煤礦各系統的分布式網絡化控制使得對各設備的實時控制成為可能。本文使用CPLD控制系統,把采集到的數據通過CAN總線傳輸到MCU中進行處理,將大大提高系統的方便性,并且具有較強的抗干擾能力。

1.CAN總線介紹

CAN總線術語現場總線的范疇,是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡,位速率可以達到1Mbps。

CAN總線具有其它現場總線無法比擬的優點:a.多主站依據優先權進行總線訪問:總線開放時,任何單元均可以發送報文,具有最高優先權的報文單元贏得總線訪問權。利用這個特點可以作為多主設備的自發控制系統。b.無破壞性的基于優先權的總裁。網絡上的多個主機可以同時發送數據,網絡會根據報文幀的優先權大小來動態控制數據流,沒有發送的幀可以自動重發。c.優秀的地址濾波功能:收到的標識符與本機的接收碼寄存器與屏蔽寄存器相比較,符合的報文才予以接收,不需要軟件的干預,大大減少了軟件的負荷量。d.另外,還具有遠程數據自動請求,節點的收發配置,數據相容性,錯誤檢測和出錯指令等,這些優點都是其它常用的現場總線結構所無法比擬的。而且,現場總線CAN-Bus本身是符合本質安全要求的一種總線形式。

2.系統設計

煤礦安全系統的控制對象包括:各種傳感器、人員定位分站、廣播分站、環網交換機等,結構如圖1所示:

圖1 煤礦安全系統結構

主控單元接收信號之后,先進行分析處理,然后通過CAN總線把控制指令發送給各受控端,各受控端響應后作出相應的動作。

在煤礦行業中,系統的外部狀態獲取是通過各種傳感器件,例如攝像頭、位移傳感器、壓力傳感器等,由CPLD控制ADC對模擬信號進行采樣,并把采樣到的數據自動向FIFO存儲器中存儲,通過CAN節點最終將數據發送到中央控制模塊,如圖2所示。

圖2 數據采集結構

3.硬件設計

3.1 AD轉換

MCP3421是Microchip公司-∑A/D轉換器系列的一款18位分辨率器件,采用SOT23-6封裝結構。MCP3421為一個全差分、18位分辨率且具有自校正功能的-∑A/D轉換器,內部內部包括-EA/D轉換器、可編程增益放大器(PGA)、時鐘振蕩器和I2C串行接口,以及2.048 V電壓基準源5部分。MCP3421設計簡單、極易配置,允許設計工程師通過最小配置獲得精確的測量結果。MCP3421與其它AD相比,主要優點在于:全差分輸入;18位分辨率;精密的連續自校準功能;可選擇3.75、15、60或240 sps采樣速率進行轉換;可工作在連續轉換或單次轉換模式,在單次轉換后的空閑期內自動進入待機模式,極大地減小了電流消耗;內部集成2.048 V±0.05%精度,且溫度漂移僅為5ppm/℃的基準電壓源;可編程增益放大器(PGA)提供1/2/4/8倍增益,允許測量極小的信號并且具有很高的分辨率;內部集成振蕩器電路并提供I2C串行接口等。

3.2 CAN節點

CAN總線節點硬件部分由CAN控制器、CAN收發器和單片機組成,其接口電路圖如圖3所示。CAN節點的主要作用是把從FIFO存儲器中的數據通過CAN總線傳輸到中央控制模塊中。

CAN控制器選用的Microchip 公司的MCP2510,該芯片支持CAN2.0A/B協議。具有SPI接口,3個發送緩沖器和2個接收緩沖器,可對其優先權進行編程,具有6個接收濾波器和2個接收濾波器屏蔽,采用低功耗CMOS技術,其電壓工作范圍為3.0-5.5V。有效電流為5mA,維持電流為10uA。CAN收發器選用的是82C250,該芯片是CAN協議控制器和物理介質之間的接口。82C250可以為總線提供不同的發送性能,為CAN控制器提供不同的接受性能,而且它與IS011898標準完全兼容。

圖3 CAN總線硬件電路

在本系統中,CAN控制器MCP2510的中斷引腳INT與MCU的中斷引腳直接相連,這樣能夠在數據發送、數據接收以及總線報錯時即使產生中斷,交由單片機進行處理。為了增強CAN總線節點的抗干擾能力,建議增加高速光耦,這樣就很好的實現了電氣隔離。

4.軟件設計

4.1 AD轉換

本系統采用有限狀態機完成A/D轉換和FIFO中的數據存儲,如圖4所示。在狀態S0處,在時鐘上升沿對信號采樣;在狀態S1處,把采樣輸出的同步信號作為FIFO的寫入信號。

CPLD接受到A/D芯片傳輸的8位二進制數,轉換成電壓數字量。A/D芯片的參考電壓為5V,而且8位A/D芯片的最大輸出為255,這樣A/D轉換的最小輸出單位大約為0.02V,所以可近似地將A/D輸出的8位二進制數乘以2,即得到要得到的3位電壓值,圖5所示為在MAX+PLUS II中的仿真結果。

圖4 采樣控制狀態機

圖5 AD仿真

4.2 CAN節點

CAN節點接口程序設計的實質就是對控制器MCP2510初始化和收發中斷處理等操作。由于該芯片是SPI通訊方式,故主要編寫SPI程序,即可對其進行配置和使用:

SPI接口程序:

MOV R4,#8; 置循環次數

WRIT1:CLR SCK;

NOP;

RLC A;

MOV SI,C;

NOP;

SETB SCK;

NOP;

DJNZ R4,WRIT1;

RET;

SPI接口讀子程序:

READ: CLR ACC;

CLR C;

MOV R4,#8;

READ1: CLR SCK;

NOP;

MOV C,SO;

RLC A;

SETB SCK;

NOP;

DJNZ R4,READ1;

RET

5.結論

本文提出了CAN總線為基礎,代替傳統的RS485,對煤礦行業的一些系統進行了整合,解決了煤礦行業布線復雜,耗材損耗過重問題,并對這些設備的聯網做出了模擬分析。但是由于煤礦井下的復雜程度,勢必會造成網絡的多變性,該方法在井下的實際應用,還有待進一步的研究。

參考文獻

第5篇

關鍵詞:防墜器;結構;功能;布置形式;煤礦

中圖分類號:X752文獻標識碼: A

1 綜述

礦用防墜器在煤礦的使用十分廣泛,隨著礦用防墜器的技術水平不斷提高, 其結構形式也多樣化了。在幾年的《煤礦安全規程》、煤炭行業標準中,都提出對“升降人員或升降人員和物料的單繩提升罐籠、帶乘人間的箕斗,必須裝設可靠的防墜器”。《滾動楔型防墜器技術條件》是針對滾動摩擦楔型抓捕機構并設有制動鋼絲繩的防墜器;《礦用防墜器技術條件》,是對礦用防墜器的共性制定通用技術條件,以便適應于各種結構形式的防墜器裝置。在實際中,為了搞好提升系統的安全工作,煤礦技術人員應對各種礦用防墜器的結構形式及應用情況有所了解,以便于能夠應用好、維護好礦用防墜器。

2 防墜器的作用

礦用防墜器是防止礦山提升容器失控墜落的安全裝置。它被安裝在提升容器上,主要由開動機構、傳動機構、抓捕機構及緩沖機構所組成。當提升容器提升鋼絲繩或連接裝置斷裂時,防墜器的開動機構經傳動機構帶動抓捕機構動作,抓捕元件靠切割、摩擦或楔緊支撐元件,從而將下墜的提升容器經緩沖后被制動在罐道或專門的制動鋼絲繩上,以防止提升容器墜落下去。

3 防墜器的結構形式

1)結構形式。礦用防墜器的形式,直接與罐道類型有關。而罐道則是提升容器在井筒中運行中起導向和穩定的作用的裝置。就罐道的類型而言,一般可分為剛性和柔性兩種形式。剛性罐道有鋼軌罐道、木罐道和組合罐道三種;柔性罐道也就是鋼絲繩罐道。剛性罐道一般采用鋼軌、各種型鋼或方木,固定在井筒中的型鋼罐道梁上而形成;柔性罐道則采用鋼絲繩,一端固定在井架上,另一端則懸垂到井底拉緊。礦用防墜器根據罐道種類不同,又分為木罐道防墜器、鋼罐道防墜器和制動鋼絲繩。目前大多采用的都是制動鋼絲繩防墜器(簡稱制動繩防墜器)。

2)各自特點。①木罐道防墜器結構簡單,靠制動插爪刺入木罐道制動抓捕可靠。但其變形大、磨損快、易腐爛和提升不穩定,維修量大,加上又要用大量的優質木材,服務年限短,因此逐漸被鋼絲繩罐道所代替。②鋼性罐道防墜器多應用于箕斗提升,它靠以拉削阻力作為容器防墜制動力,由四把拉刀產生的拉削阻力使容器平穩停下。其空行程時間短,機構動作靈活可靠;拉削制動力大小可按使用礦井參數調定,機構采用自動恢復撥桿,抓捕后只要提升繩給出一定拉力,抓捕器自動解鎖恢復正常提升。重量輕,可直接安裝在容器上,不需改動容器。制動力可調。防銹性能、防塵性能、自性能適合惡劣環境。其軌寬變化也不影響拉削力。但是,需要在井筒內架設鋼軌道,投資較大。③制動繩防墜器是煤礦應用較多的,其鋼絲繩罐道與剛性罐道相比,具有安裝時間短和工作量小、維護方便、容器運行平穩、無罐道梁可適當減少井筒壁厚和通力小等優點。所以《礦用防墜器技術條件》就比較適用于通用型抓捕機構并設有制動繩的防墜器。

4 制動繩防墜器的布置形式

1)結構。制動繩防墜器在井筒的布置形式,見如圖1(1)所示。 從此可明顯看出,其制動繩防墜器主要由抓捕器、緩沖器、連接器、拉緊裝置、制動繩、緩沖繩等幾部分所組成。而緩沖器固定到井架上,可使抓捕過程中的減速度達到安全規程要求。其連接器用來連接不同繩徑的制動繩和緩沖繩的裝置。

2)布置形式。制動繩防墜器根據結構和原理的不同可分為以下幾種形式:①按制動鋼絲繩的數量不同,制動繩防墜器分為四繩防墜器和雙繩防墜器。雙繩防墜器根據制動鋼絲繩的分布不同分為中心對稱布置形式和對角布置形式(圖1(2))。②按取驅動彈簧的型式不同,制動繩防墜器分為壓縮彈簧式防墜器和拉伸彈簧式防墜器。對于壓縮彈簧式防墜器來說,它是采用一根壓縮彈簧作為驅動裝置,正常提升狀態為壓縮狀態。當容器提升時,利用提升鋼絲繩的拉力使彈簧壓縮,并給傳動機構一定的拉力,使楔子離開制動繩。當提升鋼絲繩斷裂,壓縮彈簧失去壓力,彈簧軸向彈開,通過傳動機構帶動楔子向上挑起并抓緊制動繩,這就完成了其抓捕過程。對于拉伸彈簧式防墜器來說,它是采用兩根或四根壓縮彈簧作為驅動裝置,正常提升狀態為拉伸狀態。當容器提升時,利用提升鋼絲繩的拉力使傳動機構帶動彈簧拉伸,使楔子離開制動繩。當提升鋼絲繩斷裂,拉伸彈簧失去拉力,彈簧軸向復位,通過傳動機構拉動楔子向上挑起并抓緊制動繩,從而完成了抓捕過程。③按抓捕器的結構原理不同,制動繩防墜器分為滾動摩擦楔型防墜器、偏心輪防墜器和輪式防墜器等。而滾動摩擦楔型防墜器則是當前使用比較廣泛的防墜器,其結構原理(圖2)為:它采用了彈簧作為驅動裝置來驅動抓捕器,抓捕器采用背面帶滾子的滾動摩擦楔型抓捕器,從而提高了抓捕器的動作靈敏度,又具有良好的自鎖性能,使抓捕器在夾住制動鋼絲繩后,容器與制動繩之間不產生相對滑動。但在相反方向并不自鎖,因而使抓捕器容易恢復正常提升狀態,又不損傷制動鋼絲繩。采用鋼絲繩螺旋緩沖器,充分利用緩沖繩通過緩沖器時的彎曲變形阻力和摩擦阻力所做的功,從而抵消下墜容器的動能。偏心輪防墜器采用垂直布置的彈簧作為開動機構,其傳動機構采用杠桿機構,采用偏心輪擠壓鋼絲繩產生抓捕作用,偏心輪接觸制動鋼絲繩后采用自楔緊,從而實現定點抓捕。它不改變原有提升容器結構,高度較低、重量較輕、加工使用也方便。但是,由于偏心輪抓捕鋼絲繩是線形擠壓,因此對鋼絲繩的損害比較大。輪式防墜器,推動部分采用了齒輪變速、制動推動直線運行軌跡變成了圓形軌跡,制動推動距離超出了直線運行距離的4 倍以上,且不受推動桿推拉距的限制。當制動磨損間隙超出規程要求時,不更需換制動輪,只需通過調整設置在橫框架外壁面與制動輪同軸的齒輪可繼續使用,但是這類型的防墜器使用維護比較復雜些。

5 結語

通過以上對礦用防墜器的各種結構形式及其應用情況的分析,對常用制動繩防墜器的布置系統及結構形式作了較為詳細的分析。由于礦用防墜器的結構形式多種多樣,至于具體選用那種結構型式,一般要根據礦井的實際情況來選取。礦用防墜器的技術也在的不斷改進,以適應現代化礦井發展的要求。但是,選用各種形式的防墜器都要滿足國家標準和安全規程的要求。

參考文獻:

[1]邵裕生等.《礦用防墜器》[M].北京:高等教育出版社,1992.8.

[2]賈福音,黃志杰,房留長.BF-152型罐籠防墜器使用中存在的問題及改進措施[J].煤礦安全,1998(6):23,26.

第6篇

關鍵詞:突水;含水區域;預防措施

中圖分類號:TD74 文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2011)026(C)-0158-01

引言:礦井水引起的災害在煤礦生產過程中嚴重制約著煤礦的安全生產,我國礦井水害事故類型主要有:地表水水害;老窯水水害;松散孔隙水害;裂隙水水害;薄層灰巖喀斯特水害;厚層灰巖喀斯特水害等。礦井突水是指礦山在建設開發過程中,不同形式、不同水源的水通過某種途徑涌入礦井工作空間,給礦山建設和生產帶來不利影響和災害的過程。

一、礦井突水的條件。礦井突水的要素一般有:充水水源、涌水通道、水壓、突水空間等,一般礦井水的充水水源有地表水、含水層水、老窯水和斷層水等。在通常情況下,含水層水是礦井最經常和最主要的充水水源。不同的礦井充水水源特點各異,會引發不同的礦井充水模式,也會產生不等程度的水害。礦井涌水通道按其形成原因分為以下兩類:地層裂隙、斷層等地質構造形成的自然通道;礦山開采過程中采掘等活動引起的人為通道。由于地質條件的復雜性、多樣性使得不同地區、不同礦井突水的情況存在很大差異,所以討論礦井水害原理的意義不大。

二、礦井突水的防治。1、地表防治水。地表防治水是指在地面修筑的一些防洪、排水工程,防止或減少大氣降水和地表水補給含水層或滲入井下,對礦井生產造成重大影響。地表防治水措施主要有:(1)井筒位置的選擇要適應復雜的水文地質條件。選擇井筒位置時應保證井口及其他建筑物基礎的標高均應高于歷年最高洪水位,受地形限制時可采取修筑防水堤壩或改變水流方向等措施。(2)在地面構筑合理的排水設施。防止山區降水后以地表水或潛水的形式流入礦區,淹沒井口或工業廣場,或沿煤層、地表塌陷裂隙、含水層露頭帶滲入井下,使礦井涌水量增大。(3)堵塞地表流水通道。對礦區地表由采礦活動所引起的裂縫、塌陷坑、洞穴等漏水地帶,用粘土、水泥或混凝土將其堵塞夯實,對于較大的塌陷坑和裂縫,通常下部充以碎石,上部覆蓋黏土夯實并稍高出地表,以防水流滲入。2、井下防水。首先是“預防”主要包括:(1)加強對礦井周圍地質條件的勘查力度;(2)建立健全井下觀測系統;(3)改進完善礦井防排水系統;(4)優化開采設計、改變采煤方法;(5)合理留設防水煤柱;(6)構筑放水閘門,分區隔離開采。其次是“治理”主要包括:(1)“降”。所謂“降”是指在開采前降低井下開采范圍內一切含水區域含水量的措施,目前常采用的方法有超前探放水:是在一些礦井范圍內,對小窯老空、積水舊巷道、充水斷層及含水層的位置和含水情況尚不清楚的情況下進行的。當采掘工作面接近這些地區時,為消除隱患而事先進行超前探水,探明工作面前面的水情,在有水時根據水量的大小有控制地將水放出后,再進行采掘工作,以保證安全生產。(2)“堵”。“堵”是指在開采前對一些天然裂隙、人工裂隙等涌水通道直接或間接的進行封閉,從而防止突水的措施。一般常用的直接方法有:注漿工藝,間接的方法有合理的選擇開采工藝、合理的選擇巷道的支護方式。開采影響是采動破壞裂隙和含水層導升破壞裂隙的主要因素。減小開采空間,降低開采對底板隔水層的影響,能夠有效抑制底板突水事故的發生。因為采動影響越強烈,采動破壞裂隙深度和含水層導升破壞裂隙高度就越大,底板隔水層的隔水能力就越差,極易造成采動破壞裂隙與含水層導升破壞裂隙相溝通,誘發底板突水事故的發生。(3)“卸”“卸”是指降低含水區域內的水壓,從而實現礦井安全生產的一些措施,常用的方法有疏水降壓。疏水降壓,是對威脅煤礦安全生產的充水含水層,在人為控制下采取工程技術和相應的排水設備進行合理的疏排放,使其水位降至安全生產所需要標高之下的一種工程技術。當底板隔水層厚度較小,下伏含水層的水量豐富,分布廣泛時,疏水工程的難度和耗資就會增多。這時可以充分利用地質構造,對一些封閉或基本封閉的含水層段進行逐一的疏水降壓;對于未完全封閉的地方,可采用孔排注漿的方法,封堵缺口,形成防水帷幕,然后在進行疏水降壓。承壓含水層多孔疏降工程示意圖1。

圖1承壓含水層多孔疏降工程示意圖

三、建議。為了有效遏制礦井突水災害事故的發生,實現煤礦安全生產,我們要:1、加強領導,健全防治水機構和防治水工作責任制。2、加強水文地質基礎工作。3、加強技術管理和現場管理工作。4、樹立科學防治水的新觀念。5、加強技術培訓,提高全員防治水意識。6、進一步完善地方政府對煤礦的監管。7、加大對煤礦水害監察和事故查處的力度。

結束語:礦井突水現象普遍存在于我國多數煤礦生產部門,從而嚴重的制約著煤炭企業的安全生產。因此我們要不斷分析研究各種突水現象的原因、機理,總結突水規律,做到提前準確預測突水事故,及時對于不同類型的礦井突水事故采取不同的防治措施。對于煤礦安全生產具有重要意義。

作者單位:鄂爾多斯市國源礦業開發有限責任公司

參考文獻:

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第7篇

【關鍵詞】煤礦;采煤機;礦井提升機;通風機

1前言

機電設備是構成施工生產的重要因素,近年來,很多大型復雜的機械化設備在現代礦山生產和建設中得到了廣泛應用與普及。隨著現代工業的不斷發展,煤礦生產設備結構越來越復雜,而且煤炭位于地下深處,煤炭機電設備作業環境惡劣,機械設備在使用過程中,由于材料、工藝、環境條件和人為因素的影響,經過長年累月的高壓重載、震動、沖擊,其零部件會逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等,造成嚴重的甚至災難性的事故。隨著零部件磨損程度的逐漸增大,設備的技術狀態將會產生劣化,不可避免地將出現各種各樣的故障,致降低或失去其預定的功能,設備的功能和精度降低,增加了維修成本,也耽誤了作業進度。所以只有加強對煤礦機電設備故障的排查,保證機電設備能始終處于良好運行狀態,才能延長設備的使用時間,使其在高效、安全的狀態下工作,保證生產的順利進行。

2煤礦機電設備的故障診斷

2.1采煤機故障診斷

采煤機是煤礦生產的關鍵設備,采煤機的正常運轉對于煤礦效益是不言而喻的。目前,國產采煤機的整機水平還有相當大的差距,不少煤礦購買了從國外進口的電牽引采煤機,這些設備一旦出現故障,煤礦就需為更換零件、聘請外國專業維修人員付出昂貴的費用。交流電牽引采煤機是采煤機中最常見的一種類型,到90年代初,電牽引代替液壓牽引已成明顯趨勢,它增加了煤炭產量,減少了事故發生率,應用歷史已有幾十年。但是由于采煤機生產面臨復雜地質構造,采煤機自身結構復雜,基本上無故障診斷功能,在工作時容易受到來自煤、巖石等沖擊,出現故障比較頻繁,嚴重制約了采煤機的工作效率。采煤機一旦出現故障,將會造成整個煤礦生產系統癱瘓,預防和減少采煤機的故障,就是一個相應復雜的工作內容。同國外先進的采煤機比較,國產的采煤機在故障檢測診斷技術方面還相對落后,采煤機的故障類型主要有三大類:一是液壓傳動部分的故障,二是機械傳動部分的故障,三是電氣控制部分的故障。其中液壓傳動部分故障較多,高達采煤機總故障的80%以上。傳統的診斷方法難以做出快速準確的判斷,存在著誤判的可能,在實際工作中,必須通過對故障征兆的分析判斷,以及通過必要的檢測和試驗手段,才能正確判斷故障點。目前,1200電牽引采煤機改進了瓦斯檢測裝置和漏電閉鎖系統,克服了以往設計中的缺陷,為井下一線工人的人身安全提供了可靠保證。該機型增加了搖臂傾角傳感器、機身傾斜傳感器,增設了速度反饋裝置和位置記憶功能,使采煤工作面的智能化成為可能,且彌補了國內采煤機同步性能不良等負面效應,實現了采煤機技術質量的又一次升級,MGTY750/1800-3.3D電牽引采煤機也可令采煤機將人工操作下運行的結果全部記憶下來,之后自動按照前次方式運行,并可將井下數據傳至井上電腦網絡,實現地面對井下采煤的現場監控和指揮。這無疑為采煤機在無人工作面的智能化操作打下了基礎。

2.2礦井提升機故障診斷

礦井提升機常被人們稱為礦山的咽喉,提升機運行的安全可靠性直接影響煤礦生產的經濟效益和生產人員的生命安全。它在整個綜合機械化生產中占有非常重要的位置。井架、提升機主軸、天輪軸、銷軸、連接桿、連接板等重要承載件是礦井提升設備的重要組成部分,一般來說,主井提升設備只負責將井下采掘到的有用礦物從井底提升到地面;副井提升設備負責提升巖石、下放材料、升降設備和人員等工作。重要承載件在運行過程中承受沖擊動載荷,不確定的受力因素較多,特別是提升機主軸的軸頸、鍵槽根部等位置會出現疲勞裂紋。若不及時發現,隨著裂紋的快速擴展,將造成整個部件軸的斷裂。甚至發生提升容器墜落等重大事故,所以使它們安全、可靠、經濟地運轉對確保礦井安全,經濟生產就具有非常重要的意義。目前,各種以計算機為主體的無損檢測技術相繼投入使用,無損檢測技術不僅應用于煤礦提升容器重要承載件的制造檢驗和在用檢驗,而且在國內許多行業和部門都得到廣泛應用,反應了當前設備診斷技術發展方向。由于無損檢測技術具有不破壞試件、儀器設備體積小、檢測靈敏度高等優點。所以其應用日益廣泛。實踐表明,無損檢測技術通過把分散的診斷裝置系統化,與電子計算機相結合,對煤礦大型設備主要部件進行檢驗,在煤礦重要承載件的質量控制安全使用中起著舉足輕重的作用。不僅可有效預防主軸開裂、斷軸等機電事故,而且對煤礦安全生產具有重要的現實意義。

2.3煤礦通風機的故障診斷

在煤礦生產中,礦井風機是一種非常重要但又耗能較多的設備,它必須24小時不停運轉。煤礦通風的目的,是為井下作業區域輸送適量的新鮮空氣,是保證煤礦安全生產很重要的一環,瓦斯及火災的防治,都是建立在良好的通風之上的。煤礦通風機是氣體壓縮和輸送的機械設備,煤礦通風機主要由葉輪、電機、軸承、機殼、導流片等部件組成。由于煤礦的生產條件十分惡劣,煤礦通風機經常發生各種故障,所以應對煤礦通風機故障展開故障診斷研究,這樣可以有效地減少瓦斯事故和其他類事故的發生概率,促進煤礦安全穩定的生產。通風機的檢測診斷技術已日漸成熟,在煤礦通風機設備故障診斷中,只需簡單的操作便可診斷出其禍害所在。目前,利用小波變換進行動態系統故障檢測與診斷具有良好的效果,小波分析可以將一個信號分解成多個不同尺度的信號,所以在信號檢測中得到了廣泛應用。小波分析能將采集到的通風機振動信號,處理信號后則通過傳感器內的類專家系統來對通風機進行故障診斷。小波變換具有空間局部化性質,利用小波變換能有效分析突變信號的時頻局部特征。同時神經網絡具有非線性擬合能力,因此可以構建出小波神經網絡,建立起故障特征分量和故障類型之間的映射,從而正確診斷出煤礦通風機故障。

3結語

總之,煤礦機電設備是煤礦生產的重要環節。采煤機、礦井提升機、礦用高壓異步電動機等大型礦山常用的主要機電設備故障現象比較復雜。設備故障診斷是一門綜合技術,經過幾十年的發展,過去單一的設備管理和維修模式也不能與現在的要求相適應。隨著技術和科技的革新,煤礦機電設備檢測與故障監測得到了很大的發展,目前,故障診斷檢測技術主要應用在這些大型設備故障診斷中,在保證機電設備可靠性和經濟性,確保安全生產方面發揮了重大作用。我們在改進硬件設施的同時還應當注重管理模式和檢修模式的革新,將現代的思想和技術應用到設備的日常保養維護中。借以提高設備的利用率,增加其可靠性。

參考文獻:

[1]邢海順.煤礦機電設備的管理與維護淺析[J].中小企業管理與科技,2009(04).

[2]周東華,王桂增.故障診斷技術綜述[J].化工自動化及儀表,2008(1).

[3]汪慧琴.煤礦機電設備的應用與管理[J].科技致富向導,2009(02).

第8篇

關鍵詞:煤礦機電;運輸撕帶故障;預防對策

皮帶機作為煤礦運輸的主要機電設備,不僅體積輕巧,易于安裝與使用,而且可以提高物料運輸速度,保障煤礦的開采效率,但是在其運行過程中,如果承載力過大或者設備操作不當,很容易出現皮帶斷裂的情況,既影響機電設備使用壽命,又影響煤礦開采作業進度。因此,分析煤礦機電運輸撕帶故障及預防對策,對推動煤礦企業發展有著重要的意義。

1.煤礦機電運輸撕帶故障的主要原因

1.1物料劃傷。煤礦機電設備在運輸煤炭的過程中,由于煤塊形狀及大小極不規則,并且混雜著很多固狀物,很容易對運輸機的皮帶造成劃傷,如果得不到及時有效的處理,就會發生撕帶故障,影響煤炭的正常運輸。

1.2皮帶磨損。在運輸機運行的過程中,需要滾筒與軸承等設備和皮帶配合運行,才可以充分發揮機電設備的功能,但是在滾筒與軸承轉動過程中,不可避免會對皮帶造成一些磨損,再加上皮帶運轉時出現位置偏移,從而導致皮帶發生開裂或者拉伸撕裂的情況,縮短皮帶的使用壽命。1.3維保不力。很多煤礦企業過分追求經濟效益,忽視了皮帶運輸機的日常管理,沒有對皮帶運輸機進行定期維修與保養,并且很多開采人員技術知識有限,機電設備操作不規范,皮帶作業后沒有及時對其進行清理,從而導致皮帶撕裂故障頻發,影響煤炭正常開采生產。

2.煤礦機電運輸撕帶故障的預防對策

2.1加強機電設備日常管理。首先,煤礦企業需要從實際情況出發,建立完善的機電設備管理體系,并制定嚴格的管理制度,加強機電設備的日常管理,落實機電設備的各項管理措施,及時消除機電設備可能存在的故障隱患,避免發生運輸撕帶問題,保證機電設備安全平穩運行。其次,煤礦企業需要建立監察部門,對機電設備日常管理工作進行監督,并實施嚴格的獎懲制度,將其與管理人員的業績相掛鉤,提高監察人員的責任心,在查到機電設備的銀皇后,既要嚴格執法,開出罰單,又要給出整改意見,指導和跟蹤管理人員進行整改,切實消除故障隱患。最后,煤礦企業需要將機電運輸的標準化建設作為的重點管理工作,加快運輸設備的更新換代,在煤炭開采和運輸中積極推廣新材料、新技術與新工藝的使用,為煤炭開采和運輸提供良好的運輸環境,從而將運輸撕帶故障發生率降至最低。

2.2提高工作人員安全意識。在煤炭開采和運輸的過程中,工作人員操作失誤是造成皮帶撕裂的主要原因之一,所以煤炭企業需要做好工作人員的教育培訓工作,提高工作人員的安全意識,保證在使用機電設備時規范操作。首先,煤礦企業需要定期組織在崗職工接受技術和業務培訓,加強職工之間的交流和學習,幫助職工掌握機電設備的新知識,熟悉機電設備的操作技能,培養技術骨干和業務骨干,提高職工的技術水平和業務水平,可以妥善處理機電運輸設備運行中出現的故障,保障機電設備運輸安全。其次,對發生的機電運輸撕帶故障,煤礦企業需要認真分析故障的原因,如果因為操作不當所引發,既要對責任人采取處罰措施,又要以此為例進行安全意識教育,嚴格落實機電運輸故障的預防措施,堅決杜絕此類事故再次發生。最后,煤炭企業需要不斷改善工作環境,注重礦區的生活設施建設,降低工作勞動的輕度,積極引入人才投入到煤炭工作中,在加強隊人才伍建設和保證人才隊伍穩定性的基礎上,使煤炭開采和運輸工作安全高效運轉。

2.3做好機電設備檢查維護。首先,煤礦企業需要對機電設備進行定期或者不定期的檢查維護,實施責任制度,將機電設備劃片包干給監察人員,并做好監察人員工作的考核。檢點設備檢修人員需要對在距離工作面50m的范圍內,徹底清理順槽中的雜物,避免其進入運輸系統,并對主運系統滾筒進行檢查,發現撕帶隱患后及時處理。其次,煤礦企業需要制定嚴格的防范措施,注重對煤炭開采面進行管理,尤其是重點區域需要安排專人進行盯防,皮帶運輸機的看頭工和收尾工需要堅守工作崗位,保證徹底清理運輸系統上的雜物,使煤炭開采和運輸工作正常進行。最后,煤礦企業需要組織監察人員對機電設備進行全面的隱患排查,對各轉載點、溜槽、收料點、給煤機的防磨襯板和刮板機的底板等重點部位進行全面檢查,及時處理發現的隱患問題,并提報機電設備的檢修計劃,有條不紊開展機電設備的檢修工作。

2.4注重設備安全管理投入。隨著市場競爭的加劇和煤炭需求量的增多,煤炭企業的生產壓力也逐漸加大,但是煤礦企業為了降低成本,機電設備數量卻一直不變,機電設備超負荷運轉的情況比比皆是,這既影響了機電設備使用壽命,又不利于煤炭的正常開采和運輸。因此,煤礦企業需要注重設備安全管理的資金投入,及時更換老舊設備和使用新設備,尤其是皮帶作為消耗品,需要定期檢查和更換,保證其滿足煤礦安全生產的標準和要求,不會對煤礦企業的正常生產造成不利影響。

3.結束語

總之,煤礦機電設備的安全運行不但關系到煤炭開采和運輸的進度,以及機電設備的使用壽命,而且關系到煤礦企業的經濟效益和社會效益,其重要性不容忽視。煤礦企業只有認真分析運輸撕帶故障發生的原因,并采取針對性的防范對策,才能真正保證機電運輸設備的正常運行,避免發生意外事故,保障煤炭開采和運輸工作的有序進行。

參考文獻:

[1]李波.煤礦機電運輸撕帶故障與預防措施[J].內蒙古煤炭經濟,2014,01:68+70.

[2]尹航.煤礦機電運輸事故與預防對策綜述[J].科技信息,2011,36:350.

第9篇

[關鍵詞] 煤礦信息化; 物聯網; RFID; 關鍵技術

互聯網技術已經在生活當中很普及了,但是物聯網確實一種新型技術,悄然在人們的生活當中發展起來,這個概念出現的頻率也不斷在增加。但是我們發現,物聯網在定義上較為模糊,很難完整的定義出它的真正含義,只是通過一些媒介進行表達出來。在煤礦安全的過程中,認為使用計算機傳感系統、無線紅外系統和全球定位系統的網絡就是物聯網,物聯網也是通過信息之前的交換來完成的,網絡的聯接可以使得信息在交流中實現無縫對接。使用計算所網絡和電腦自身的硬件功能對信息的處理,以達到對整個物理世界的實施控制、目標管理和最終的科學有效的決策。

一 物聯網的發展過程概況

物聯網的概念是上個世紀九十年代由美國麻省理工學院Kevin Ashton教授最早提出來的,它是Kevin Ashton教授在研究RFID時偶然發現的一種技術,物聯網的技術提出很好的彌補了通信技術在交流中的一大空缺。2005年在突尼斯舉辦的電信聯合會中,聯合會成員發表了關于物聯網的發現和使用技術的介紹,這就意味著物聯網技術得到了世界最高領域的一致認可,同時在對于物聯網的相關技術方面也做出了詳細的分析,并對該技術的未來發展趨勢做出了一定的預測。

按照ITU 2005 的定義:物聯網是通過較小范圍內的通信器材的信號之間的關聯模式,該距離內的信號資源可以在小范圍內形成接受發功能,比如完成人和人之間、人和物之間、物和物之間的一種信息轉換方式,對于這樣的全新形式、全新領域的發展方式可以大大的改善以往的交流模式,形成一整套更加完善的交流方式,徹底打破了時間和空間的束縛。

物聯網是繼個人電腦、局域網絡、互聯網、射頻信號接收技術后的再次信息化的改革方式,同時對于以往的信息化進程有了徹底的改變,對這樣的改變有現在的發展趨勢來看就有跨時代意義,具體表現都是一些積極向好的作用。物聯網的發展可以在信息科技水平的基礎上增加更多的智能化體現模式,對于信息化的改革做出了巨大的貢獻。就現有的物聯網使用的模式來看,可以將其功能細化為:物聯網在互聯網中的信息彌補和擴展,這是在原有的計算機因特網的基礎上增加的更多智能化終端系統的模式改良,對于實現全球資源一體化的信息感知、語音操作、智能轉換和信息的識別具有很好的效果,完成了信息資源分享快捷方便的作用。

二 煤礦信息化中基于RFID的物聯網系統

目前,煤礦信息化研究中,物聯網的研究和開發還處于初級階段,國內外對物聯網的技術的應用也仍處于試探階段。業界主要是研究通過傳感網網絡并利用RFID標簽感知物體的信息。因此,RFID射頻識別技術是物聯網系統的核心技術,是物聯網規模化識別能否成功應用的關鍵。

2.1 RFID射頻識別技術

RFID射頻識別技術是利用無線設備的收發信號功能,加之有無線電磁感應的共同干預,使用讀寫設備和電子標簽進行非接觸寫入或讀取等雙向數據傳輸,以實現自動目標識別和數據交換目的。RFID系統主要包括電子標簽、閱讀器和計算機信息系統。

RFID系統中的閱讀器將信息可以借助外界線路向外發射出去。電子標簽進入閱讀器的射頻場后,天線接受此信號;射頻模塊會對接收的信號進行接收、調制、解碼、比對、傳輸,并在這些工作完成后答復主機命令,包括對于信號正確性的判斷、密碼的驗證、重新編碼的作用。控制模塊將所有信息經加密、編碼、調制后,再通過天線發送給閱讀器。閱讀器的天線接收信號;射頻模塊對接收到的信號進行調制、解碼、解密等處理后送至計算機信息系統;讀寫模塊根據計算機信息系統發出的命令請求對電子標簽進行讀、寫等各種操作。通過這種方式,計算機信息系統實現了信息加密或安全認證等具體的系統應用功能。

2.2 基于RFID的物聯網架構

ITU 2005提出了由感知層、接入層、網絡層、中間件層和應用層組成得物聯網的五層架構,但是目前業界普遍認同以現有的無線傳感網絡網絡為基礎,向下添加物聯網的感知層,向上添加物聯網的應用層,從而形成基于RFID的物聯網三層基本結構:物聯網感知層、物聯網網絡層和物聯網應用層。

物聯網感知層的主要作用是通過在物體上安裝唯一標識物體并存儲物體相關信息的RFID標簽,用閱讀器把物體的各種數據和信息實時讀取下來。物聯網網絡層主要是指無線傳感網絡網絡,用來完成信息的傳遞,把物聯網感知層采集到的數據和信息傳遞到上層應用。物聯網應用層將網絡層傳遞的物體信息進行分析處理和決策,完成特定的智能化應用和服務任務,從而實現物與物、人與物之間的識別與感知,發揮智能作用。

三 煤礦信息化中物聯網技術的方案研究

1. 人員、設備定位與管理系統人員定位系統

在物聯網技術使用中,安全系統由主要標識卡、讀卡器、網絡傳輸系統、上位機與系統軟件組成,標識卡由個人佩帶,目前國內的煤礦企業大都已經安裝了人員定位系統,可以接入到物流信息化系統管理平臺,設備定位與管理系統與人員定位與系統相同,共用讀卡器、網絡傳輸系統、上位機與系統數 據庫軟件,以標識卡的不同分組來區分人與設備,標識卡懸掛或粘貼在設備上。

2.機車定位與管理系統

目前我國煤礦井下機車定位主要以有線通信方式為主, 對于有軌機車, 目前采用最多的是定位繼電器+有線通信的方式的實現,由于技術、成本與現場安裝環境的限制,定位繼電器無法高密度大量安裝,所以只能在道岔、車站等少數關鍵位置實現定位,機車運行途中的精確定位無法實現;近年來有些使用WiFi或Zigbee 技術進行定位的嘗試,但由于這些定位技術的核心為基于對無線信號場強相對強弱的分析來實現定位, 由于煤礦井下的特殊性,定位環境為鏈型的封閉巷道環境, 難以象地面一樣通過對多基準點的無線信號場強的測量與計 算獲得精確的定位, 被定位物體在一個地點只能探測到1~2 個基準點,現場環境中的遮擋、環境中的移動物體與電磁干擾導致定位精度很差,對移動機車的定位精度非常低。

3.炸藥流向與運輸監控管理系統

炸藥流向管理系統采用二維碼識別與管理技術, 二維碼由于成本低廉, 同樣適用于企業對低值設備或材料的日常管理。 炸藥流向管理以煤礦企業從公安部門取得炸藥為起始點, 由 煤礦企業為領到的炸藥加貼二維碼標簽并進行相應后續領用、運輸、下井等流程的管理至炸 藥按規程使用完畢。

炸藥的流向管理與人員定位系統可以協同工作,管理炸藥的出入庫、領用;領用人員的 身份鑒別;使用炸藥的火工人員的運行軌跡;放炮時間點危險區域內人員、車輛隔離等工作,實現安全生產管理的功能。礦區內炸藥運輸車輛管理系統采用具備GPS 定位、Wi-Fi 傳輸功能的車載DVR系統實現,可以實時監控與記錄炸藥運輸車輛的位置、工況、運輸物品及駕駛人員的視頻,也即通常意義上的“黑匣子”。

4.有線與無線網絡的整體性調試連接信號

通信信號是礦山通信中最為重要的載體,也是保障生產安全最有重要的手段,通過使用有線與無線網絡的整體性調試連接信號可以將現有的視頻通信、監控方案、人員定位和應急救援方案做出詳細的規劃,在企業內部的以太網中,將有線和無線的網絡相互連接在一起,可以方便技術人員對于現場情況進行調度,決策者也可以根據具體的操作方式來下達具體的工作命令,完全可以在生產中利用物聯網達到無縫隙交流的作用。

四 結束語

在本文當中,介紹了物聯網的起源與發展,給出了物聯網的定義,根據RFID的工作方式提出了基于RFID的物聯網體系架構,重點探討了當前基于RFID的煤礦安全物聯網研究的關鍵技術及主要問題。物聯網是由各種技術融合而成的新型技術體系,需要煤礦技術人員在不斷的研究探尋中找到更為合理的理論要求,對于技術問題也不斷的解決,通過使用物聯網技術更好的控制煤礦生產中的安全,不斷的將人工化的操作變成智能化的管理模式,切實的保障煤礦生產中的人身、財產安全,并提高煤礦生產的效率。

[參考文獻]

[1]ITU Strategy and Policy Unit (SPU).ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things[R].Geneva:International Tele-communication Union (ITU),2005.9(11):30-34

[2]朱洪波.物聯網技術進展與應用[J].南京郵電大學學報自然科學版,2011,23(31):21-28.

第10篇

【關鍵詞】礦井提升機;驅動系統;雙PWM變頻器;應用

近年來,煤礦生產的安全性受到了廣泛的關注和高度的重視,對相關設備的性能提出了更高的要求,煤礦生產設備正在朝著大型化、大功率化、新型化方向發展,這對電能質量也提出了越來越高的要求。就煤礦提升機來看,以往普遍采用的是直流電機驅動,其優點是啟動和調速性能較好,但是也存在著結構復雜、換向困難、造價昂貴等缺點,現正逐漸被交流電機取代,在此過程中,雙PWM變頻器得到了普及,其為提升機驅動系統性能的改造提供了一個新的設計思路。

一、基于雙PWM變頻器的驅動系統的特點

隨著變頻交流技術的不斷進步,交流電機的運行性能越來越好,而且克服了直流電機能耗大、效率低的缺點,在煤礦生產中得到了廣泛的應用,目前交流電機的調速方式可分為兩種:一種是串聯分級調速,一種是變頻調速,現被推廣采用的是后一種,該調速方式具有位置定位精度高、安全性可靠、穩定性高等優點,達到了《煤礦安全規程》對礦井提升機安全性的要求。變頻調速分為不控整流變頻器和雙PWM變頻器兩種類型,不控整流的直流側電壓不可控,交流測需要高頻變壓器,而且還要裝設制動電量回饋裝置,不僅增加了變頻器的負擔和體積,也增加了設備的投入和維護成本,因此建議采用雙PWM變頻器[1]。

基于PWM整流器的雙PWM變頻系統,無論是結構還是功能都要優于基于不控整流的變頻器,它能夠實現直接轉矩控制和功率控制,網側電流可達到正弦化,且無需增加其他額外裝置便可實現能量雙向流動,極大地提高了設備的電能利用率,再有,通過改善控制算法以及對網側電感進行合理化設計,可有效減少網側諧波含量,進而減小濾波設備體積;通過控制網側電壓矢量和電流矢量,PWM整流器可同時達到純電感、純電容、正電阻和負電阻狀態,進而實現能量的雙向流動[2]。

二、礦井提升機驅動系統雙PWM變頻器的實際應用

當PWM整流器工作在整流狀態時,其網側電感和直流測電容將起到儲能作用,此外,電容還能夠起到的是穩定直流母線電壓、濾除高次諧波的作用,而傳統直流側穩壓電流為達到這一效果,必須采用大容量的電解電容,這種電容相對體積也比較大,成本也比較高[3]。當PWM整流器工作在有源逆變狀態時,后級逆變器將發揮三相不控整流橋同等作用,能夠將負載的制動能量整流成直流回歸給直流側,經PWM整流器逆變,使三相電壓達到電網諧波和無功要求,然后回饋給電網,進而實現了電能的節約。由于礦井提升機的啟動和制動都比較頻繁,需要在整流狀態和有源逆變狀態下不停的工作,這會給開關造成很大的損耗,還會給電網的運行造成一定的影響,不利于其他設備的正常工作[4]。為有效緩解PWM整流器的工作負擔,提高整個系統的工作效能,在直流側應采用超級電容進行儲能,將負載制動產生的回饋電能預儲在超級電容中,這樣在下次啟動時便可以直接利用已經儲存好的電能,而且在未達到滿荷時,電能不會回饋到電網側,即減輕了PWM整流器在有源逆變狀態下的工作負擔。

交流變頻技術的進步,使得交流電機的性能也大幅度提升,將其應用于煤礦生產中,能夠提高煤礦生產設備的生產效率,尤其是應用于礦井提升機驅動系統,有助于改善工作環境,降低運行成本,減少耗電量。基于PWM整流器的礦井提升機常采用“交―直―交”變頻驅動系統,通過搭建變頻器力矩實驗平臺,完成對雙PWM變頻器的帶載實驗測試,實驗結果顯示,輸出頻率在0Hz~50Hz之間變動,可實現軟啟動,減小變頻器啟動時網側電流對電網的沖擊。經電流傳感器測得,交流側電流明顯降低,平均下降8A左右,與不控整流變頻器相比,大約節省了40%電能,同時網側電壓波形也實現了很好的正弦化,就其功率因數來看,能夠達到1;采用超級電容后,直流側經預先濾波儲能后,有效濾除了高次諧波,電網未受到網側電流的諧波干擾,其他設備運行正常,電機的啟動、停轉等控制性能都得到了明顯的改善[5]。

結論

綜上所述,通過與傳統礦井提升機電機驅動系統比較,發現交流電機的運行性能并不比直流電機差,而且借助變頻交流技術,應用雙PWM變頻器,還能彌補原系統存在的不足,基于雙PWM變頻器的礦井提升機驅動系統,其在煤礦生產的實際應用中體現了明顯的優勢,不僅改善了電能浪費嚴重的問題,還通過超級電容儲能濾波裝置解決了諧波對煤礦電網的干擾問題,其在結構改進和控制方法優化方面均取得了明顯的進步。

參考文獻

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[2]劉顯龍,楊成林,江波.多繩摩擦式礦井提升機E141A型液壓站常見故障分析與系統調試[J].礦業裝備,2013,12(4):120-121.

[3]張勇.變頻技術在礦井提升系統節能中的應用分析[J].科技與企業,2013,23(6):241-242.

第11篇

關鍵詞:鋁土礦,地質安全,影響因素,防治措施

中圖分類號: F407.1 文獻標識碼: A

引言:“安全第一,預防為主,綜合治理”是我國的安全生產方針,是礦山永恒的主題,同時也給我們指出了安全工作的重點是以預防為主。本文通過綜合分析某鋁土礦山影響安全開采的地質影響因素,然后提出相應的防治措施,對該礦山和類似礦山的安全開采具有一定的指導作用和實際意義。

1、鋁土礦地質安全問題的背景

隨著經濟的快速發展,社會對礦產資源的需求量越來越大,礦產企業迎來了更大的發展空間。然而由于迅猛發展的中小型礦山疏于管理,加之小型礦山的開采方法和選礦工藝落后,大多無環保措施,加劇破壞礦區環境。開采環境明顯惡化,礦山地質災害問題日趨嚴重,潛在的致災隱患不斷增多,且隨時可能發展成災,造成人員傷亡、設備報廢、設施損毀甚至礦井關閉、資源浪費等嚴重后果。嚴重制約了社會經濟的可持續發展。本文針對某鋁土礦山的地質安全問題,對安全問題的預防措施作出分析,該礦區內大部分被黃土覆蓋,溝壑眾多,多呈近南北向,低山坡地植被貧乏。該區屬黃河水系,區內溝中大多缺水,周圍有兩條屬季節性河流,雨季河水暴漲,水流湍急;旱季流量顯著變小,僅為涓涓細流,甚至干涸,地質條件較復雜。礦區含礦巖系沿走向或傾向呈波狀起伏,波狀起伏以走向較為明顯,這種起伏受褶皺構造和底地形控制,形成沉積無礦、沖刷無礦、漏斗礦。漏斗礦頂面受古地貌的影響亦有下凹現象,從四周向漏斗礦中心傾斜,與基底產狀不盡一致。鋁土礦的開采坑口工業場地,地表植被破壞,巖體、土體、土石松散堆積物受力平衡破壞失穩,多在水的參與沿下部斜面滑動或急速傾瀉。該礦區鋁土礦采礦范圍比較大,有可能發生滑坡和泥石流,這種地質災害將使鋁土礦的安全開采難度增大。

2、影響鋁土礦地質安全的因素

2.1地質構造的影響

2.1.1褶皺的影響

成礦后的褶皺可使礦體變位和形態復雜化,背斜軸部巖石比較破碎,因此在生產過程中容易發生冒頂、片幫掉渣、透水等安全問題。

2.1.2斷層和節理的影響

成礦后的斷層可使礦體形態復雜化,開采難度增大,使采場容易冒頂、片幫,造成回采工作困難,增加礦石的損失和貧化,甚至造成重大安全事故;同時成礦后的斷層容易引起礦坑涌水,斷層破碎帶多數是地下水的良好通道,尤其是斷層透水性較強的巖石或與地下水源相連通且多溶洞時,礦坑的滴水、淋水和涌水增大,甚至造成突然涌水事故,直接影響安全生產。

該礦區絕大部分為第四系所掩蓋,礦區南側二疊系煤系地層大面積出露,北緣寒武系、奧陶系地層出露良好,而中部石炭系、奧陶系地層出露情況不好,僅在中部一帶有出露。礦區內無明顯大中型褶皺與褶曲構造。區內大小斷裂有5條,斷裂長500m至1500m,多為正斷層,以右旋式(順時針)為主,此帶主要是燕山期造山運動的產物,個別斷裂有喜馬拉雅構造運動的疊加。采礦工程范圍內有四條斷層,斷層對井下安全開采構成威脅。

2.2地表水和地下水的影響

礦坑突水涌水這是常見的礦山災害。地表水源和地下水源對生產都會造成不同程度的威脅,地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人員傷亡災難。

2.2.1地表水的影響

鋁土礦地下開采山洪也可能沖擊礦井。該礦區內的主要河流為季節性河流,旱季時斷流,由于河床兩岸較為平坦和長期缺乏治理,每當汛期來臨,常造成洪水泛濫,洪水也會流入民采井、采空塌陷區,滲漏補給礦層頂底板含水層,或直接潰入井下,將對井下安全開采構成嚴重威肋。

2.2.2地下水的影響

鋁土礦地下開采水害分布有一定規律,它與成礦環境、地質構造、氣候及區域水文地質條件等因素有關。從水文地質資料來看,該礦區存在的主要地下水患類型為寒武至奧陶系灰巖水、采空區積水以及斷裂構造的突水。因此水文地質條件對礦床開采影響較大,極有可能發生透水淹井事故。

2.3地質條件的影響

鋁土礦的開采安全受地質條件的影響,地面和采空區塌陷主要發生在地下以井巷開采的礦山。在礦山采空區,若保留礦柱不足,或因礦柱受損失,就會造成地面塌陷。該礦區內軟弱層面積大,幾乎覆蓋整個礦區,礦區內軟弱層有粘土巖、炭質頁巖、泥巖、煤層等。它們的分布廣泛普遍,層位相對穩定,但厚度變化大。軟弱層巖石顆粒膠結性能很差,力學強度低,巖體質量差至極差,且吸水后膨脹,呈塑性狀態,干燥后收縮開裂。有些軟弱層極薄且互相迭加又反復出現。因此,礦床賦存于堅硬、半堅硬、軟弱、松散巖類中。表現為礦層頂底板巖層強度較低,穩固性較差,屬于軟弱至半堅硬巖層;第四系砂卵石和風化帶發育,民采礦井廣布;斷裂較發育,水文地質條件復雜,礦床工程地質條件屬于中等偏復雜類型。

2.3 瓦斯的影響

瓦斯爆炸是煤礦中最常見的災害。由于通風不良,使瓦斯積聚發生爆炸,造成井下作業人員傷亡,礦井被毀。該鋁土礦上部有兩層煤層。煤層的開采對鋁土礦的安全造成巨大影響,在采礦過程中,隨著采掘活動的進行,上部煤層中的瓦斯可能沿頂板裂隙涌入采掘空間,或頂板垮落后上部煤層的煤直接進入采掘空間釋放瓦斯。所以瓦斯礦井己構成該建設項目的重大危險源,必須引起高度重視。同時礦區范圍內老窿、舊井巷分布較廣,尤其是開采煤礦的廢棄老窿、舊井巷區內可能積存有大量瓦斯,對礦井未來的生產構成了嚴重威肋。該礦井同時作業的采掘工作面較多,通風系統復雜,瓦斯防治必須引起高度重視。

3、鋁土礦地質安全防治措施

3.1主要地質構造影響的防治措施

3.1.1在碰到褶皺構造時,必須加強安全生產管理工作,以防事故發生。

3.1.2斷層影響井巷掘進,如掘進中碰到寬度較大的破碎帶時,必須加強支護,甚至要采取特殊措施才能通過斷層。

3.1.3在采場設計中應充分弄清采場內斷層情況,認真對待,并采取有效措施,以防止斷層對回采工作的危害。

3.1.4在節理發育地段進行掘進工作時,必須加密支護和加強頂板管理,否則容易發生坍塌及頂板沿節理冒落,影響安全生產。所以,在頂板節理發育時,工作面支架不能用頂柱,而要用棚子,且支架要密。當采用錨桿支護時,要垂直節理布置錨桿。

3.1.5在布置掘進巷道和回采工作面時,要與主要節理面垂直。

3.1.6節理是地下水的良好通道,必須加強礦山排水工作,以保證安全生產。

3.2水害主要防治措施

根據水文地質條件及其特點,采用綜合、全局、系統的思路和方法,系統考慮礦山基建期和生產期的防治水方案與措施,系統考慮各礦段的開采順序,采用有利于鋁土礦地下開采防治水的開采方案與技術,系統考慮礦井淺部開采與深部開采的防治水方案與技術。開采設計應從寒武至奧陶系灰巖含水層帶壓開采技術、寒武至奧陶系灰巖含水層防治水技術、井巷工程及采場防治水等方面采取相關措施。本著充分利用地下水資源、當確保礦床開采對當地供水不產生太大影響的原則,在礦山防治水工作中應采用“統籌兼顧,排供結合”的對策。

3.3地質條件影響防治措施

3.3.1針對該礦區復雜的地質條件,在豎井施工及井下中段和其他巷道的掘進過程中,必須加強地質預測預報工作,在接近松軟地層及斷裂構造地帶時,必須采取短掘短支的辦法加強支護,防止發生片幫、冒頂事故,以保證施工作業安全。

3.3.2要保證礦區開采的安全,需對礦區上層老窿、采空區、塌陷區的問題進行處理,必須加大人力財力的投入,探清并監測鋁土礦上部原老煤窯以及現生產煤礦的采空區范圍、空間位置、充填情況、采空區頂板巖層工程地質穩定狀態以及冒落變動情況等。對于該礦的開采,應該組織專門的“老煤窯采空區治理專項研究”,對未來采空區編制地下采空區實測圖,及時回填采空區,預留合理的安全礦柱。

3.3.3礦山要不斷研究改進采礦方法,完善礦房結構要素,設置標志點,地表、井下要嚴密監測巖體變形、移位等現象,及早發現、及時治理。

3.4與煤供伴生鋁土礦開采瓦斯的防治措施

3.4.1在通風、爆破、設備選型、供電等方面均要均充分考慮瓦斯的影響,制定措施,加強管理,防止發生瓦斯事故。

3.4.2根據2004年4月19日施行的國家安全生產監督管理局(國家煤礦安全生產監察局)第9號令《非煤礦山企業安全生產許可證實施辦法》第十條(三)的規定:“開采與煤伴生、共生的金屬與非金屬礦床的通風條件,應當符合煤礦開采有關安全規程要求”。因此在基建和生產期間應按照《煤礦安全規程》進一步加強瓦斯管理。

4、結束語

對于礦井生產來說,由于面臨的安全問題多,安全隱患輻射面廣,因此在礦井安全管理過程中首先應該注重細節,即在礦山生產過程中要樹立安全無小事的思想,對每一項可能出現的安全問題要從細節制定相應的應對策略;其次,要注重與時俱進,即在安全生產過程中,要時刻關注安全條件、生產條件和地質條件等影響安全生產的條件變化,并且根據變化情況及時制定相應解決方法。

參考文獻

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[4]楊新安,黃小平,孫新禮,祝瑞勤.鋁土礦地下開采水害分析[OL].2008.3

第12篇

關鍵詞:礦井系統,SVC,諧波治理

1 引言

由于煤炭行業機械化的普及和水平的提高,現代煤礦工業機電設備對供電質量的要求越來越高,同時由于近幾年來國家對煤礦企業的生產安全的重視程度已經超出了歷史的高度,供電安全已經成了煤礦安全裝備中的重要技術支撐,煤礦礦井供電系統的諧波分析與治理自然成了煤礦供電安全技術中的熱門研究課題。

2、TCR+FC型SVC控制系統構成

SVC控制系統由控制柜、脈沖柜和功率單元三部分組成,其基本結構框圖如圖1所示。控制柜采集現場的電壓、電流信號,計算處理后發出觸發脈沖,同時監測晶閘管運行狀況。脈沖柜將觸發脈沖轉換為符合要求的脈沖信號,實現觸發。功率單元由晶閘管、阻容吸收、熱管散熱器、脈沖變壓器、BOD板和擊穿檢測板六部分組成,串入電抗器回路,在脈沖信號控制下操縱晶閘管通斷,使電抗器流過預期的補償電流。

3、TCR+FC型SVC控制系統設計

3.1 控制柜

控制柜由數顯表單元、微機監控單元、開關面板、主控單元、采樣單元、輸入輸出單元、整流部分及柜內風機和照明組成。

主控單元是整個SVC控制系統的核心,實現了電網電壓、電流等參數的采樣、運算,最后得出晶閘管觸發角,轉換為光信號后傳送給脈沖柜。同r,主控單元以通訊方式將工控機設定的各種參數傳給主控單元各功能板卡,并把各板卡采集的信息反饋回工控機。

采樣單元由電壓互感器和電流互感器共同組成,電壓互感器主要用于實時采樣網側電壓信號;電流互感器主要用于實時采樣網側電流、TCR電流以及濾波通道電流,再經采樣轉換電路處理后,送至主控單元運行。

輸入/輸出單元為主控單元輸入、輸出的開關信號配備隔離繼電器,同時為主控單元和采樣單元提供直流供電。本單元包括3塊繼電器板和1個繼電器盒。

3.2 脈沖柜

脈沖柜由指示單元、晶閘管監測單元、脈沖形成單元、光電轉換單元、供電單元和低導通試驗單元組成。

脈沖柜接收到控制柜給出的晶閘管觸發光信號后,驅動脈沖觸發光電轉換板,將光信號轉換成電信號送給脈沖形成單元,在此形成六路強觸發脈沖后經由阻抗匹配板送閥組柜分別觸發六路晶閘管。與此同時,脈沖觸發信號送脈沖檢測板,再變換為光信號后反饋給控制柜,供其檢測觸發脈沖是否正常。

指示單元指示脈沖柜工作狀態,面板上有紅色和綠色兩個光示牌:其中綠色為脈沖柜供電指示,當脈沖柜上電后,綠色光示牌點亮;紅色為脈沖指示,當脈沖形成單元正常工作發出觸發脈沖時,紅色光示牌點亮。晶閘管監測單元監測閥組晶閘管的運行狀態,比較觸發脈沖信號與反饋脈沖信號,判斷當前擊穿的晶閘管數目,若已擊穿數目大于等于設定值則報擊穿故障,同時迅速跳闡將TCR切離用戶母線,保護閥組安全;若當前擊穿數目大于0但小于設定值,則報擊穿故障但不跳閘,等待用戶維修時更換損壞的器件。其中,晶閘管擊穿數目和詳細器件編號以通訊的方式傳送到控制柜主控單元,供進一步分析和處理。

3.3 閥組單元

根據不同的電壓等級,選用不同數量的可控硅反并聯在不同數量的幾個閥組柜中。AB、BC、CA三相閥組柜外的脈沖盒中分別穿過六根脈沖電纜。當觸發脈沖到來時,脈沖盒的次級感應出一個脈沖,觸發可控硅控制極。閥組柜中主要包含熱管散熱器、脈沖盒、RCJ單元、BOD模塊、可控硅和擊穿檢測模塊。

晶閘管一個重要的參數是斷態電壓臨界上升率du/dt,用于表明晶閘管在額定結溫和門極斷路條件下,使晶閘管從斷態轉入通態的最低電壓上升率。若電壓上升率過大,超過了晶閘管的上升率,則會在無門極信號的情況下開通,即使此時加于晶閘管的正向電壓低于其陽極峰值電壓,也可能發生這種情況,因為晶閘管可以看作是由三個PN結組成。

為了限制電路電壓上升率過大,確保晶閘管安全運行,常在晶閘管兩端并聯RC阻容吸收網絡,利用電容兩端電壓不能突變的特性來限制電壓的上升率。因為電路總是存在電感的,所以與電容C串聯電阻R可以起到阻尼作用,它可以防止R、L、C電路在過渡過程中,因為振蕩在電容兩端出現過電壓損壞晶閘管,同時避免電容器通過晶閘管放電電流過大,造成過電流而損壞晶閘管。另外RCJ單元還有取能作用,為擊穿檢測模塊提供工作電壓。

BOD緊急觸發回路的作用是截斷由任何原因造成的可控硅正向過電壓,并且再發出一個觸發信號使沒有被觸發的可控硅可以實現二次觸發。因此可以作為后備保護觸發。

4 總結

本文介紹了TCR+FC型SVC系統的構成,分別從控制柜、脈沖柜以及閥組單元三個方面對SVC控制系統進行了設計,為解決煤礦諧波治理問題提供了良好的借鑒。

參考文獻:

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[2] 王兆安,楊君,劉進軍,王躍.諧波抑制和無功功率補償[M].北京:機械工業出版社,2005.10.

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[4] 董云龍,吳杰,王念春,張穎.無功補償技術綜述[J].節能.2003年第9期.

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