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煤矿机械化培训课件欢迎参加煤矿机械化培训课程本课程专为煤矿机电、采掘、运维一线技术岗位人员设计,旨在提升您对现代煤矿机械设备的理解和操作能力课程内容全面涵盖煤矿机械基础知识、各类设备操作规程、维修技能以及智能化发展趋势通过系统学习,您将掌握从传统机械到智能化设备的全方位知识体系,为安全高效生产奠定坚实基础培训目标与意义提升专业技能通过系统培训,全面提高一线技术人员的机械操作与维护水平,使其能够独立处理日常工作中的技术问题增强安全意识深入理解设备安全操作规程,掌握风险识别与防控措施,有效降低机械相关事故发生率推动技术创新培养创新思维,鼓励技术改进与工艺优化,推动煤矿机械化、自动化和智能化发展煤矿机械化发展历程初级机械化阶段自动化阶段上世纪50-70年代,以单体液压支柱和半机械化采煤设备为21世纪初,PLC控制系统广泛应用,实现了设备远程控制特征,机械化程度低,劳动强度大和自动化操作,大幅提高生产效率1234综合机械化阶段智能化阶段80-90年代,综采工作面逐步推广,采煤机、液压支架、刮2010年至今,5G、大数据、人工智能等技术融入煤矿生板输送机三机一体成为主流产,推动了无人化、智能化工作面建设煤矿机械化政策与标准国家战略政策技术标准规范•《煤炭工业发展十四五规划》•《煤矿安全规程》•《关于加快煤矿智能化发展的指导•《煤矿机械设备通用技术条件》意见》•《煤矿智能化建设指南》•《煤矿安全生产十三项规定》地方实施细则•各省煤矿机械化改造实施方案•地方煤矿安全生产监督管理办法•区域煤矿智能化建设标准国家近年来出台了一系列政策文件,明确要求煤矿企业加快机械化、自动化和智能化改造步伐这些政策为煤矿机械化发展提供了明确方向和法规支持,推动煤炭行业由劳动密集型向技术密集型转变煤矿机械基础知识机械动力传递原理煤矿机械作用分类煤矿机械设备主要通过电气、液压、气动和机械传动四种方式实按照生产环节分类,煤矿机械主要包括采煤、掘进、支护、运输、现能量转换和传递电气传动具有控制精度高、响应快速的特点;通风、排水等设备这些设备协同工作,构成完整的煤矿生产系液压传动能提供大扭矩和线性运动;气动系统适用于防爆环境;统每类设备都有其独特的工作原理和技术参数,必须根据矿井机械传动结构简单可靠实际条件进行合理选型和配置煤矿主要机械设备分类运输设备提升设备带式输送机、矿车、电机提升机、绞车、跳汰机等,车等,实现煤炭和物料运完成矿井垂直或斜向运输掘进设备通风设备输任务掘进机、锚杆钻机、装载主通风机、局部通风机、机等,用于巷道开拓和准风门等,保障井下空气流备工作通采煤设备排水设备采煤机、液压支架、刮板输送机等,用于煤层开采和工作面支护煤矿生产过程涉及多种机械设备,它们分别在不同环节发挥作用,共同构成完整的煤矿生产系统这些设备相互协作,形成从采掘、运输到辅助生产的完整链条,确保煤矿安全、高效运行采煤机概述核心功能机型分类性能指标作为采煤工作面的关键按照工作原理可分为滚现代采煤机切煤深度可设备,采煤机负责切割筒式、铣削式和悬臂式;达米,工作面宽度适
0.8煤层并将煤炭装入输送目前国内煤矿以双滚筒应性强,单机生产能力设备,是机械化采煤的采煤机为主流机型最高可达吨小时900/核心装备采煤机是实现连续采煤作业的核心装备,其技术水平直接决定了煤矿采掘效率和安全水平近年来,我国采煤机技术取得显著进步,国产设备已能满足各种复杂地质条件下的采煤需求采煤机结构及原理滚筒切割系统配备螺旋滚筒和切割齿,直接切割煤层电气控制系统控制采煤机运行状态和参数设置液压传动系统调节滚筒高度和机身姿态采煤机由滚筒切割系统、电气控制系统和液压传动系统三部分组成滚筒系统是采煤机的核心工作部件,通过高速旋转的滚筒和切割齿直接切割煤层现代采煤机滚筒直径一般为米,装配有特殊设计的螺旋叶片,可将切割下的煤炭导入刮板输送机
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2.2采煤机操作要点启动前检查检查电缆、液压系统、滚筒完整性,确认安全装置正常正确启动顺序先启动喷雾系统,再依次启动液压系统、传动系统和滚筒参数调整根据煤层情况设定切煤深度、高度和行走速度安全停机先停滚筒,再停行走系统,最后关闭主电源采煤机操作必须严格遵循规程,确保设备安全高效运行操作人员在启动前必须进行全面检查,确认各系统状态正常启动时必须按照正确的顺序依次开启各子系统,避免设备损坏或安全事故液压支架简介基本功能液压支架是综合机械化采煤工作面的重要支护设备,用于支撑顶板,保护工作人员和设备安全现代液压支架已实现自动跟进和智能控制,能够根据工作面推进情况自动完成移架、初撑和升柱等动作支架顶梁直接顶压顶板,底座支撑整个支架重量,立柱承受顶板压力,千斤顶推动刮板输送机前移所有动作由液压系统驱动完成,通过电液控制系统协调工作现代液压支架已具备智能监控能力,能够实时监测支架工作状态、顶板压力变化和周围环境参数当检测到异常情况时,系统会自动调整支撑力或发出警报,保障工作面安全液压支架的保养和检查液压系统维护机械结构保养•定期检查液压油质量,每1000小时更•检查立柱导向套、活塞杆表面磨损状况换一次•监测滤芯堵塞情况,及时清洗或更换•清理底座导向槽中的煤泥和杂物•检查高压管路密封性,防止内外泄漏•检查销轴连接处是否松动或变形电控系统维护•检查电控箱密封性和内部元件状态•测试传感器信号和执行元件反应•清理通讯线缆接口,确保信号稳定液压支架作为长期承受高压工作的设备,需要严格按照维护规程进行保养良好的维护能显著延长设备使用寿命,降低故障率尤其要注意液压油质量控制,定期取样分析,确保清洁度和性能指标符合要求刮板输送机原理驱动系统牵引部件运输通道由电动机、减速器、液力耦合器和制动器组刮板链是核心牵引部件,由链条和刮板组成溜槽是煤炭运输的通道,由中部槽和两侧链成,提供动力并控制运行状态通常采用双闭环结构链条强度直接决定输送机的可靠道组成现代溜槽采用耐磨合金钢制造,底驱动设计,增强输送能力和可靠性驱动功性,目前广泛使用高强度合金钢制造,抗拉板厚度达,侧板厚度为,30-40mm15-25mm率根据运输距离和能力确定,一般为强度可达以上刮板间距通常为大大延长了使用寿命溜槽宽度一般为200-1400MPa600-米1000kW1-
1.51000mm刮板输送机的维护5-850030%链条张紧度运行小时数磨损极限刮板链松弛度应控制在首次大修时间通常为当链条和刮板磨损达到之间,过紧易导小时,之后每小原厚度的时必须更5-8cm50030030%致功率增加和部件损坏,时进行一次全面检查换,超过此限值将显著过松则易脱链增加故障风险刮板输送机维护的核心是张紧装置的调整正确的链条张力是确保输送机安全运行的关键操作人员应定期检查链条松弛度,并通过张紧装置进行调整张紧时应均匀用力,确保两侧张力一致,避免链条偏斜运行胶带输送机基础胶带核心运输部件,决定输送能力滚筒与托辊支撑和引导胶带运行驱动装置提供动力并控制速度机架结构支撑整个系统的基础胶带输送机是煤矿中应用最广泛的连续运输设备,特别适合长距离、大运量场合相比刮板输送机,它具有运距长、能耗低、噪音小等优势,但不适合频繁变向和高度变化的场合胶带输送机日常运维检查项目检查标准处理方法胶带磨损覆盖胶厚度减少≤50%局部修补或整体更换胶带跑偏偏移量≤胶带宽度的10%调整托辊角度或张紧度驱动滚筒胶面完整,无明显划痕包胶修复或更换滚筒张紧力满足最小张紧力要求调整张紧装置参数胶带输送机的日常维护重点在于胶带状态监测和张力控制胶带磨损检测应重点关注覆盖胶厚度和骨架层完整性,当覆盖胶磨损超过50%或出现骨架层损伤时,必须及时修补或更换修补小面积损伤可使用冷粘或热硫化方法,大面积损伤则需要更换整段胶带掘进机基础知识掘进机是煤矿巷道开拓的主要设备,根据适用条件可分为煤巷掘进机、岩巷掘进机和综合掘进机三种类型煤巷掘进机主要用于软岩条件,岩石强度一般不超过;岩巷掘进机适用于硬岩条件,可切割强度达的岩石;综合掘进机则能同时应对煤岩互层的复杂地f=6f=10-12质条件掘进机操作规程作业前准备检查电气、液压系统状态,确认安全装置完好,清理工作面障碍物,确保通风良好操作人员必须穿戴完整的劳保用品,包括安全帽、防尘口罩和防护眼镜标准操作流程按顺序启动电气系统、液压系统和各执行机构切割时应先从底部开始,逐渐向上切割,避免大块岩石坍塌根据岩性及时调整切割速度和深度,保持稳定推进应急处置措施遇到切割电机过载时,应立即减小切割深度;发现顶板破碎时,须立即停机并加强支护;发生瓦斯超限时,应切断电源,启动排风装置,人员撤离到安全区域连采机基本结构切割系统锯齿状截齿排布的滚筒装载系统将煤炭收集并装入运输设备行走系统履带式行走装置提供移动能力控制系统电气和液压集成控制平台连续采煤机是一种集切割、装载、运输于一体的综合采煤设备,适用于薄煤层和中厚煤层的采掘作业我国常用的连采机型号有MG系列和AM系列,功率范围从100kW到500kW不等,适应不同采高和煤层硬度条件连采机维护保养每班检查项目每周维护项目12每个工作班次必须检查截齿完整性、链条张紧度、液压油位和电气每周需进行一次齿轮箱油位检查、液压滤芯清洗、链条润滑和电机系统状态发现问题及时处理,确保设备安全运行绝缘测试定期维护可有效预防故障发生每月大检项目季度大修项目4每月进行一次全面检查,包括滚筒轴承、传动系统、电气控制回路每季度进行一次彻底拆检,重点检查主轴、齿轮箱、履带装置和液和安全保护装置的详细检测发现异常立即更换受损部件压系统核心部件必要时更换易损件,调整关键部件间隙常用井下提升机单绳摩擦式提升机最常见的矿井提升设备,通过摩擦轮与钢丝绳之间的摩擦力实现提升结构简单可靠,适用于深井提升主要由摩擦轮、减速器、电机、制动器和控制系统组成常见规格为直径2-5米,提升能力500-3000吨/日•优点结构简单,可靠性高•缺点深井提升时易出现绳索蠕动多绳提升机使用多根钢丝绳同时提升,增加摩擦力和提升能力适用于大型矿井和超深井设备布置与单绳提升机类似,但摩擦轮槽数增加,控制系统更复杂提升能力可达5000吨/日以上•优点提升能力大,适应深度大•缺点结构复杂,维护难度高提升机是煤矿井下至地面的垂直运输设备,主要用于人员、物料和煤炭的提升提升系统由天轮、井架、钢丝绳、提升容器和提升机组成安全保护装置是提升系统的重要组成部分,包括过卷保护、限速保护、松绳保护等多重措施,确保提升过程安全可靠提升设备检修要点通风设备基本原理主通风机局部通风机辅助通风设备负责整个矿井的通风,用于特定区域的通风需包括风门、风桥、风窗通常安装在地面上,采求,如掘进工作面常等,用于调节和控制风用轴流式或离心式结用类型为轴流式,风量流方向与分配这些设构主通风机一般配置一般为局部备确保通风系统按设计5-30m³/s两台,一用一备,能够通风机需配合风筒使要求运行,防止风流短在紧急情况下快速切用,将新鲜空气送至工路或回流现象换现代主通风机风量作面前沿,稀释有害气可达,风压可达体300m³/s3000-5000Pa煤矿通风系统是保障井下安全生产的关键合理的通风系统设计需综合考虑矿井规模、瓦斯等级、生产能力等因素,选择适当的通风方式和设备通风机选型时,需根据风量、风压等参数确定机型和功率,一般按最大阻力工况留有的余量15-20%通风设备日常巡检°55C3mm85%轴承最高温度叶轮最大振幅设计风量比例主通风机轴承温度不应超过此运行中叶轮振动幅度超过此值正常运行时实际风量不应低于值,否则需立即检查应立即减速检查设计风量的此比例8h巡检周期主通风机每班巡检一次,记录关键运行参数通风设备日常巡检是预防故障的重要措施轴承润滑状况直接影响设备运行寿命,巡检人员需定期检查轴承温度、振动和润滑油状态当轴承温度持续上升或超过55°C时,应立即查明原因润滑油应定期更换,通常每3-6个月一次,并及时补充油位叶轮异常是通风机故障的主要表现之一巡检时应观察叶轮运转是否平稳,有无异常声音使用测振仪测量振动值,当振幅超过3mm或速度超过
7.1mm/s时,表明可能存在叶轮不平衡、轴不对中或轴承损坏等问题,需及时处理电气控制回路检测重点包括继电器接点状态、保护装置动作可靠性和备用电源切换功能排水机械设备主排水泵管路系统位于中央水仓附近,负责矿井主要排水任务输送水流的通道,包括管道、阀门和附件监测系统电气控制监测水位、流量和设备运行参数自动控制水泵启停和监控运行状态煤矿排水系统是防止井下积水的关键设备,根据用途可分为主排水系统和局部排水系统主排水系统负责整个矿井的排水任务,由水泵、电机、管路和电气控制设备组成水泵类型主要有离心泵、潜水泵和多级泵,选型时需考虑扬程、流量和介质特性等因素现代煤矿普遍采用编组泵站自动化控制技术,通过水位传感器实现水泵的自动启停系统设有高、中、低三个水位点,当水位上升至高水位点时自动启动水泵,降至低水位点时自动停泵智能控制系统还能根据涌水量变化自动调整运行泵数量,优化能源使用效率矿井供电系统简介地面变电所井下变电所配电网络•接收外部电网35kV或110kV电源•将6kV/10kV降压至1140V或660V•高压干线、中压支线和低压用电回路•降压至6kV或10kV供井下使用•采用防爆设计,满足井下安全要求•采用铠装电缆和专用接线装置•配备完善的保护装置和备用电源•配置短路、过载、漏电等保护装置•关键设备配置双回路供电确保可靠性矿井供电系统是煤矿安全生产的能源保障,通常采用多级降压供电方式电气原理图是理解和维护供电系统的基础,技术人员需熟悉各类符号含义和线路连接关系常见故障包括短路、过载、断路和漏电等,维修人员需掌握故障定位和排除方法瓦斯矿井对供电设备有更严格的防爆要求,所有井下电气设备必须达到相应防爆等级变压器、开关柜等重要设备采用隔爆型或本质安全型设计,确保在瓦斯环境中不会引发爆炸高瓦斯区域还采用瓦斯电闭锁装置,当瓦斯浓度超标时自动切断电源固定机械设备的安装与巡检技术在煤矿机械中的应用PLC基本概念PLC可编程逻辑控制器PLC是一种专用于工业控制的数字运算操作的电子系统它具有抗干扰能力强、稳定性高、编程灵活等特点,特别适合煤矿恶劣环境下的设备控制现代矿用PLC多采用模块化设计,便于系统扩展和维护PLC由CPU、输入/输出模块、电源模块和通信模块组成CPU负责程序执行和数据处理;I/O模块连接各种传感器和执行机构;通信模块实现与其他设备的数据交换矿用PLC需具备防爆、防尘、抗振动等特性应用场景PLC在煤矿机械中,PLC主要应用于采煤机、液压支架、输送机、提升机等设备的自动控制它能实现设备的顺序控制、保护功能和状态监测,大幅提高设备运行可靠性和自动化水平PLC的通讯连接与调试是系统实施的关键环节通常采用RS-
485、工业以太网等通信方式,实现PLC与上位机、传感器、变频器等设备的数据交换调试流程包括硬件连接测试、I/O点检查、程序逻辑验证和联动测试等步骤梯形图与指令系统PLC梯形图基础常用指令应用实例梯形图是最常用的编程语言,以图形化常用指令包括基本逻辑指令、、以采煤机控制为例,其程序包括启动顺PLC PLCLD ANDPLC方式表示逻辑关系它由左右两条垂直母线等、输出指令、定时器指令、序控制、运行状态监测、故障诊断和保护功OROUT TON和连接它们的横向逻辑线路组成,类似电气、计数器指令、、数据处能等模块当检测到过载、过热等异常状态TOF CTUCTD控制的继电器线路图,易于理解和维护梯理指令、等掌握这些指令的功时,会根据预设逻辑执行停机保护现MOV ADDPLC形图中常用元素包括常开常闭触点、线圈、能和用法是进行编程的基础在煤矿设代采煤机还能实现割煤高度自动调节、/PLC PLC定时器、计数器等备控制中,安全联锁逻辑尤为重要牵引速度自适应控制等高级功能变频器与变频驱动控制变频节能原理通过改变电机供电频率调节转速,避免能量浪费参数设置要点电机额定参数、加减速时间、控制模式等关键配置保护功能配置过载、过压、过流等多重保护确保安全运行变频器在煤矿机械中应用广泛,主要用于通风机、水泵、输送机等负载变化大的设备通过调节电机转速匹配实际负载需求,可显著降低能耗据统计,通风机和水泵采用变频控制后,能耗可降低,同时减少设备启停次数,延长使用寿命30%-50%变频器参数设置是确保其正常工作的关键首先需正确设置电机铭牌参数,包括额定电压、电流、频率和转速;其次根据工艺要求设置加减速时间,过快可能导致过流跳闸,过慢会影响工艺要求;此外,针对不同负载特性选择合适的控制模式,如风机水泵宜选用控制,V/F输送机则适合矢量控制模式智能化综采工作面简介智能化综采工作面是现代煤矿技术的重要发展方向,它通过高度自动化设备和信息化系统,实现采煤全过程的智能控制和远程操作典型的智能化工作面配备了具有自动识别能力的采煤机、液压支架和输送机,能够根据煤层变化自动调整参数,减少人工干预巡检机器人系统是智能化工作面的重要组成部分,能够代替人工进入危险区域进行设备检查和环境监测这些机器人配备了高清摄像头、多种传感器和机械臂,可以检测设备温度、振动、噪声等参数,发现异常情况时及时报警关键技术包括自主导航、障碍物识别、数据采集与传输、远程控制等智能化工作面设备智能采煤机配备煤岩识别、自动截深控制、姿态自动调整功能智能液压支架具备自动跟机、顶板监测和压力自适应调节能力智能输送系统实现负载自适应、故障自诊断和运行参数优化远程控制平台集中监控、数据分析和决策支持系统智能化工作面设备是传统采煤设备的升级版,通过集成先进传感器、控制系统和通信技术,使设备具备自主感知、判断和执行能力智能采煤机能够实时识别煤岩界面,自动调整切割高度和深度,避免切割岩石增加能耗;同时具备故障自诊断功能,提前预警潜在问题远程监控平台是智能化工作面的大脑,通过工业网络将各设备数据汇集到控制中心,实现设备状态实时监控、生产过程可视化管理和异常情况快速响应平台架构通常采用分层设计,包括数据采集层、传输层、存储层、分析层和应用层,形成完整的信息处理链条智能巡检与运维分钟1000+95%70%5传感器数量故障预测准确率维护成本降低平均响应时间单个智能化工作面配备的各类传感器先进AI算法对设备故障的预测准确性相比传统运维方式节省的维护成本比系统检测到异常到维修人员响应的平总数例均时间智能巡检与运维系统依托大量传感器和数据分析技术,实现设备状态的实时监测和预测性维护典型工作面部署的传感器包括温度、振动、压力、气体、位移等多种类型,构成密集的数据采集网络这些传感器采用防爆设计,能够在井下恶劣环境中稳定工作智能系统基于大数据分析和机器学习算法,建立设备健康状态模型,实现故障早期预警当系统检测到振动频谱异常、温度异常上升、能耗突然增加等征兆时,会自动生成告警信息,并给出可能的故障原因和处理建议这种预测性维护方式显著减少了设备非计划停机时间,提高了生产效率和安全性电机维修与检测实训故障类型症状表现可能原因检修方法不能启动通电无反应电源断路、绕组检查电源和绕组断路连续性过热运行外壳温度超过负载过大、通风检查负载和清理80°C不良通风道振动异常运行时抖动明显转子不平衡、轴动平衡调整或更承损坏换轴承噪声过大运行时有异响轴承故障、定转更换轴承或调整子擦碰气隙电机维修与检测是煤矿机电人员必须掌握的基本技能常见的电机故障包括机械故障和电气故障两大类机械故障主要有轴承损坏、转子不平衡、轴弯曲等;电气故障则包括绕组短路、断路、绝缘老化等针对不同故障,需采用相应的检测方法和维修技术电机拖动与控制线路实训是提升维修能力的重要环节学员需掌握直接启动、星三角启动、软启动等控制电路的接线方法和工作原理,能够识读电路图并排查故障通过实际案例分析,如主通风机电机过热故障、刮板机电机启动困难等,帮助学员将理论知识应用到实际问题解决中电气设备安装与维护能力提升1安全操作规范电气设备安装和维护必须严格遵循五不一验电原则,确保断电、挂牌、验电等安全措施落实到位多人协作时应明确分工,建立有效沟通机制,避免误操作导致安全事故2标准安装流程电气设备安装应按照定位、固定、连接、检验的顺序进行防爆设备安装尤其要注重防爆面的清洁和紧固件的规范安装,确保防爆性能不受影响3电缆敷设规范井下电缆敷设必须使用专用吊挂装置,间距不大于2米电缆转弯处弯曲半径不小于电缆外径的15倍,并避免与尖锐物体接触,防止机械损伤4维护质量控制建立维护质量评价体系,包括绝缘测试、接地电阻测量、保护装置动作试验等项目定期开展专项检查,及时发现并消除潜在隐患电气设备是煤矿生产的能源基础,其安装质量和维护水平直接关系到安全生产电气维护人员需掌握防爆电气设备的特殊要求,包括防爆面处理、导线连接和密封要求等同时,要熟悉各类电气保护装置的工作原理和调试方法,确保在异常情况下能够可靠动作矿用仪器仪表及检测技术气体监测仪表机械检测工具电气测试仪表瓦斯、一氧化碳、氧气等气体监测仪器是煤用于机械设备状态监测的工具包括振动分析电气系统检测仪表包括绝缘电阻测试仪、接矿安全生产的基础设备现代监测仪器多采仪、红外热像仪、超声波检测仪等这些工地电阻测试仪、相序表等这些仪器用于电用电化学或红外传感技术,具备高精度、快具能够无损检测设备运行状况,提前发现潜气设备的安装调试和定期检验,确保电气系速响应和防爆特性常见类型有便携式气体在故障现代检测设备多配备数据存储和分统安全可靠运行矿用电气测试仪表必须具检测仪、固定式监测装置和多参数组合检测析功能,便于趋势分析和对比研究备防爆认证,适应井下特殊环境系统矿用仪器仪表是煤矿安全生产的眼睛,为各类设备状态监测和环境参数检测提供可靠数据支持随着技术发展,智能检测工具逐渐普及,实现了从单一参数测量向多参数综合分析的转变,大大提高了检测效率和准确性煤矿安全生产法律法规基本法律《煤矿安全法》、《安全生产法》行政法规《煤矿安全监察条例》、《矿山安全法实施条例》部门规章《煤矿安全规程》、《煤矿机电设备监控检测检验规范》技术标准煤矿机械安全标准、煤矿电气设备防爆标准煤矿机械安全强制标准是煤矿机械设备设计、制造、使用和维护的基本依据这些标准对设备的安全技术要求、检测方法和使用条件做出明确规定,确保设备本质安全技术人员必须熟悉相关标准条文,并在实际工作中严格执行法律法规明确规定了煤矿企业和个人在安全生产方面的责任和义务机械设备事故发生后,将根据事故原因和后果追究相关责任人的法律责任,包括行政处罚、经济赔偿直至刑事责任因此,严格执行安全技术规范和操作规程,是每位煤矿工作人员的法定义务矿井机械典型事故案例案例一输送机断链事故某矿刮板输送机在满负荷运行时突发断链,造成一人重伤,停产5天调查发现,事故原因是链条超期服役,磨损严重但未及时更换;同时检修人员未按规定进行检查,导致隐患未能及时发现责任认定设备管理人员负主要责任,未执行设备定期检查制度;检修人员负次要责任,检修流于形式;企业安全管理部门负管理责任,未有效督促落实设备管理制度案例二提升机制动失效事故某矿井提升机在下放物料过程中,制动系统突然失效,导致笼罐失控坠落,造成设备严重损坏和人员伤亡调查显示,事故原因是制动系统维护不当,制动衬垫过度磨损且制动气路存在泄漏,当系统气压下降时未能触发安全保护装置整改措施完善提升机制动系统维护规程,增加制动力矩测试频次;强化安全保护装置的检查与测试;加强操作人员安全培训;建立设备状态在线监测系统,实现故障早期预警机械安全专项管理措施作业票制度交接班制度三违行为管理•危险性作业必须办理作业票•设备运行状态必须面对面交接•违章指挥、违章操作、违反劳动纪律•明确作业内容、安全措施和责任人•重点说明异常情况和处理措施•建立三违行为识别清单•验收合格后方可开始作业•交接内容记入交接班记录本•实施阶梯式处罚和教育措施•作业完成后及时办理销票手续•有问题不交接,交接不清不接班•严重三违行为一票否决机械安全专项管理是保障设备安全运行和人员安全的重要制度作业票制度要求对高风险作业实施严格管理,确保安全措施落实到位常见的作业票类型包括动火作业票、断电作业票、高处作业票和检修作业票等,每种作业票都有特定的申请程序和安全要求交接班制度是设备运行连续性和安全性的保障良好的交接班制度应确保上下班人员充分了解设备状态和异常情况,防止因信息不畅导致的安全隐患三违行为是机械事故的主要诱因,通过严格管理和处罚措施,可有效减少违规操作行为,降低事故发生率煤矿安全管理体系建设风险辨识系统识别各类安全风险风险评估确定风险等级和管控重点风险管控制定并落实管控措施动态调整定期评审和持续改进安全风险分级管控是现代煤矿安全管理的核心方法通过对机械设备、作业环境和操作行为的风险进行辨识和评估,将风险分为重大风险、较大风险、一般风险和低风险四个等级针对不同等级的风险,采取相应的管控措施和监督检查频次,确保风险始终处于可控状态双重预防机制是指风险分级管控和隐患排查治理两个体系的有机结合通过风险管控防范事故发生,通过隐患排查消除事故隐患,形成了事前预防、过程控制和应急处置的完整安全管理链条实践证明,完善的双重预防机制能够有效降低事故发生率,提高安全管理水平应急抢修流程与演练要求应急响应启动发现设备重大故障或事故时,立即通知调度室和相关负责人,并启动相应级别的应急预案根据故障性质和影响范围,明确指挥权限和报告程序,确保信息传递畅通无阻现场处置实施抢修队伍到达现场后,先进行安全评估和技术分析,确定抢修方案严格按照安全操作规程执行抢修工作,必要时实施临时支护或采取其他安全防护措施关键设备应准备备用方案,确保生产系统关键环节不中断恢复验收确认抢修完成后,进行全面检查和试运行,确认设备恢复正常后才能重新投入使用抢修过程和结果要详细记录,并进行事后分析,找出故障根本原因,制定预防措施,避免类似问题再次发生机械设备突发故障应急分工必须明确,通常包括应急指挥组、技术支持组、抢修实施组和后勤保障组每个小组都有具体职责,如指挥组负责决策和协调,技术组负责方案制定,抢修组负责具体实施,后勤组负责物资和人员保障机械日常点检与巡检制度机械润滑与耗材管理设备类型润滑部位润滑油脂类型添加周期采煤机减速箱GL-585W/90齿500小时更换轮油液压支架液压系统46#抗磨液压油1000小时更换输送机减速器CKC460重负荷齿3个月更换轮油轴承座轴承3号锂基脂每周添加润滑是延长机械设备使用寿命的关键措施不同设备和部位需使用特定类型的润滑油脂,油脂选型必须考虑工作温度、负载特性和环境条件例如,高温环境应选用高温润滑脂,重载条件需使用极压添加剂油脂添加标准也因部位而异,一般轴承座加油至溢出少量为宜,减速箱则需严格控制油位高度备件和易损件管理是确保设备维修及时性的重要环节合理的管理策略应建立在设备使用频率、重要性和备件供应周期基础上关键设备的核心备件应保持100%的库存率;通用备件则可根据历史消耗数据确定安全库存量;对于特殊和进口备件,需建立快速采购渠道,确保设备故障时能及时获取现代煤矿普遍采用计算机辅助备件管理系统,实现库存动态监控和预警设备能效提升措施变频技术应用高效电机更换自动化控制优化对通风机、水泵等变负荷设用IE
3、IE4级高效电机替代应用智能控制系统,实现设备应用变频控制,根据实际传统电机,提高电能转换效备群控和工艺优化,减少人需求调整运行参数,避免满率同时优化电机容量选型,为因素导致的能源浪费如负荷运行造成的能源浪费避免长期低负荷运行统计智能采煤工作面通过协同控实践表明,通风系统采用变数据显示,高效电机替换可制,能源利用效率提升20%频技术后,能耗可降低30-实现5-15%的节电效果以上40%节能降耗是煤矿机械管理的重要目标近年来,通过技术改造和管理创新,煤矿机械设备能效水平显著提升以某大型煤矿为例,通过实施通风系统变频改造、电机系统优化和照明节能等措施,年节约用电600万千瓦时,减少碳排放4800吨对比分析显示,采用智能控制技术的采煤机比传统设备单位产量能耗降低25%;新型高效液压支架系统比老式设备泄漏损失减少40%,能源利用率提高30%此外,通过余热回收、压缩空气系统优化等措施,辅助系统能耗也有显著降低能效提升不仅减少生产成本,也符合国家节能减排政策要求信息化与工业互联网应用感知层网络层各类传感器和自动化设备实现数据采集工业以太网、5G等技术实现数据传输应用层平台层各类管理系统和智能决策工具大数据分析和云计算平台处理数据工业互联网是实现煤矿智能化的技术基础,它通过将机械设备、控制系统、信息系统和业务系统全面互联,构建数字化矿山工业互联网架构通常分为感知层、网络层、平台层和应用层四部分,形成从数据采集到价值创造的完整链条智能维护与大数据平台是工业互联网的重要应用通过对设备运行数据的实时采集和分析,系统能够发现异常运行状态和故障趋势,实现预测性维护大数据分析技术能够从海量历史数据中挖掘规律,建立设备健康状态模型,提供维护决策支持,显著提高维修效率,降低非计划停机时间智能供应链与设备管理创新
99.5%30%25%库存准确率维修效率提升采购成本降低物联网技术应用后的备件库存信智能仓储管理实施后的备件领用通过需求预测和集中采购实现的息准确度时间缩短比例成本节约90%自动化处理率日常备件请领和入库流程的自动化处理比例物联网终端在煤矿机械管理中的应用正日益广泛通过RFID标签、二维码和传感器等技术,实现对设备、备件和工具的全生命周期管理每件设备从购入、使用到报废的全过程数据都被记录在系统中,便于追踪管理和分析决策维修人员可以通过手持终端快速查询设备历史维修记录、技术参数和操作手册,提高维修效率智能仓储管理是设备管理创新的重要方向传统备件仓库存在库存信息滞后、出入库流程复杂等问题智能仓储系统通过自动识别技术实现库存实时监控,智能货架和机器人技术提高存取效率,预测算法优化库存结构某大型煤矿实施智能仓储后,备件查找时间从平均15分钟缩短至3分钟,紧急维修响应时间大幅缩短,设备可用率显著提高新型煤矿机械技术发展趋势技术的低延时、大带宽特性为煤矿机械远程控制提供了可靠保障通过网络,地面控制中心可以实时接收高清视频和海量传感数据,5G5G实现对井下设备的精准操控某示范矿区应用远程控制技术后,成功实现了采煤机、液压支架等关键设备的地面远程操作,减少了5G+井下作业人员以上70%人工智能和数字孪生技术是煤矿机械未来发展的重要方向技术已应用于煤岩识别、设备故障诊断和安全风险预警等领域;数字孪生AI技术则通过构建虚拟矿山,实现生产全过程的可视化管理和优化决策国内领先企业如中煤科工、天地科技等已开发出基于这些技术的智能化采掘装备和管控平台,实现了无人化或少人化生产井下通信控制技术提升智能组网技术现代煤矿井下通信网络已从单一有线系统发展为有线无线融合的综合网络基于工业以太网的有线网络构成主干,通过光纤实现高速数据传输;无线网络则采用Wi-Fi、UWB等技术,覆盖动态工作区域这种融合组网方式既保证了通信稳定性,又满足了移动设备的连接需求先进的路由算法和自愈网络技术使井下网络具备较强的容错能力,即使部分节点损坏,系统仍能自动调整通信路径,确保关键数据传输同时,网络分层管理和隔离技术保障了安全生产和非安全生产系统的独立运行井下无人驾驶运输井下无人驾驶运输是煤矿智能化的重要标志这一技术依托精确定位、环境感知和智能决策三大核心能力,实现运输设备的自主导航和障碍规避目前已有多种定位技术应用于井下,如UWB超宽带定位、激光SLAM定位等,定位精度可达±10cm某先进矿区的无人驾驶运输试点显示,与传统人工驾驶相比,自动驾驶系统运行效率提高30%,事故率降低90%以上系统采用多传感器融合技术,结合红外、超声波和激光雷达等多种传感方式,实现全天候、全环境可靠运行,即使在灰尘、水雾等恶劣条件下也能保持稳定性能煤矿机械岗位操作实训虚拟仿真培训虚拟现实VR和增强现实AR技术为煤矿机械操作培训提供了安全、高效的方式学员可在虚拟环境中反复练习各类设备操作和故障处理,无需担心实际操作的安全风险系统还能记录操作过程,进行自动评分和反馈,帮助学员发现不足并改进实操训练平台实操训练是巩固理论知识的关键环节培训基地配备了与实际生产设备相同或相似的训练装置,学员可在指导下进行拆装、调试和故障排除等操作这些训练平台通常配有故障模拟功能,可设置各种典型故障场景,提高学员的故障诊断和处理能力技能考核方法技能考核采用理论与实践相结合的方式,全面评估学员的专业素养理论考核重点测试专业知识掌握程度;实操考核则通过规定动作、故障处理和应急操作三部分,评估实际操作能力考核采用百分制,60分为及格线,90分以上为优秀,并将结果纳入岗位资质认证系统操作实训是煤矿机械化培训的核心环节,通过理论-演示-实践-评估的闭环学习过程,确保学员真正掌握设备操作技能培训中特别强调安全意识和标准操作流程,培养学员养成规范操作习惯,避免因操作不当导致的设备损坏或安全事故煤矿机械化人员职业素养建设创新能力持续改进、技术革新团队协作有效沟通、协同配合专业技能操作技术、维修能力专业知识理论基础、技术规范安全意识规范操作、风险防控培养多技能型人才是煤矿机械化发展的必然要求一名优秀的煤矿机械人员不仅需要掌握本专业知识,还应具备相关领域的技能,如机械人员需了解电气知识,电气人员需掌握自动化基础,形成一专多能的知识结构企业可通过轮岗实践、技能竞赛和导师带徒等方式,系统培养复合型技术人才班组团队协作与创新能力是煤矿安全高效生产的重要保障良好的团队需要明确的分工与密切的协作,每位成员既能独立完成本职工作,又能在紧急情况下相互支援创新能力则体现在对生产过程的持续改进,如设备小改小革、工艺优化和问题解决等方面企业应建立创新激励机制,鼓励员工积极参与技术创新和管理创新总结与答疑机械基础知识操作维护技能•机械原理与传动方式•标准操作流程与规范•主要设备分类与特性•故障诊断与排除方法•机械结构与工作原理•预防性维护与保养智能化发展趋势•工业互联网应用•智能装备与控制系统•数字化转型路径本次培训系统介绍了煤矿机械化的基础知识、设备操作与维护、智能化发展等内容,旨在全面提升参训人员的专业素养和技术能力机械化是煤矿安全高效生产的基础,智能化则是未来发展的方向,希望大家在实际工作中不断学习和实践,推动煤矿机械化水平持续提升下一步学习建议一是加强理论与实践结合,将学到的知识应用到日常工作中;二是关注行业技术动态,及时了解新技术、新设备的应用情况;三是参与技术创新活动,为企业技术进步贡献智慧培训组织方将建立长效学习机制,通过定期培训、技术交流和在线学习平台,持续提升全员技术水平。
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