1、煤矿机电设备知识煤矿机电设备知识凯嘉员工学院凯嘉员工学院 王金龙王金龙煤矿运输煤矿运输 矿井运输是煤矿企业内部的运输，是煤矿生产中必矿井运输是煤矿企业内部的运输，是煤矿生产中必不可少的重要生产环节，是煤矿生产系统的大动脉，在不可少的重要生产环节，是煤矿生产系统的大动脉，在煤矿生产的过程中，每一步都离不开运输工作。煤矿生产的过程中，每一步都离不开运输工作。 矿井的开拓、巷道的掘进、煤炭的生产，需要将劳动工具、矿井的开拓、巷道的掘进、煤炭的生产，需要将劳动工具、机械设备、支护材料、电气设备、爆破材料以及施工人员等，由机械设备、支护材料、电气设备、爆破材料以及施工人员等，由地面运往井下施工地段，井下
2、开采出的煤炭、矸石送往地面，维地面运往井下施工地段，井下开采出的煤炭、矸石送往地面，维修的电气设备、机械设备、支护材料和施工后的人员，都要运出修的电气设备、机械设备、支护材料和施工后的人员，都要运出矿井。这些运进、运出的工作，称为矿井。这些运进、运出的工作，称为矿井运输。矿井运输。 煤矿运输煤矿运输 矿井运输系统是由采区运输、主巷运输、提升运输和地面运矿井运输系统是由采区运输、主巷运输、提升运输和地面运输四大运输环节组成输四大运输环节组成。 矿井采区运输矿井采区运输是指在矿井单水平或多水平采区中，从工作面是指在矿井单水平或多水平采区中，从工作面到采区车场或是阶段运输大巷车场这一运输工作环节。到
3、采区车场或是阶段运输大巷车场这一运输工作环节。 矿井主巷运输矿井主巷运输是指矿井已开拓成主要运输的水平或倾斜巷道是指矿井已开拓成主要运输的水平或倾斜巷道（包括阶段、石门、水平运输大巷）的运输，即采区车场到井底（包括阶段、石门、水平运输大巷）的运输，即采区车场到井底车场的的这一段的运输环节。车场的的这一段的运输环节。 矿井提升运输矿井提升运输是指立井和斜井开拓的矿井中，从井底车场到是指立井和斜井开拓的矿井中，从井底车场到地面车场的运输环节。地面车场的运输环节。 矿井地面运输矿井地面运输是指在矿山地面工业广场内的运输工作。是指在矿山地面工业广场内的运输工作。 以我集团某矿为例：以我集团某矿为例：注
4、：注：对于不同矿井，其运输系统构成不同，某一个运对于不同矿井，其运输系统构成不同，某一个运输板块可能不止一部皮带，而是含有多部皮带或者转输板块可能不止一部皮带，而是含有多部皮带或者转载刮板；也有的矿井运输系统由于其自身特点，没有载刮板；也有的矿井运输系统由于其自身特点，没有破碎机、上仓刮板、煤仓等。破碎机、上仓刮板、煤仓等。煤矿运输煤矿运输倡源公司综采工作面运煤系统倡源公司综采工作面运煤系统( (一一) )、矿井供电系统、矿井供电系统 由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、供电线由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、供电线路将电源输送给中央变电所，再送到采区变电所或移动路将电源输送给中央变电所，再
5、送到采区变电所或移动变电站降压，得到变电站降压，得到660V660V或或11401140等低压电，然后经过采等低压电，然后经过采掘工作面配电点，向采掘机械等设备供电掘工作面配电点，向采掘机械等设备供电, ,便组成了矿便组成了矿井供电系统。煤矿企业对供电的基本要求：井供电系统。煤矿企业对供电的基本要求： 1 1、供电可靠供电可靠：井下不间断供电；双回路电源。：井下不间断供电；双回路电源。 2 2、供电安全供电安全：人身安全，设备安全。：人身安全，设备安全。 3 3、供电经济供电经济：保证供电质量，经济、合理。：保证供电质量，经济、合理。( (二二) )、矿井供电电压等级矿井供电电压等级 1 1、
6、35KV35KV：矿井地面变电所电源电压。：矿井地面变电所电源电压。 2 2、10KV10KV或或6KV6KV：井下高压配电电压和高压电动机的额：井下高压配电电压和高压电动机的额定电压，井下高压不得超过定电压，井下高压不得超过10KV10KV。 3 3、3.3KV3.3KV或或1140V1140V：综合机构化采煤工作面电气设备：综合机构化采煤工作面电气设备的额定电压。的额定电压。 4 4、660V660V：井下低压电网的配电电压。：井下低压电网的配电电压。 5 5、380V380V：地面或井下小型设备配电电压。：地面或井下小型设备配电电压。 6 6、220V220V：地面或井下新鲜风流大巷的照
7、明电压。：地面或井下新鲜风流大巷的照明电压。 7 7、127V127V：井下照明、信号、手持式电气设备及电话：井下照明、信号、手持式电气设备及电话的最高限额电压。的最高限额电压。 8 8、36V36V：煤矿井下电气设备的控制电压。：煤矿井下电气设备的控制电压。 9 9、直流、直流250V250V、550V550V：井下直流架线电机车常用的额：井下直流架线电机车常用的额定电压。定电压。( (四四) )、煤矿电气设备、煤矿电气设备井下工作环境对电气设备的要求：井下工作环境对电气设备的要求： 1 1）具有防爆性能。）具有防爆性能。 2 2）电气系统要有漏电保护装置。）电气系统要有漏电保护装置。 3
8、3）井下电气设备外壳必须接入接地保护系统。井下电气设备外壳必须接入接地保护系统。 4 4）外壳要坚固。）外壳要坚固。 5 5）井下潮湿要有良好的防潮、防水性能。）井下潮湿要有良好的防潮、防水性能。 6 6）散热条件差，要有足够的额定容量。）散热条件差，要有足够的额定容量。 7 7）移动频繁，要尽量减轻重量，便于安装、拆迁。）移动频繁，要尽量减轻重量，便于安装、拆迁。 8 8）有足够的容量和过载能力并配置过载保护装置。）有足够的容量和过载能力并配置过载保护装置。 9 9）有淹井、瓦斯积聚等重大故障，瓦斯）有淹井、瓦斯积聚等重大故障，瓦斯 、煤尘爆炸的危险，、煤尘爆炸的危险，矿井供电绝不能中断。矿
9、井供电绝不能中断。( (四四) )、煤矿电气设备、煤矿电气设备矿用电气设备的分类：矿用电气设备的分类： 有矿用一般型（有矿用一般型（KYKY）和矿用防爆型电气设备（）和矿用防爆型电气设备（EXEX）。 电气设备的防爆总的方向就是设法消除点火源同爆电气设备的防爆总的方向就是设法消除点火源同爆炸性混合物的接触，限制热源的强度或作用范围，目前炸性混合物的接触，限制热源的强度或作用范围，目前常用的措施：常用的措施： 1 1）采用间隙隔爆技术：是把正常运行或故障状态下可能引）采用间隙隔爆技术：是把正常运行或故障状态下可能引起瓦斯、煤尘爆炸的设备置于坚固的防爆外壳内，当防爆外壳内起瓦斯、煤尘爆炸的设备置于
10、坚固的防爆外壳内，当防爆外壳内部发生爆炸时，不会引起外壳外部的瓦斯与煤尘爆炸，即采用隔部发生爆炸时，不会引起外壳外部的瓦斯与煤尘爆炸，即采用隔爆外壳进行电气隔爆。一般用于爆外壳进行电气隔爆。一般用于“强电强电”系统。系统。 2 2）采用本质安全技术：限制热源的能量，使本质安全设备）采用本质安全技术：限制热源的能量，使本质安全设备在正常或故障状态下所产生的电火花均不能使瓦斯与煤尘爆炸。在正常或故障状态下所产生的电火花均不能使瓦斯与煤尘爆炸。一般用于一般用于“弱电弱电”系统。系统。 3 3）采用增安措施。）采用增安措施。 4 4）采用快速切断电源技术。）采用快速切断电源技术。( (四四) )、煤矿
11、电气设备、煤矿电气设备 防爆电气设备分防爆电气设备分类和类和类。类。类类: :煤矿用；煤矿用； 类：除煤矿类：除煤矿以外行业。防爆电气设备包含以下类型：以外行业。防爆电气设备包含以下类型：隔爆型电气设备隔爆型电气设备d d增安型电气设备增安型电气设备e e本质安全型电气设备本质安全型电气设备i i正压型电气设备正压型电气设备p p充油型电气设备充油型电气设备o o充砂型电气设备充砂型电气设备q q浇封型电气设备浇封型电气设备m m无火花型电气设备无火花型电气设备n n气密型电气设备气密型电气设备h h特殊型电气设备特殊型电气设备s s注意：防爆电气设备注意：防爆电气设备入井前，应检查其入井前，
12、应检查其“产品合格证产品合格证”、“防爆合格证防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全煤矿矿用产品安全标志（标志（MAMA）”及安全及安全性能，检查合格并签性能，检查合格并签发合格证后，方准入发合格证后，方准入井。即防爆电气设备井。即防爆电气设备“三证齐全三证齐全”方可入方可入井井. .( (五五) )、煤矿电缆使用、煤矿电缆使用 煤矿井下常用电缆包括：煤矿井下常用电缆包括： 铠装电缆：铠装电缆主要在井筒和巷道中作井下输铠装电缆：铠装电缆主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电用。电干线向固定设备供电用。 橡套电缆：橡套电缆主要在采掘工作面供移动机械橡套电缆：橡套电缆主要在采掘工作面供移动机械连
13、线用。连线用。 塑料电缆：用于通讯等弱电系统、低压供电线路。塑料电缆：用于通讯等弱电系统、低压供电线路。 ( (六六) )、煤矿井下供电设备、煤矿井下供电设备高压开关柜：高压开关柜：煤矿中央变电所使煤矿中央变电所使用矿用一般型高压开关柜作为供用矿用一般型高压开关柜作为供配电设备，我国煤矿常用配电设备，我国煤矿常用KYGGKYGG、GKWGKW、GKFCGKFC、GFWGFW等型号柜体。在等型号柜体。在采区变电所使用矿用隔爆型高压采区变电所使用矿用隔爆型高压开关柜。开关柜。( (六六) )、煤矿井下供电设备、煤矿井下供电设备矿用隔爆干式变压器：矿用隔爆干式变压器：适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘的爆炸
14、适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘的爆炸危险场所，将危险场所，将6 6、10KV10KV电源转换成电源转换成400400（380380）、）、693693（660660）、）、12001200（11401140）、）、34503450（33003300）V V煤矿井下所需的低压电源。煤矿井下所需的低压电源。( (六六) )、煤矿井下供电设备、煤矿井下供电设备矿用自动馈电开关：矿用自动馈电开关：适用于含有爆炸性危险气体和煤尘的矿适用于含有爆炸性危险气体和煤尘的矿井下中，在交流井下中，在交流50Hz50Hz、电压、电压1140V1140V、660V660V的线路中作为供电的线路中作为供电系统的总开关，分支
15、开关用，也可以作为大容量电动机不频系统的总开关，分支开关用，也可以作为大容量电动机不频繁启动用，当线路发生过或短路时能自动切断电源。繁启动用，当线路发生过或短路时能自动切断电源。对电器对电器产品有过载、短路、失压、欠压保护的功能。产品有过载、短路、失压、欠压保护的功能。矿用磁力启动开关：矿用磁力启动开关：又称手动起动器，主要用来控制井下小又称手动起动器，主要用来控制井下小型输送机、水泵、局部风机和照明设备等。型输送机、水泵、局部风机和照明设备等。煤矿机械设备煤矿机械设备 煤矿机械设备指煤矿煤矿机械设备指煤矿采煤、掘进、运输、支护、排水、通风采煤、掘进、运输、支护、排水、通风等系统使用的机械设备
16、总等系统使用的机械设备总称，科学合理使用煤矿机械设备是现代称，科学合理使用煤矿机械设备是现代化矿井安全高效生产的前提和保证。化矿井安全高效生产的前提和保证。煤矿机械设备煤矿机械设备通风设备通风设备 煤矿通风设备指供给井下人员足够的新鲜空气、把井下的有煤矿通风设备指供给井下人员足够的新鲜空气、把井下的有害气体及矿尘稀释到安全浓度以下并排出矿井，保证井下有适宜害气体及矿尘稀释到安全浓度以下并排出矿井，保证井下有适宜的气候条件的气候条件( (即适宜的温度、湿度与风速即适宜的温度、湿度与风速) )，以利于工人劳动和机，以利于工人劳动和机器运转的设备。分为主要通风机（简称主扇）、辅助通风机（简器运转的设
17、备。分为主要通风机（简称主扇）、辅助通风机（简称辅扇）和局部通风机（简称局扇）。称辅扇）和局部通风机（简称局扇）。矿用通风机按其构造又可矿用通风机按其构造又可分为离心式通风机和轴流式通风机两类。分为离心式通风机和轴流式通风机两类。煤矿机械设备煤矿机械设备排水设备排水设备 煤矿排水设备指将煤矿井下矿水及时地排到地面，为井下生煤矿排水设备指将煤矿井下矿水及时地排到地面，为井下生产创造良好的工作环境，保证人员的安全工作和机械、电气设备产创造良好的工作环境，保证人员的安全工作和机械、电气设备的良好运转的配套机械设备。煤矿排水设备按照安装位置不同分的良好运转的配套机械设备。煤矿排水设备按照安装位置不同分
18、为安装在中央水仓的固定大型排水设备和安装在临时水仓的小型为安装在中央水仓的固定大型排水设备和安装在临时水仓的小型水泵等排水设备。水泵等排水设备。煤矿机械设备煤矿机械设备运输设备运输设备 煤矿运输设备分为主运输设备和辅助运输设备。在矿井运输煤矿运输设备分为主运输设备和辅助运输设备。在矿井运输中，对煤中，对煤炭的矿物运输炭的矿物运输工作设备称为主要运输设备，包括主井提工作设备称为主要运输设备，包括主井提升设备等；而服务于煤矿生产的其他运输工作设备称为辅助运输升设备等；而服务于煤矿生产的其他运输工作设备称为辅助运输设备，包括矸石、材料、设备和人员等设备。设备，包括矸石、材料、设备和人员等设备。运输设
19、备运输设备主运输设备主运输设备辅助运输设备辅助运输设备立井辅助运输设备：罐笼立井辅助运输设备：罐笼斜井主运输设备：带式输送机斜井主运输设备：带式输送机斜井辅助运输设备：电机车、猴车、无轨交轮车、斜井辅助运输设备：电机车、猴车、无轨交轮车、绞车等绞车等立井主运输设备：箕斗立井主运输设备：箕斗1 1、立井运输设备、立井运输设备 采用立井开拓煤矿的煤炭运输主要使用主井的箕斗作为提升采用立井开拓煤矿的煤炭运输主要使用主井的箕斗作为提升运输工具，其他物料人员运输使用副井的罐笼作为提升运输工具运输工具，其他物料人员运输使用副井的罐笼作为提升运输工具，也有的中小型矿井用罐笼提升煤炭。也有的中小型矿井用罐笼提
20、升煤炭。9108112 2、斜井运输设备、斜井运输设备 采用斜井开拓煤矿的煤炭运输主要使用主井的胶带输送机作采用斜井开拓煤矿的煤炭运输主要使用主井的胶带输送机作为提升运输工具，其他物料人员运输使用根据副井倾斜角度使用为提升运输工具，其他物料人员运输使用根据副井倾斜角度使用无轨胶轮车、猴车、架线电机车、轨道矿车等作为提升运输工具。无轨胶轮车、猴车、架线电机车、轨道矿车等作为提升运输工具。作为煤矿主运输的胶带输送机安装倾角一般不大余作为煤矿主运输的胶带输送机安装倾角一般不大余1818度，也有度，也有2525度大倾角强力胶带输送机。度大倾角强力胶带输送机。3 3、其他辅助运输设备、其他辅助运输设备
21、采用斜井开拓煤矿的煤炭运输主要使用主井的胶带输送机作采用斜井开拓煤矿的煤炭运输主要使用主井的胶带输送机作为提升运输工具，其他物料人员运输使用根据副井倾斜角度使用为提升运输工具，其他物料人员运输使用根据副井倾斜角度使用无轨胶轮车、猴车、架线电机车、轨道矿车等作为提升运输工具。无轨胶轮车、猴车、架线电机车、轨道矿车等作为提升运输工具。煤矿机械设备煤矿机械设备掘进设备掘进设备 煤矿掘进设备指煤矿用于开凿平直地下巷道的机器机械。煤煤矿掘进设备指煤矿用于开凿平直地下巷道的机器机械。煤矿的采掘并举，掘进先行，以掘保采，以采促掘。采煤以掘进为矿的采掘并举，掘进先行，以掘保采，以采促掘。采煤以掘进为前提，掘进
22、又服务于采煤。前提，掘进又服务于采煤。 掘进设备掘进设备 我国煤巷高效掘进方式中最我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是主要的方式是悬臂式掘进机悬臂式掘进机与与单单体锚杆钻机体锚杆钻机配套作业线，也称为配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。悬要掘进机械为悬臂式掘进机。悬臂式掘进机是集截割、装运、行臂式掘进机是集截割、装运、行走、操作等功能于一体。走、操作等功能于一体。锚锚杆杆机机煤矿机械设备煤矿机械设备连采设备连采设备 煤矿连采设备是煤矿用于一种综合掘进、短壁开采的设备，煤矿连采
23、设备是煤矿用于一种综合掘进、短壁开采的设备，集切割、行走、转运、喷雾灭尘于一体。连采设备包括连采机、集切割、行走、转运、喷雾灭尘于一体。连采设备包括连采机、梭车、装载机等。梭车、装载机等。 连采配套设备与连采工艺连采配套设备与连采工艺煤矿机械设备煤矿机械设备综采工作面设备综采工作面设备 综合机械化采煤是指采煤工作面中采煤机、可弯曲刮板输送综合机械化采煤是指采煤工作面中采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套。机和自移液压支架等主要设备组合配套。 采煤的主要工序如采煤的主要工序如破煤、装煤、运煤、支护和管理顶板破煤、装煤、运煤、支护和管理顶板等过等过程全部机械化，此外，顺槽运输采
24、用带式输送机也实现了相应程全部机械化，此外，顺槽运输采用带式输送机也实现了相应的机械化。的机械化。综采工作面设备组成：综采工作面设备组成：采煤工作面设备：采煤机、自移式液压支架、刮板输送机，采煤工作面设备：采煤机、自移式液压支架、刮板输送机，简称为采煤工作面简称为采煤工作面“三机三机”。平巷设备平巷设备：转载机，破碎机，可伸缩胶带机：转载机，破碎机，可伸缩胶带机液压系统：液压系统：乳化液泵站，乳化液混溶箱，进回液主管路乳化液泵站，乳化液混溶箱，进回液主管路控制系统：控制系统：控制台，声光信号，扩音电话及线路控制台，声光信号，扩音电话及线路供水系统供水系统：冷却水，喷雾泵，水箱，管路：冷却水，喷
25、雾泵，水箱，管路供电系统：供电系统：高压供电线路，开关，移动变电站，配电开关，高压供电线路，开关，移动变电站，配电开关，线路线路其它：其它：照明，绞车、水泵照明，绞车、水泵AA4 631214781110921135A-A11采煤机；采煤机；22刮板输送机；刮板输送机；33液压支架；液压支架；44下端头支架；下端头支架；55上端头支架；上端头支架；66转载机；转载机；77可伸缩胶带输送机；可伸缩胶带输送机；88配电箱；配电箱；99移动变电站；移动变电站；1010设备列车；设备列车；1111泵站；泵站；1212喷雾泵站；喷雾泵站；1313绞车；绞车；1414集中控制台集中控制台 综合机械化采煤时
26、采煤机实现综合机械化采煤时采煤机实现破煤、装煤工破煤、装煤工序。序。采煤机械分类：采煤机械分类：滚筒采煤机：滚筒采煤机：适用于薄煤层、中厚适用于薄煤层、中厚煤层和厚煤层开采煤层和厚煤层开采刨煤机：刨煤机：适用于薄煤层开采适用于薄煤层开采螺旋钻采煤机：螺旋钻采煤机：适用于薄煤层开采适用于薄煤层开采连续采煤机：连续采煤机：适用于短臂开采（或适用于短臂开采（或用于巷道掘进）用于巷道掘进） 自移式液压支架用于支护自移式液压支架用于支护工作面顶板，掩护采煤机、输工作面顶板，掩护采煤机、输送机的工作空间，使采煤机一送机的工作空间，使采煤机一次采完工作面高度，并由输送次采完工作面高度，并由输送机将采下的煤运
27、出，分别通过机将采下的煤运出，分别通过割煤、移架、推溜等工序组成割煤、移架、推溜等工序组成作业循环，实现综采机械化连作业循环，实现综采机械化连续生产。续生产。 刮板输送机是综合机械化采煤工作面的主要运输设备。刮板输送机是综合机械化采煤工作面的主要运输设备。它它的主要作用一是把采煤机破碎下来的煤运到顺槽转载机；二是的主要作用一是把采煤机破碎下来的煤运到顺槽转载机；二是作为采煤机行走的轨道以及液压支架前移的支点。刮板机由机作为采煤机行走的轨道以及液压支架前移的支点。刮板机由机头、机尾和机身组成。头、机尾和机身组成。 转载机：转载机：全称是全称是顺槽用刮板转顺槽用刮板转载机载机。它是安装在矿井工作面下出。它是安装在矿井工作面下出口的区段运输平巷内的桥式刮板输口的区段运输平巷内的桥式刮板输送机。送机。 破碎机：破碎机：架设于平巷转载机上架设于平巷转载机上用来破碎硬煤和大块矸石的设备，用来破碎硬煤和大块矸石的设备，防止硬煤和大块矸石砸坏、砸偏带防止硬煤和大块矸石砸坏、砸偏带式输送机。式输送机。 乳化液泵站：用来向综采工作乳化液泵站：用来向综采工作的液压支架或普采工作面的单体液的液压支架或普采工作面的单体液压支柱输送压力液体的动力设备。压支柱输送压力液体的动力设备。主要由乳化液箱和乳化液泵组主要由乳化液箱和乳化液泵组( (两组两组) )及液压控制系统组成及液压控制系统组成. .
