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煤礦井下論文:煤礦井下掘進機電設備節能對策分析

摘要：節能減損是煤礦井下掘進機電設備值得關心的問題，是井下一項重要工作，直接關系井下的管理水平和經濟效益。從煤礦井下掘進機電設備使用現狀入手分析，從多方面詳細探討煤礦井下掘進機電設備節能措施，以期使煤礦井下掘進機電設備節能減損控制效果更好。

關鍵詞：煤礦井下；掘進機電設備；節能措施；現狀；對策

0引言

隨著科技水平不斷進步，在滿足產量的情況下，企業和社會對煤炭開采過程中的環境保護問題和電能消耗問題有了更多要求。開采過程中，企業亟待解決掘進機電設備等主要開采工程設備耗電量過高的問題，如能解決這一技術困難，將在很大程度上實現電力資源節約[1]。

1煤礦井下掘進機電設備使用現狀

掘進機電設備的使用情況與中國煤礦企業管理、操作情況有密切關系。目前為滿足國內煤炭供應、儲備需求，中國出臺了一系列政策、計劃，企業也制定了相應年度計劃，但由于中國煤礦企業在管理過程中無法保證技術管理的有效性，甚至無法正確推進技術管理進程，導致中國煤礦企業管理水平不高，煤礦井下掘進機電設備使用效率較低，專業設備與國際一流水準存在差距，國內較先進的技術也因管理溝通不暢等問題而不能最短時間內實現技術共享。

2煤礦井下掘進機電設備節能措施

2.1科學選配采掘機電的供電設備

2.1.1選擇變壓器及變壓器容量

在中國，企業從環境保護的社會責任感出發，往往會選擇節能化的變壓器設備，根據井下操作環境不同，變壓器還可以使用干式化的變壓器設備或油浸式的變壓器設備。變壓器是井下煤礦作業的主要供電設備，企業在選擇變壓器設備時，首先要考慮其能否為井下作業提供充足動力，其次要根據不同運載環境來選擇變壓器材質，減少空載運行現象。目前中國大部分煤炭開采企業都有良好的環保意識和社會責任感，但還是有部分私人開采的煤礦及小型煤礦在開采時罔顧社會效益和自然壓力，單純地追求利益最大化，選擇變壓器時，不考慮環境保護問題，仍舊使用高電能消耗的變壓器設備，部分企業為節約固定投資，甚至仍舊使用已淘汰的、沒有節能功能的油浸式變壓器設備，導致電力資源浪費嚴重。目前IGS9231型變壓器已在部分企業煤礦井投入使用，通過數據監控對比，可知這種較為節能的變壓器每臺較普通變壓器能節約8400kW?h的電量，這種型號變壓器的推廣及進一步升級成為目前煤炭行業升級的標志之一。如煤礦企業仍使用老舊變壓器設備，其工作時負荷率不到30%，極大地浪費電力資源、時間成本、消耗固定資本。目前非晶合金材料是一種主要的、用于變壓器制作的原材料，這種材料能在變壓器運行時減少不必要的蜂鳴聲，降低電力資源的不必要消耗。采用非晶合金材料的變壓器目前有S11和S15兩個系列，更換這兩個系列的變壓器可以為企業降低電力消耗的成本，增加企業經濟效益[2]。

2.1.2煤炭輸送機的選擇

煤炭輸送機是煤礦井下作業鋪設較長的一種設備，目前主流煤炭輸送機有帶式輸送機和刮板輸送機。帶式輸送機的代表機型是SJ-80型號輸送機，刮板輸送機的代表型號是AGW-80T型號輸送機，在實際操作運轉中，SJ-80型號輸送機比AGW-80T型號輸送機每小時能多運350t煤炭，且運輸距離要長860m，通過數據對比，可以得出在同樣的電力消耗下，帶式煤炭輸送機可以完成更遠距離的輸送且效率更高，帶式輸送機可以為企業和社會節約更多電力資源。

2.2選擇合理的供電電壓

根據物理原理可知，在用電設備功率固定時，供電設備提供的電壓和用電設備工作中的電流成反比例關系，即電壓越大，用電設備工作中的電流越小，意味著較高的供電電壓能為設備帶來較理想的電流使用效率、降低設備功率、達到節能目的。目前主流煤礦開采企業都將供電電壓提高到660V和1140V，條件允許的情況下更多地使用1140V的供電電壓，甚至一些情況下還可以使用3300V的供電電壓，電壓越高，在線路傳輸時耗損的電量就越小。特別是在井下作業，輸電線路往往鋪設長度以公里計數，這就要求供電電壓傳輸速度快。但過于冗長的輸電線路仍會大量耗損電能，因此在條件允許的情況下，建議企業設立、使用移動變電站，供電設備與用電設備協同作業，縮短二者之間的距離，減少輸送過程中電能耗損，達到降低能耗、提高效率的目的。

2.3盡可能應用變頻調速節能設備

a)在采煤機中的應用。目前較先進的是回饋型四象限運行的交流變頻調速采煤技術。這種技術常用于牽引式采煤機，通過實際操作實驗，可以得出這種采煤技術的優點有：(a)能夠平衡和控制變頻器，無論其是否處于額定轉速下；(b)可以較大范圍內調整力矩，穩定牽引；(c)操作簡單方便；b)在提升機中的應用。提升機變頻調節主要是四象限運行技術，同時提升機還采用了無速度傳感器矢量控制方式，實現系統數字化控制，同時企業還配備了數字化控制的專門軟件，方便操作。同時根據電路設置還可以完成遠程操作作業，老式提升機存在過壓、欠壓、過流、電機缺相等問題，但通過技術革新，這些問題都被逐一解決，礦業公司也進入了節能新時代；c)在膠帶輸送機和電鏟中的應用。老式皮帶運輸機存在啟動、運行、制動失控問題，這些問題除了導致電力不必要損耗外，還有巨大的安全隱患。目前四象限變頻調速技術與膠帶輸送機結合后，這些問題都被解決，延長了使用壽命。電鏟操作通過四象限變頻調速技術也得到突破，避免電鏟動力不足、過度操作等問題；d)在風機中的應用。風機節能是煤礦企業一直關注的問題，環境不同，需要的風量也是不同的，但過去風機不能智能變頻，產生了很多不必要的損耗。目前變頻器在中國煤礦風機節能改造中有較廣泛的運用，降低了最低轉速，提高了安全性能。通過企業1a的對比測量，得出結論，在采用變頻風機后，企業節約電費56×104元，同時提高企業事故預警能力，明顯降低危險警報的次數。

2.4科學使用管理機電設備

a)提升電機設備功率因素。在現實工作中，是否能夠及時供電及保證供電質量，主要是由供電設備功率決定的。在調查中，供電功率較低是煤炭企業供電效率不高的主要原因，會在供電過程中產生大量無功電流，且不能保證電壓穩定，一方面對硬件設備產生負面作用，嚴重影響其使用壽命；另一方面也不利于設備正常運行，往往會出現“大馬拉小車”的現象。針對這種情況，可以采用雙電機配合運行的做法，從一定程度上保證工作順利完成。還可以通過設備“瘦身”進行工作方面的調整，比如降低設備額定功率和額定電壓，雖然這會使設備工作效率縮水，但可以在不改變供電系統的情況下，使設備正常發揮作用；b)開發現有機械潛力。開發機械設備潛力，首先要充分了解設備，并熟悉設備具體功能和作用，這樣才能做到有的放矢地改造。機電設備耗能主要是在運行時出現的，出現發熱等現象，是耗能的主要原因，這種耗能對生產來說是無意義的，但這種耗能要占整體耗能的40%左右。所以，在機械設備日常維護時，要注意機油、潤滑油添加和設備內部清潔，在工作中保持機械設備穩定運行，在停車和開車時，要緩慢操作，避免時快時慢的現象，以有效降低機械耗能。

3結語

中國能源產業的發展逐漸集中到新能源和清潔能源領域，煤炭行業在國民經濟的總體占比中逐漸下降，這是煤炭行業必須面對的事實。在這種背景下，煤炭行業內部必須優化發展自身體制，更新發展理念，控制發展成本。從節能角度對煤炭行業的發展提出了建議，希望能由此提升煤炭行業利潤空間，促進其健康發展。

作者：鄭建義 單位：山西晉城無煙煤礦業集團寺河煤礦

煤礦井下論文:談煤礦井下檢修與問題點分析處理

1礦井設備日常巡檢

1.1傳感器的日常巡檢

傳感器的工作環境是有一定的要求的，一定要保證其在干燥的環境下進行工作，一旦傳感器遭受到水淋濕的情況，就會導致傳感器出現錯誤報警的情況，所以在傳感器進行設置的時候，要對傳感器遠離防塵噴霧設施，這樣可以避免傳感器出現進水的情況。在進行傳感器日常維護的時候，一定要確保傳感器不會受到碰撞。傳感器在維護的時候出現碰撞的情況對其使用效果影響非常大，情況嚴重的話會導致傳感器出現不工作的情況。在進行日常巡檢的時候，要對傳感器插頭的松動情況進行檢查，對傳感器的外形情況也要進行檢查，看其是否出現變形的情況，通過外形的變化可以對傳感器是否被碰撞可以進行更好的判斷。在對傳感器進行完日常的檢查以后，要對檢查的情況進行記錄，這樣可以對傳感器的情況進行更好的掌握。

1.2隔爆兼本質安全型設備的日常巡檢

在礦井中，隔爆兼本質安全型設備主要指的是分站的電源箱以及斷電控制器。在對這些設備進行巡檢的時候，要對設備表面的積塵進行清潔，保持設備是干燥的，避免在煤礦的開采過程中，使設備出現潮濕的情況。在設備的巡查中，對設備的完好情況要進行檢查，對設備是否出現損壞，以及是否出現外形變形的情況進行檢查。對設備的接線位置進行檢查，看其接線的線扣是否出現了松動的情況，同時對擋板和線圈進行檢查，對出現的問題及時進行解決。在對設備進行日常巡檢的時候，對設備的運行情況也要進行檢查，對其是否出現異常的運行情況進行掌握，同時對出現的問題要及時進行處理。在巡檢完成以后，要對巡檢的結果進行匯報，同時做好記錄工作。

1.3信號電纜及其接線盒的日常巡檢

在對設備進行日常的巡檢時，設備的電纜信號和接線盒的巡檢是非常重要的，首先要對設備的粉塵進行處理，然后對線纜和接線盒的完好情況進行檢查，如果在生產中對設備的線纜和接線盒移動是非常頻繁的，那么就要對電纜的外部情況進行檢查，看其是否出現損壞的情況。

2礦井設備的定期維護

在對礦井設備進行定期維護的時候，對監控設備和電纜都要進行定期的維護，同時對維護的設備做好記錄的工作，對出現的問題要及時進行解決。

2.1按行業標準規定的定期維

護在對甲烷傳感器和檢測報警燈進行維護的時候，要對甲烷氣體進行采樣，同時也要對空氣進行采樣，對指示的數據進行調校。保證斷電可靠。安全監控系統的分站、傳感器等裝置在井下連續運行半年至一年，一定要升井檢修，確保穩定健康運行。

2.2其他設備的定期維護

在兩次甲烷超限斷電閉鎖測試中間，增加一次手動控制試驗，再檢驗斷電控制器、被控設備開關的動作靈敏可靠狀況。每月進行一次防爆性能檢查，主要內容為：隔爆面防銹處理、銹蝕螺絲的更換、處理閑置接線口等。在相對潮濕的環境中使用的傳感器，尤其是在夏季，若設置在總凹風巷、一翼回風巷的傳感器，最好每月更換一次，主要包括接線盒、插頭，防止出現潮濕影響載體催化元件氣相傳質，導致測量誤差增大影響準確性。避免傳感器進水，防止發生誤碼或誤報警。每季度遙測一次接地極電阻值，確保人身安全。

3異常處理

3.1按標準規定的異常處理

在傳感器經過調校檢測誤差還是超過規定值時，一定要馬上進行更換。低濃度甲烷傳感器經大于4％CH的甲烷沖擊后，要及時進行調?；蚋鼡Q。

3.2其他異常情況處理

煤礦并下設置備用傳感器，要適時進行更換。采用以太環網傳輸模式的監控系統，交換機內要預留有備用lP模塊，在故障時及時更換處理。

4地面維護

地面維護工作是針對在井下連續運行半年至一年后已升井的監控設備。檢修的主要內容為，設備完好檢查、防爆性能檢查，干燥處理，調試校準，內部與外部的粉塵清理，更換航空插座、插頭圯芯片是否接觸不良等工作。地面檢修一般是針對已出現故障的監控設備，檢修后的監控設備一定要重新調試校正。檢修儀器主要有：直流穩壓電源、數字萬用表等。檢修工具主要有：流量計、電工組合工具、直流恒溫電烙鐵、集成電路起拔器等。使用直流穩壓電源對監控設備供電，使用頻率計或示波器測試傳感器輸出頻率，使用示波器測試分站信號的占空比及信號的強度，使用萬用表測量工作點電壓或電流，使用集成電等。檢修完畢后，聯機運行，觀察穩定性。聯機運行通常采用單獨裝有監控軟件的工控機或商用機，與分站、傳感器、斷電控制器連接在一起。

在檢修傳感器時，不得改動原電路參數及條件，不可改動電氣元件的規格和型號，尤其是儲能元件。維護傳感器時，不可隨意擰動主板上的各個電位器，避免改變模擬電路的靜態工作點，導致傳感器不能正常工作。檢修后要及時進行零點與靈敏度調校。與分站連接的電路和電氣設備一定是本質安全電路和本質安全型電氣設備。檢查電路板上是否粉塵較多，焊點銹蝕、虛焊。檢查電路板上所有芯片和繼電器的安裝方向正確與否、與插座有無接觸不良、有無引腳沒有插入等狀況。

5結束語

煤礦的開采工作在我國能源供應的過程中是非常重要的，煤炭是我國主要的能源供應，對我國經濟和社會的發展影響是非常大的。在煤炭開采過程中，安全是非常重要的，因此，對礦井中的設備一定要進行日常巡檢和定期的維護，這樣對煤炭開采的安全是非常重要的。

作者：高超單位：中國神華神東煤炭分公司設備管理中心

煤礦井下論文:煤礦井下機電與運輸探索

監察不到位。由于監管人員安全意識淡薄，工作不夠認真，導致監管力度不夠，對安全標準線控制不嚴格。有的工作人員甚至做不到深入調查，即使發現安全隱患如果認為對安全生產不構成威脅就置之不理，嚴重違反了安全生產規范。

機電運輸設備陳舊。由于煤礦井下機電運輸設備購買資金投入大、回收慢，鑒于此，一些煤礦生產企業不能在短時間內回收成本，加上投入不足，對于設備的更新換代不夠重視。隨著時間的推移，井下機電運輸設備日漸老化，有的設備超過了使用年限卻仍在使用。

檢修、維護不到位。煤礦生產工作強度高，機電設備長期處于高負荷的工作狀態，高強度工作下不可避免地會出現破損、磨損等問題。如果不能定期更換機電運輸設備，則需要嚴格執行檢修維護制度，確保設備處于良好的運行狀態。但是一些煤礦企業為了搶進度、促生產，檢修工作無法如期進行，即使如期進行大多也是草草結束，為安全生產埋下了隱患。

煤礦井下機電運輸管理問題的解決措施

1.提高工作人員知識結構。加強工作人員的思想素質與職業素養教育，以提高工作人員專業技術水平和思想認識水平。煤礦生產部門應按照以人為本的原則，加強對機電運輸作業人員的技能培訓與安全教育，提高他們的職業素質，完善他們的知識結構，增強他們的安全生產意識。需要注意的是，員工在培訓期間不得參與生產工作，考核不合格的不可以進入生產現場；一些特殊工種必須進行嚴格的專業培訓，如絞車司機、防爆工、電鉗工等，只有達到規范要求、持有工作資質證書，才可以上崗。

2.建立完善的規范制度，徹底貫徹執行。健全、完善的規范制度是做好煤礦井下機電運輸工作的基礎，因此，制定健全、完善的安全生產制度使各項生產活動有序運行，使各項管理工作有據可依，才能確保煤礦井下運輸工作的安全進行。除此之外，還要保證相關規范制度的制定符合國家相關法律法規的規定，符合實際經營、生產作業情況，更要徹底地貫徹執行，才能保證井下生產活動和生產人員的安全，避免事故的發生。為了保證規范制度的有效性，應根據實際情況，綜合考慮作業過程中可能存在的安全隱患，制定切實可行的規范制度。

3.加大設備更新、檢修與維護力度。為確保生產活動的安全進行，需要對機電運輸設備進行檢修與維護，以確保設備長期處于良好的運行狀態。在具有一定經濟實力的前提下，應根據井下生產活動的需要，定期更換機電設備，不得使用超過使用期限的設備，避免因設備老化而引起安全事故，以確保生產工作的安全和穩定。此外，還要定期對設備進行檢修和改造，最大限度地利用設備資源，避免不必要的資源浪費。

4.加強機電運輸設備的安全管理。為了保證煤礦井下的安全生產活動，工作人員需定期進行檢查性的監察工作，以便及時發現設備安全隱患，做好機電設備的安全管理工作。為此，工作人員要加強設備管理工作。（1）檢查生產環境、優化生產環境，確保供電系統、電纜、防雷設備等機電設備的生產環境安全。（2）檢查各種儀器、儀表，定期進行校正工作，嚴謹使用不合格的儀器、儀表。（3）每年檢查一次機電運輸系統的工作性能，提高機電運輸設備的生產效益，以期得到預期的經濟效益和社會效益。

結論

煤礦井下機電運輸設備的安全性、生產效率與整個系統的生產效能關系密切，為了得到預期的經濟效益和生產效益，必須做好機電運輸設備的安全管理工作，將安全隱患消除在萌芽期，從而有效避免重大事故的發生。

作者：張銀單位：黑龍江龍煤礦業集團股份有限公司鶴崗分公司礦井建設安裝工程處

煤礦井下論文:煤礦井下機電安全技術管理措施

摘要：煤礦產業在是我國能源結構中占非常大的比重，在國家的生產中發揮著重要的作用。煤礦作為最重要的產業，它能否安全進行，對人們的生活是息息相關的。煤礦產業發展過程中，安全是非常重要的。如果保證安全是一個非常重要的課題，這就對煤礦的機電設備要求非常高，該系統是一個非常龐雜的系統，它對機電的安全、礦井的經濟效益影響是非常大的。本文筆者對煤礦企業的機電安全問題進行相應的分析，對問題進行相應的剖析，針對不同的問題找出相應的解決措施，對同行業提供一些參考。

關鍵詞：煤礦；井下機電；安全技術；措施

煤炭能源在我國的經濟發展過程中發揮著重要的作用，作為我國重要能源之一，它的地位是不能被撼動的，要想使煤炭開采和加工的工作效率越來越高、工作質量不斷地提升，那就要對機電技術支撐提出更高的技術水平，在煤礦企業如何實現機電技術的有效管理，準確、高效的目標是煤礦企業的動力源泉。這項機電技術的管理不是單一的體系，在整個煤礦企業是一個非常復雜的體系，操作人員只有對該技術進行綜合性的掌握，才能避免管理上出現一些問題，使其生產順利的進行。

一、加強煤礦機電設備安全技術管理的重要意義

（一）有利于提高煤礦企業的生產效率

科學技術的發展，煤礦企業的開采效率也大大的提升了。尤其是機電設備的使用大大的提高了效率，在煤礦企業中占據了主導地位，這對機電設備也提出了更高的要求，如果在作業的過程中出現故障，導致了煤礦企業正常的作業，也對企業的經濟效率大打折扣。

（二）有利于延長機電設備的使用壽命

在操作的過程中，煤礦機電設備管理中的維護和保養也非常的重要。機電設備的不間斷必然會帶來一些隱患，這些隱患不能及時的發生，必然造成安全事故。對機電設備安全技術管理，定期的通過一些技術的手段對設備進行相應的維護和保養，大大的提高了設備的壽命，效率也會大大的提高。

二、煤礦井下機電設備安全技術管理存在的主要問題

（一）煤礦機電作業人員的素質不高

煤礦工作是一個特殊工種的行業，工作的環境相對特殊，薪酬偏低，這樣對專業人員的吸引力也不夠，就出現了煤礦企業招工難的局面，出現了一系列的反應，員工的素質偏低，專業化的水準也不高，但是現實中，煤礦企業的對新設備和新技術的引進是非常高的，但是又沒有相應的技術人員進行操作，這就造成了不匹配的局面出現，由于員工素質的偏低就出現了一些設備不能恰當的操作，尤其是機電設備的操作，對井下作業造成了隱患。

（二）對相關的專業員工培訓不夠，管理制度不夠健全和完善

在頒布的新的煤礦企業的質量標準規定，對礦井的機電主管部門的配備、作業標準都是有明確的要求的。但是在實際操作中發現，一些礦井的安全意識不到位，重視的程度不夠，更有甚者管理人員的的組織協調能力差，導致機電管理的17項制度不能很好地落實，考核也沒有明確一個很高的標準，對普通的工人培訓也是停留在走過場的局面，導致員工的操作熟練程度還遠遠的達不到要求，理論知識和學習不能快速的更新。

（三）機電設備使用不規范，而且沒有及時進行更新

在我國的煤礦企業中有一個很明顯的現象，使用的機械設備相對落實，設備更新的速度較慢，由于每天都是高負荷的工作，出現故障的頻率也是非常高的，在操作的過程中，安全意識并沒有引起高度的重視，一些企業唯利是圖，只是以經濟利益為導向，對安全生產沒有引起更高的認識，對設備沒有及時的更新換代，安全管理缺失。更有甚者一些煤礦企業沒有安裝安全檢測系統，設備不僅老化，而且機械化程度偏低，這些因素都大大的制約著設備的正常運行，導致煤礦企業的運行。

（四）對機電設備的綜合管理力度不夠，處于低水平的狀態

機電設備的綜合管理是非常重要的，但是現實中往往差強人意，具體表現以下幾個方面：機電設備管理沒有秩序，出現混亂的情況，井口的把關也沒有到位，為后面的風險埋下隱患，技術手段落后，效率低下，在操作過程中的一些檔案管理不完善，保存的不夠完整，出現一些殘缺。

三、加強煤礦機電設備管理的措施

（一）加強對設備的管理

對設備管理的加強，每一臺設備都必須要展現它最大的用處，必須要嚴格對設備在使用過程中的管理，才能發揮這種作用。企業應積極地配合安全管理部門，做好維護和檢查設備的工作，制定對應的評分標準，使得每一臺設備都能明確責任到個人，這樣設備在檢修維護的時候才能夠有跡可循，管理人員應發揮自己管理的職能，讓設備能夠得到高效且安全的生產，設備在進行維修時候，應開維修單，并且上報給領導，任何的設備在檢查中出了問題，不能繼續工作，維修完畢以后，要進行試驗，試驗通過后，沒有問題了才能夠投入生產。

（二）注重對設備使用人員的培訓

設備的使用者，擁有的技術素質都必須良好，要想發揮最新的設備優勢，就必須要擁有先進的專業知識的人才，工作人員的培訓任務要加強，培訓并不是一時的工作，它要貫穿整個工作的始末，要想辦法在員工的素質培訓緊抓，增強工人對企業的使命感和歸屬感，每個操作機電和使用設備的員工都必須持證上崗，不但要參加崗前培訓任務，而且在工作中管理部門還要對崗位做各種的評分工作，在發生事故后，要勇于承擔責任，有針對性的對工作人員進行培養，操作人員應熟悉設備的工作原理，操作性能，常見的問題等等，能配合好維修的人員，增加對機電設備的管理能力。

（三）完善制度的建設

正確的處理經營管理、安全生產、機電安全這三方面的關系，是任何一項工作順利進行的基礎，只有一個健全并且完善的制度。才能使企業的內部資金運轉正常。強化機電設備的管理，需要建立一系列的管理制度，把任何一臺設備的責任明確到個人，增加工作人員的責任感，保障設備在工作時都通過安全質量的檢測；保證每臺設備都有其獨立的檔案，使問題能夠及時并迅速的解決。

四、結語

煤礦企業的安全是一個非常重要的課題，這就對煤礦的機電設備要求非常高，該系統是一個非常龐雜的系統，它對機電的安全、礦井的經濟效益影響是非常大的。良好的機電運行機制是礦產企業發展的重要保障，安全自始至終是一把利劍選在企業的頭上，安全意識時刻不能松懈。

作者：趙玉來 單位：唐山開灤林西礦業有限公司

煤礦井下論文:煤礦井下機電供電技術研究

摘要:在我國煤炭資源的開采方式中,地下開采是一種十分常見的方式。地下開采方式的不安全因素很多,導致礦難事故時有發生,其中煤礦井下機電安全供電技術管理不完善是導致礦難事故的一個主要原因。因此文中將分析煤礦井下機電安全供電技術管理存在的不足,并有針對性的提出改進措施。

關鍵詞:煤礦;機電安全技術;供電技術

引言

煤礦開采技術得到不斷提升,但由于煤礦開采環境的特殊性和管理體制的不完善導致礦難事故發生頻率逐年增高。為了降低礦難事故的發生率,加強煤礦井下機電安全供電技術管理是十分必要的。隨著機電自動化技術的提高,對機電的操作提出了更高的標準,如果操作不當,輕者會影響機電的工作效率,重者會造成安全隱患,引發安全事故等。

1井下機電安全供電技術管理存在的不足

1.1井下作業人員技術水平不高

由于煤礦井下作業環境的特殊性標志著井下作業危險系數較高,而井下作業人員的福利待遇水平又普遍不高,這都導致了井下作業人員的綜合素質不高,操作技術水平普遍偏低。隨著機電安全供電技術的不斷發展進步,煤礦的機電設備也必然要進行更新換點。但是當企業引進先進設備后卻面臨著沒有人會操作的尷尬窘境。現有的井下作業人員無法保證設備的正常運行,給井下作業安全帶來隱患。

1.2井下機電安全供電技術管理體制不健全

由于企業在實際生產過程中只注重利益,而忽視了井下機電安全供電技術管理,導致尚未形成較為健全的管理體制。按照我國對生產質量標準的要求,各個煤礦企業都應設有專門的管理技術的部門,負責監督、管理井下機電安全供電技術。事實上,大部分企業為了降低成本,減少開支,疏于對供電技術安全的管理,有的煤礦企業即使設置了這樣的部門也是個擺設,設施配備不充分,未能起到應有的作用[1]。此外,大多數煤礦企業都沒有對井下作業員工進行專門培訓,導致即使更新了機電設備也無人能夠操作,更別說保證機電的安全運行了。

1.3井下機電設備未能及時更新

煤礦企業在生產過程中過于關注經濟效益而忽視了井下作業安全,給井下作業人員的生命安全造成威脅。忽視了機電設備的更新問題,通常老舊設備處于超負荷的工作狀態下,設備老化、陳舊問題嚴重,在一定程度上為安全生產埋下了隱患。而且,煤礦企業沒能做好設備的維修和維護工作,從而無法保證機電設備的正常運行,給安全生產帶來威脅。

1.4井下機電設備的綜合管理存在問題

煤礦企業對井下機電設備并沒有出臺較為有效的安全管理措施,導致機電設備的綜合管理存在很大漏洞:①對于井口的管理工作不嚴格,缺少完善的管理制度;②現有的機電設備管理辦法無法滿足現代煤礦企業的要求,導致對機電設備的管理效率很低;③對機電設備管理資料保管不當,導致資料缺失、破損現象嚴重,缺失有效的管理方法,造成管理的不當。

2加強煤礦井下機電安全管理的對策

隨著機電技術的發展,機電設備自動化程度得到不斷提升,安全型防爆電氣設備的全面引入對機電管理提出更高的要求。特別是對技術管理人員的素質、能力的要求都明顯提高了,電氣設備的維護和管理工作成為機電安全管理工作的核心。

2.1加強機電技術管理人員的培養

煤礦機電專業人員因其工作環境的特殊性決定了他們工作的復雜度較高,所要涉及的科學領域較廣,人員比較分散等。因此,加強對機電技術管理人員的專業培養是十分必要的,一方面可以普遍提高技術人員的業務水平,另一方面可以提高機電技術人員的專業素質,增強其職業道德建設,為未來的基機電供電安全管理奠定堅實的技術基礎。我國的煤炭正不斷的向著高效、安全、平穩的生產目標前進。隨著新技術、新設備、新工藝的不斷被引進到煤礦采區,培養優秀的機電技術管理人才成為各個煤炭企業的當務之急。注重從各大高校引入人才,提升整個管理隊伍的綜合素質。加強對機電技術人員的技術培訓,不僅僅局限于理論知識的傳授,更要注重對專業技能的培訓[2]。在一個階段培訓后要對員工的培訓結果進行檢驗,對于那些成績優秀的員工給予適當的獎勵,從而激發員工的學習熱情。

2.2完善機電管理組織

針對井下機電設備采取設置專門人員分別管理的方式,明確分工,避免出現問題時互相推脫責任的現象出現。在對機電設備加強管理的同時,還要加強群管體制建設。將井下機電工作人員按照其不同的分工分為不同的管理小組,根據其工作范疇對機電供電技術進行管理,做到明確分工,責任到人。首先,將井下工作人員按照其職責的不同分成不同的管理小組。如電氣管理組、防爆檢查組、電纜管理組等。其中電氣管理組主要負責煤礦開采區的供電情況,并繪制供電系統圖和對電氣設備的檢查和維護工作等。防爆檢查組負責防爆設施的安全檢查工作和新引進設備的質量檢查等。電纜管理組的職能是負責對電纜質量的驗收、管理工作。

2.3健全機電設備管理制度

對井下的機電設備的應該嚴格把關,做好機電設備的管理工作。首先,對于井下的防爆設備要對其維護工作嚴格把關,對防爆設備的質量和性能要經常檢查,確保其運行的安全性。對防爆設備要經常維護,做好防銹保護,一旦發現防爆設備的零件出現問題,要及時換修。對于維修后的機電設備要嚴格把控驗收關,防爆檢測員在對電氣設備進行驗收時要嚴格按照驗收流程工作,一定保證機電設備的安全性性能。對于要投入生產的電氣設備而言,要經過多次的通電實驗驗證合格的設備可以下井。另外,對于防爆設備而言,要定期檢查其防爆效果,確保安全生產。

2.4提高機電設備的安全性能

加強煤礦井下機電安全供電管理不僅要加強對機電設備的管理還要加強對與機電設備相關的檢查工作,至于檢查強度的安排可以根據其與機電設備的相關性的程度來設定,例如對于相關度較高的設施可以采取定期檢查的方式,如果相關度比較低,可以采用不定期檢查的方式。而且,對于每次檢查的結果都要記錄下來,以便日后進行查閱。

2.5采煤區實行供電設計管理

井下工作受地理環境因素、自然因素等多方面因素的共同影響,為井下作業造成了一定的難度。為了保證井下工作人員的生命安全,對采區供電系統的設計要綜合考慮以上各影響因素之外,還要必須獲得總工程師的許可之后才可以應用到實際生產中。采區供電系統的設計主要包括以下內容。首先對于那些非常規情況的采區,要有相對應的安全供電措施,以確保井下作業的安全;在設計供電系統圖的時候,應該在圖中明確標出有關機電設備和電纜的信息[3]。另外,還要有機電設備的分布圖和機電設備的數據;最后,對于與機電設備相關的設施在選擇時一定要選擇符合標準的,如在選擇電纜時,一定要選擇符合相關標準的電纜。

2.6加快技術進步速度

井下機電設備的安全管理對井下作業的安全性有重要影響,因此,煤礦井下機電安全供電管理部門可以針對目前機電安全管理中的計算問題,研究解決問題的方法,加快機電安全管理技術的發展進程,進一步實現提高井下機電設備安全供電管理的目標。

3結語

煤礦井下機電安全供電管理對于保證井下安全作業、保障井下作業人員的人身生命安全是十分重要的。近年來,煤礦中頻繁發生礦難事故已經引起全社會的廣泛關注,為了減少這種不幸的發生概率,加強井下機電安全供電管理刻不容緩。然而,要想切實做好井下機電安全管理工作,還需要煤礦企業的各個部門之間各司其職、相互協作。

作者：李高峰 單位：同煤集團大唐塔山煤礦綜采二隊

煤礦井下論文:煤礦井下特種車輛工業設計論文

1井下特種車輛的外觀造型設計

（1）井下特種車輛外觀造型設計約束

產品造型設計是設計師綜合分析推理各種約束，以求最優解的過程。井下特種車輛造型設計方法與之相同，不同之處在于所受約束種類及各種約束間的重要性不同。經過分析研究井下特種車輛外觀造型設計約束

①功能約束產品外觀造型設計中最重要的作用是能夠完成其功能。井下特種車輛主要外觀造型部件有車身結構件、覆蓋件、進氣柵格、駕駛室頂等。每個部件都有各自特定功能。如覆蓋件具有防護功能、方便打開維護功能、發動機進氣散熱功能等。在特種車外觀造型設計的過程之前，必須以滿足全部設計約束為目標；

②美學法則約束井下特種車的外觀造型需要符合形式美法則，讓人審美愉悅。主要包括比例、尺度、對稱、均衡、對比、調和、節奏、變化、統一等美學法則。井下特種車在滿足美學法則的過程中，受到功能、工藝制造的約束較大。因此井下特種車主要以整車的整潔性、整車的統一性為美學法則，在此基礎上體現產品造型的美學因素；

③工藝制造約束設計的形態過程中要考慮加工工藝的可行性與方便性。井下特種車輛企業的工藝制造水平直接影響著產品外觀造型水平，一些工藝制造水平能夠實現復雜的造型設計，一些工藝制造水平只能完成簡單幾何體加工。因此井下特種車輛的造型設計需與工藝制造所匹配；

④品牌形象約束產品設計過程中，通過應用統一的企業標志、統一的色彩、統一的造型來傳達企業的形象。井下特種車輛同樣需要根據企業形識別，產品特征設計出產品識別系統，來提高產品的識別性。

（2）外觀造型設計流程

井下特種車輛隸屬工程機械類，功能及結構設計是特種車輛的核心設計內容，外觀造型設計在特種車的整個研發周期僅是一部分。因此，井下特種車輛的外觀造型設計具有研發團隊較小，研發周期較短的特點。通過分析這些特點及研發周期中數據轉化等，選定外觀造型設計軟件，并構建井下特種車輛造型設計流程。選用Rhino+Keyshot+Solidworks軟件組合有諸多優勢：

①強大的造型能力以及可參數化設計功能；

②Keyshot操作簡單、快速，并能快速渲染出高質量效果圖；

③產品模型數據量小，交換容易；

④開發周期短。

（3）外觀造型實例

以40T支架搬運車為例對此進行外觀造型設計。通過分析40T外觀造型設計約束，根據以上流程進行設計，

2井下特種車輛人機設計

（1）人-機設計內容

人-機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素；研究人和機器及環境的相互作用；統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題和學科。人-機工程在井下特種車輛的安全性、操作舒適性、操作效率等方面具有重要意義。井下特種車的人-機設計主要包括：操作空間、視覺區域分析、作業動作分析、手動控制器尺寸適宜性分析。人機設計軟件系統主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA計算機輔助人機設計評價系統。本文以CATIA為人機評價工具對井下特種車輛人-機系統進行分析。CATIA軟件中包含了人-機工程學設計與分析模塊，其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特種車輛可應用CATIA四大模塊對特種車的駕駛室、其他操作件進行人-機分析。

（2）人機設計方法

應用CATIA人-機分析軟件可對井下特種車輛的空間布局、人體姿態進行分析，圖4為井下特種車輛人機分析流程。

①構建人體模型根據井下特種車輛需要分析的尺寸，確定人體尺寸百分位數、及各種修正量來確定人體尺寸。CATIA的人體模型庫中包含美國人、加拿大人、法國人、日本人、韓國人及臺灣人，未包含中國人。因此井下特種車輛的人-機分析的人體尺寸需要以GB10000-88中國男性為標準逐一確定。分析過程中設定修正量，要求考慮煤礦井下工人的特殊性。以駕駛室頂高設計為例構建人體模型為例，井下煤礦工人都為男性，且在井下工作時都是佩戴礦燈安全帽。依據GB10000-88中國男性P95坐高為958mm，在加上心理修正的基礎上，還需考慮煤礦工人在井下通常佩戴礦燈安全帽。因此最終駕駛室頂高為1240mm；

②設定人體姿態根據人-機分析所需姿態，對人體姿態進行設計，以駕駛室姿態為例，對人體的頭部、頸部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度進調節，調節到人體舒適部位；

③人-機分析評價應用HumanPostureAnalysis模塊對人-機系統進行分析。打開HumanPostureAnalysis模塊，就能夠通過分數及顏色直觀地顯示出人體各個部分的舒適度。若舒適度不達要求，可以通過調整某個部位的位置和角度提高舒適性。可以打開人體的可達域及視域，可以直觀地看到人體的操作舒適域及視覺所達域。

（3）人-機設計實例

以40T支架搬運車駕駛室人機分析為例，對駕駛室的舒適性進行分析。按照以上流程分析出了人體在較為舒適的姿態下，人在井下特種車輛駕駛室內的視域及可達域，這樣可以方便確定操作手柄的位置。3結語本文提出了井下特種車輛快速敏捷的外觀造型設計及人機設計方法，通過實例驗證了此方法的有效性及可行性。應用CATIA在井下特種車輛的人-機分析過程中雖然起到了重要的輔助作用，但是不能夠完全以此分析為設計標準。首先因為CATIA的人機分析功能部分缺失，如生物力學分析、噪音分析等；其次，近30年國標沒有更新，人體尺寸已經發生很大變化，專門針對井下工人的人體尺寸更是空缺。因此人機分析在井下特種車輛的完美應用還需研究分析。

作者：劉玉榮 單位：中國煤炭科工集團

煤礦井下論文:短距離通信技術在煤礦井下的應用

一、短距離通信技術的含義

通常情況下，通信收發兩方利用無線電波井下傳輸信息，且能夠在幾十米范圍內傳輸，皆可叫做短距離無線通信，也可稱為短距離通信技術。短距離通信技術具備多種共性，即對等性、成本低以及功耗低等。短距離通信技術實質指一般意義上的無線個人網絡技術，主要有以下幾種標準，ZigBee、IrDA和RFID等；此外，短距離技術有各種不同接入技術，如無線局域網技術等。礦井無線通信有感應通信、動力線載波通信等形式。但動力線載波通信在礦井中應用時，由于抗干擾能力弱，難以匹配傳輸阻抗，所以其效果較差。而感應通信是以電磁感應原理進行通信，發話時，移動通信機的磁性天線與感應線很相似，同時有尺寸大的發射天線，但干擾噪聲過大且傳輸參數可靠性差，很少應用。井下巷道屬于一個限定空間，主要是巖壁組建而成的封閉環境，巖壁往往限制電磁波的傳播，傳播中衰減程度過大。所以選用短距離通信技術應用于煤礦井下中，有著重要意義，短距離通信技術功耗、成本均相對比較低，網絡鋪設簡單，便于操作。

二短距離通信技術在煤礦井下中的應用探討

短距離無線通信技術具備功耗相對較低的優勢，因此對于“本安型”電路的相關設計十分符合。不僅如此，在煤礦井中，使用頻譜的要求較為寬松，所以，在煤礦井無線通信系統中，短距離通信技術具有廣闊的應用價值。

1．ZigBee技術的應用分析

在短距離通信技術中，ZigBee技術是其中最有代表性的技術，同時應用于煤礦井下占據重要的位置。ZigBee技術指以IEEE802.15.4為主要物理層標準，并以此將大量微小傳感器間的通信進行協調。此類傳感器無需巨大能量，經過無線電波且利用接力形式，實現兩個傳感器之間的數據傳輸，發揮高通信效率。ZigBee技術擁有三個特點：功耗低，即休眠狀態下的耗電量為微瓦級，工作狀態下的耗電量為毫瓦級；超大網絡容量，即1個ZigBee可支持的節點有65000個；廣泛的覆蓋面積，網絡覆蓋范圍可達100～1000m。ZigBee技術具備雙向性定位優勢，將ZigBee技術充分應用于煤礦井下中，有效實現井下與地面之間的信息交流，提高定位信息的規范性以及準確性。此外，ZigBee技術在實行雙向傳遞時，可將某些意外或突發事件的發生進行控制和防止，同時，傳輸的速度相當快，信息準確性也較高，從而提高決策反應效率。ZigBee技術系統在反映井下定位現狀的時候，能夠利用計算機將井下活動軌跡進行詳細描述，也就是經過標識卡活動狀況、各種站點間信息的傳遞等，進行了解和掌握井下活動的具體現狀，當發現有不良現象發生時，可立即采取措施，避免發生意外。如在某市煤礦中，因井下地形復雜，在進行煤礦開采時，常常發生事故，發生事故之后，營救人員不能將井下受災人員的分布情況以及人數進行較好確定，若將營救設備盲目開進，則會誤傷受困人員，從而無法及時營救受困工人。然而使用ZigBee技術之后，能將事故受困人員分布位置以及具體情況進行準確確定，促進營救工作的順利開展，及時救出受困人員，進一步降低煤礦井下安全事故的發生率，確保工作人員的生命安全。

2．IrDA技術應用分析

一般情況下，IrDA技術在調制時，常常利用脈沖相位，如此一來，不但將抗干擾能力增強，而且使連續電平功率大于脈沖電平功率，防止了紅外二極管無法承受高功率的現象出現。IrDA技術具備成本低，易控制傳播距離、范圍，保密性高、抗干擾能力強等特點，將該技術應用在煤礦井下通信系統中，可發揮遙控器的作用。此外，根據國家煤礦安全相關監控系統新標準，對于井下傳感器，必須利用紅外遙控傳感器，無需使用精度產品及電位器調零點產品等。由此可見，IrDA技術應用在煤礦井下中具有重要的作用。

3．無載波UWB通信技術應用分析

在煤礦井下應用無載波UWB通信技術，能夠降低煤礦井下通信系統的成功。在煤礦井中，可通過超寬帶信號頻帶寬的優勢，將傳輸距離進行換取。利用UWB無線通信，能快速實現通信和測距及定位統一，多功能一體化等，將無載波UWB通信技術應用在煤礦井下，有利于準確定位井下人員，在發生各種惡性事故的時候，保持無線通信系統通暢，可提高救生搶險的效率。

三、結束語

總之，短距離通信技術在煤礦井下中發揮重要作用，如無載波UWB通信技術、IrDA技術應用和ZigBee技術應用等，只有將這些技術充分利用，才能提升我國煤礦井下開采工作的效率和質量，從而促進煤礦行業的快速發展。

作者：趙娟 朱彤 單位：河南工業貿易職業學院

煤礦井下運輸事故的防治工作研究

插銷、接頭和礦車底盤的鋼槽等都是礦車最主要的連接,它的可靠性是安全保障的重點。在多數的情況下,都是因為使用了制作不合格的產品或者是沒有經過相關的檢查和試驗因而導致礦車連接件的斷裂從而發生了跑車事故。例如某礦在使用礦車的時候沒有對其三環鏈進行嚴格試驗以及日常的檢查,導致在運行的過程中三環鏈發生斷裂形成跑車事故,在事后對三環鏈進行檢查在斷裂處發現有舊的裂縫。

煤礦因為鋪設軌道所采用的材料質量差,使得車輛在經過鋼軌軌縫的時候經常出現跳動。有的時候是因為車輛間連接的插銷或鏈環完全不符合規格,連接時并沒有全部的插進去,致使車輛在經過鋼軌接頭的時候產生震動使得插銷或鏈環跳出,跑車事故不可避免的發生了。因為把鉤工放車的失誤而發生的事故,因為絞車的司機操作有誤以及信號工信號的失誤導致事故的發生。例如說,某礦因為使用直徑為24mm的6股19絲的鋼絲繩作為為提升主繩進行提升,用一個月就出現大幅度的斷絲,并且還沒有按時去進行相關的檢查,某天接班之后當鋼絲繩提升到第2鉤的時候,在離繩環1．5m左右的位置鋼絲繩突然發生斷裂,造成斜巷跑車事故,井底有一名工作人員當場死亡。

傾斜井下運輸事故主要的防治工作

1制動裝置

制動裝置包括連鎖道擋、阻車器和安全門,屬于跑車防護裝置的執行機構。通常情況下處于常閉狀態,在在正常走鉤時它接到指令之后才能開啟并讓車輛安全通過。如果發生斜巷運輸事故,常閉的制動裝置能夠馬上對車輛進行捕獲并阻止車輛繼續下行,從而達到阻止事故進一步惡化的作用。逃逸車輛的速度是非常快的,制動裝置的作用不但能及時可靠地去對車輛進行捕獲,還要去承受逃逸車輛所帶來的巨大沖擊力,并對車輛全部的功能進行吸收。因此斜井使用制動裝置是降低斜巷運輸事故的有效手段。

2傳感裝置

傳感裝置俗稱捕車器,主要是對車輛運行的狀況進行相關的判斷,在正常的情況下,可以將跑車的防護裝置設置為開放的狀態。在異常的情況下,只要人為地去觸動制動的部分就可以讓它去執行工作。傳感的裝置又分為壓輥式的傳感機構和擺錘式的傳感機構。壓輥式的傳感機構為是專用壓輥的裝置,當正常的車組經過的時候,車輛的牽引鋼絲繩把壓輥壓下讓它后置的機構開放車輛就得以放行。逃逸的車輛并沒有鋼絲繩去壓壓輥,這樣就會自行的觸發其它后置的機構,讓制動的機構順利的捕獲并阻止逃逸的車輛。擺錘式的傳感裝置則是根據車輛行駛的速度對其狀態進行判斷,正常行駛的車輛在撞擊到擺錘的時候使它出現一定角度的擺角。當逃逸車輛的速度達到所限定的數值時,擺錘擺角的度數變大去觸發制動的裝置起到防護的作用。

3設置躲避硐室

對于運輸任務多的傾斜井巷,通常情況下該斜巷是不可以作為人行道使用。如果對于任務提升量并不大,能確保“行車不行人,行人不行車”的前提下,在不行車時該巷道就可以暫時兼做為人行道。當傾斜井巷的提升兼作為人行道的時候,在整個運輸期間內在斜巷的上口必須設置阻車器,同時在斜巷中每隔25m必須設置一個躲避硐室,并設有聲光語音報警信號裝置。在巷道的躲避硐室一側鋪設一條人行道,工作人員必須行走在人行道上。當行車的信號紅燈亮的時候,行人必須馬上進躲避硐室,待行車信號紅燈熄滅之后,才可以繼續行人。

對連接件的檢查加大力度

1使用中的檢查檢驗每次對傾斜井巷主提升的鋼絲繩進行替換時,必須使用兩倍最大的荷重拉力進行試驗。而礦車的連接裝置最少也要每一年進行一次最大的負荷靜拉力試驗。對正在使用的人車防墜器,必須每班都要進行手動的落閘試驗,每個月進行一次靜止的落閘試驗,每年則進行一次重載的全速試驗。

2加強質量檢查必須加強連接件產品質量的檢查,嚴把產品質量關。為了對連接件制造的質量進行提高,一方面應該使用相對較合適的材質以及科學合理的制做工藝,而另一方面則是對質量檢查必須按照標準進行嚴格的檢查。

3檢測中心檢驗檢測中心的檢驗由國家產品檢測中心對連接件進行一系列的檢驗。主要檢驗兩個方面,一是對產品的質量例行的進行檢驗,二是對出產產品制作廠家的能力進行審核,并對通過審核的廠家頒發合格的證明。

結束語

我國煤礦井下的運輸安全總體的趨勢是好的,傷亡人數的比例也在一年年的遞減,安全的狀況也在逐年的好轉。但煤礦井下運輸的安全工作并不平衡,因“三違”而發生安全事故比較多,尤其是斜井的跑車事故較為頻繁。為了使得煤礦井下運輸的狀況有所穩定和好轉,必須對運輸的安全生產工作加大監督的力度,尤其是對于降低傾斜井下事故的幾率更是重要。對于這項工作的順利完成,是維護煤礦井下安全的重要保障。（本文作者：龍明江 單位：徐州礦務集團三河尖煤礦）

煤礦井下論文:煤礦井下電氣設備隱患及維護

摘要:煤礦井下電氣設備的正常運行，關乎整個煤礦的安全生產，針對煤礦井下電氣生產設備的整改與管理意義重大。鑒于此，本文探討煤礦井下電氣設備的影響因素與防護措施。

關鍵詞:煤礦井下電氣設備;電氣維護;安全隱患;改進措施

隨著現代技術的引入，煤礦電氣設備自動化、數字化及機械化程度逐步升高，隨之而來的問題也不斷增多，如設備的種類繁多，致使電氣設備事故的原因以及數量也不短攀升，這為煤礦的管理工作帶來一定的難度。煤礦生產中，井下掘進工作環境相對更為惡劣，為保證井下煤礦工作人員的人身安全，電氣設備的井下正常運行以及維護顯得尤為重要。據不完全統計，在2016年全年的在我國全國范圍內發生的煤炭事故共197起，造成451人死亡，其中由于井下電氣設備直接造成的事故達30余起。由此可見，井下電氣設備的安全性及其維護對于減少煤礦事故的發生有重大的意義。

1煤礦井下電氣設備的安全影響因素

目前，影響煤礦井下的電氣設備安全性因素主要包含以下幾個因素:①環境溫濕度。在礦井的生產過程中，電氣設備及機械設備會長期處在安全系數較低的環境之中，長時間連續運轉勢必會降低其安全性能，同時，煤層開采深度的不斷增大，工作環境的溫度會隨之而上升，環境濕度會隨之增大，溫度升高與濕度增大會降低電氣設備散熱能力，再加上設備過載現象，由此帶來極大的安全隱患;②環境空氣中的瓦斯濃度。在我國煤礦重大瓦斯爆炸事故中，有40%的重特大瓦斯爆炸事故，另外49．6%的事故是由于煤礦停、停風造成瓦斯濃度升高導致的事故發生;③電氣設備自身的保護設施。設備在惡劣環境下容易產生故障，例如設備不采用接地保護，當金屬外殼與電源在緊密接觸時，產生漏電流，從而導致人員觸電。

2煤礦井下電氣設備的分類

為提高礦井下使用電能的安全性，不論是在高瓦斯礦井、低瓦斯礦井或瓦斯突出礦井，均須使用礦用電器設備。礦用電氣設備大體分為兩類:(1)礦用一般性電氣設備。適用場合:礦井下無瓦斯、煤塵爆炸危險性的場所。(2)礦用防爆型電氣設備。Ⅰ類，煤礦用電氣設備。Ⅱ類，除煤礦外的其他爆炸性氣體環境用收稿日期:2017－08－22作者簡介:高博，男，現在內蒙古銀宏能源開發有限公司工作。電設備。

3煤礦井下電氣設備的維護

3．1溫濕度對井下電氣設備影響及解決方案

井下熱量主要來源于機電設備的運轉與高溫巖石的散熱，另外，煤塵黏附在設備外側時也會使用電設備散熱變差，導致設備出現失靈從而引發安全事故。溫度對井下電氣設備的影響體現在以下幾方面:電氣設備都有固定的溫度耐受值，當溫度低于耐受值時，溫度的變化與設備壽命呈反比關系，隨著溫度的升高，用電設備的壽命會逐步降低;當溫度超過耐受值時，電氣設備將會產生擊穿、熔斷等不可逆的損壞性故障?？諝鉂穸纫彩怯绊戨姎庠O備安全性的重要因素，井下常年積水是空氣濕度的主要來源。空氣相對濕度超過80%稱為高濕環境，但井下的濕度通常保持在90%以上。高濕環境對于電氣設備有極強的損壞:①加速金屬材質的腐蝕;②影響設備的絕緣性;③霉菌增長概率加大。

3．2電氣設備漏電流的影響及保護

煤礦井下電氣設備局部接地存在很多問題:①工作面中的設備局部接地極沒有設置在干燥處;②接地線及接地板的材質不符合國家規定標準;③設備局部接地電極安裝位置不規范;④拒不接地極連接處為緊固，發生松動，造成安全隱患。造成電氣設備局部漏電的原因有很多，井下在有限的工作范圍會逐步增加電氣設備的磨損程度;變電所頂板上長時間淋水以及空氣濕度的增大，使機電設備銹蝕，其他誤操作都可能引起電氣設備的漏電現象，影響工作人員人身安全。井下電氣設備的漏電流是一個極大的危險因素，若維護不當，會導致設備絕緣損壞，保護失效引發火災，更有甚者引發煤礦次生災害，如瓦斯爆炸及停產等重大事故。針對上述產生機電設備安全隱患的問題，現提出相應的解決措施，以最大限度杜絕相關事故的發生。(1)正確選取局部接地極地點，明確接地線的安裝規范。(2)規范安裝制度，以及保證井下機設備相關裝置的裝備與供應。(3)建立明確的機電設備接地保護機制，加強相關人員的培訓。

4總結

煤礦井下設備的可靠性關乎整個煤礦的安全生產，電氣設備的穩定安全運行可保證管理與維護更加便捷，并且可保證電器設備的運行壽命及能力。電氣設備運行良好，可以為煤礦節約生產成本，提高經濟效益，為煤礦生產增強競爭力。

作者：高博 單位：內蒙古銀宏能源開發有限公司

煤礦井下論文:自動化控制在煤礦井下皮帶運輸的應用

摘要：在煤礦開采生產過程中，利用自動化控制技術能夠有效提升生產作業效率，也能夠降低人力資源成本，并保證生產作業的安全性。在煤礦開采規模不斷擴大的情況下，自動化控制技術愈來愈受到關注，并得到了普及。基于此，本文對自動化控制技術在煤礦井下皮帶運輸中的應用進行了分析，并提出了相關觀點，以供參考。

關鍵詞：自動化控制；煤礦；皮帶傳輸

1煤礦井下皮帶運輸自動化控制的必要性

目前，我國煤炭行業正處于發展瓶頸期，很多煤炭企業面臨著巨大的生存壓力，前景不容樂觀。若要讓傳統煤炭工業保持充足的動力，就必須采用高新技術對傳統生產模式進行改造，以此來提升生產效率、質量，并降低整體運營成本，從而提升利潤空間，創造新的發展出路。皮帶傳輸裝置是煤礦生產過程中不可缺少的設備之一。傳統皮帶運輸設備傳動效率較低，啟動時電流較大，存在功率不平衡、無環流損失大等問題，并且設備容易老化[1]。這不僅會增加煤礦企業運營成本，還可能受設備老化影響導致安全事故出現。顯然傳統井下皮帶傳輸設備已經無法滿足當前煤礦企業發展的需求。采取自動化控制技術對井下皮帶運輸設備進行改造，能夠實現皮帶運輸設備智能化、動態化控制，從而提升煤礦開采作業效率及安全性，有利于提升整體效能。

2煤礦井下皮帶運輸自動化控制特點分析

煤礦井下皮帶運輸自動化控制系統主要是利用電力電子技術對設備相關參數進行控制，進而實現動態化調節。自動控制系統可通過分布在傳送帶上的載荷傳感器對負荷信號進行采集，并將其傳遞至中樞系統進行分析，然后再將動作指令向調速電機傳遞，以此來控制皮帶運行速度。這種控制方式能夠動態性地匹配實際負載，可有效降低能耗，并延長傳動部件使用壽命，能夠大幅度提升設備運行的穩定性與安全性。煤礦井下皮帶運輸自動化控制系統主要由計算機及多種傳感器構成，計算機可以是單片機、PLC控制器或嵌入式計算機[2]。利用傳感器可對皮帶運輸設備相關參數進行連續監控，再通過計算機調控，可實現對設備的保護，相關顯示控件能夠將實際參數狀態反映給使用者。同時，系統具備了網絡通信功能。計算機具備了通信端口或通信模塊，可與其他設備相連，可實現信息遠程傳輸、分享，由此來實現遠程控制。各類傳感器可準確捕捉設備信號，包括皮帶傳輸速度、荷載等，并為中央處理器提供對應的數據流，以此來精確控制電機運行動作。

3PLC自動化控制系統在煤礦井下皮帶運輸中的應用

PLC自動化控制系統是煤礦井下皮帶運輸當中最為常見的自動化控制系統類型之一，其主要作用在于保護及控制，具體如下：

3.1保護運輸過程

利用PLC自動化控制系統能對皮帶運輸設備進行有效保護。通常情況下，長距離皮帶運輸受井下環境因素影響，可能會出現部分故障。PLC自動化控制系統當中除了會設置傳感器外，還會設置一定量的保護開關。采取故障地址識別技術，便能夠對保護開關動作如閉鎖、跑偏等進行識別，相關信息會被反饋至控制中心，控制中心會根據故障信息數據做出及時處理。皮帶運輸過程中，溫度問題也是較為常見的問題之一。運輸機長時間運載負荷，會產生較大的熱量，電機溫度會逐漸升高。如果電機溫度超過某臨界值，會影響到傳輸系統正常工作狀態。在PLC系統當中，電機內部會被置入一個熱電阻裝置。借助該熱電阻裝置電流信號能夠被轉變為溫度信號，即可實現溫度監控。當電機出現局部溫度過高時，控制中心會立即自動停車，避免電機因持續高溫工作而受損。此外，PLC系統當中置入了若干電流變速器，能夠反映出電機電流信號。若實際電流超出額定電流，控制中心獲得對應的信息后會及時停車，對電機進行保護[3]。

3.2控制運輸過程

PLC自動化控制系統對煤礦井下皮帶運輸的控制主要包括手動控制及自動控制。當煤礦井下皮帶運輸設備處于正常運行狀態時，相關工作人員僅需手動啟動電控開關，PLC自動化控制系統便能夠按照預設程序來操控皮帶運輸設備，由控制中心進行全局控制，即可實現自動化操控。如果皮帶運輸設備運行過程中出現問題或故障，傳感器會將相應的信息傳遞至PLC控制系統，控制器對相關信息進行分析后，會發出反饋指令，停止設備運行。相關故障信息也將傳遞至控制中心。當設備故障排除后，控制器會對設備重新發出運轉指令，由此可避免設備在故障狀態下運行，能夠有效防范安全事故。

4結語

自動化控制技術的不斷成熟為煤礦井下皮帶運輸及生產作業提供了有力的技術支持。傳感器的大量應用取代了人工監測，借助各類傳感器能夠對皮帶傳輸系統工況做出更為準確的判斷，有利于提升整體生產效率。同時，也能夠減少設備維護、檢修人員數量，可有效降低人力資源成本。未來煤礦井下皮帶運輸系統數據將呈現多接口的發展趨勢，傳感器將具備更高的精度與靈敏度，可保證數據的全面性與準確性，自動化控制系統性能將得到大幅度提升，從而為井下生產作業創造一個安全、穩定的環境。

作者：白文藝 單位：山西省忻州市神達集團棲楓煤業有限責任公司

煤礦井下論文:煤礦井下電氣設備功能與設計

【摘要】隨著煤礦開采業的發展，煤礦逐漸向深部作業，深井作業地質環境比較復雜，粉塵多、土層含水量多，很容易影響電氣設備的功能，從而對煤礦井下作業的安全產生影響，甚至引起煤礦爆炸等安全事故。因此，為了確保井下作業的安全性，應該加強井下電氣設備的硬件電路功能模塊，降低電氣設備故障發生概率。

【關鍵詞】煤礦生產；井下作業；電氣設備；電路模塊

引言

煤礦電氣設備包括高壓開關柜、高壓防爆配電裝置、磁力啟動器、移動變電站等等，這些電氣設備的高壓開關柜主要用于煤礦地面變電所、井下中央變電、總進風巷和主要進風巷、低瓦斯礦井的井底車場等，這些電氣設備的高壓開關柜繼電保護裝置以電磁感應裝置為主，對礦井電氣設備具有一定的保護作用，但是結構比較簡單，已經無法適應當下煤礦井下作業的要求。因此，如何針對煤礦井下作業的要求，讓電氣設備繼電保護裝置能夠符合井下作業的環境，從而有效地維護井下作業的安全性。

一、當前煤礦井下電氣設備運行存在的問題

近年來，隨著煤礦開采業的發展，煤礦井下作業應用的電氣設備越來越多，在提高煤礦生產效率的同時，也存在一些安全隱患：比如電氣設備的繼電保護裝置沒有有效發揮保護作用，影響電氣設備的正常運轉，甚至造成一定的安全隱患。因此，設計一種性能穩定、保護種類齊全、保護裝置靈敏度高、可靠性強的煤礦井下電氣設備智能控制模塊很有必要。

二、智能化電路模塊設計

2.1漏電閉鎖模塊

漏電閉鎖模塊的功能主要是檢測絕緣電阻，在真空接觸器吸合之前或者斷開之后，檢測電機繞組部分電纜的絕緣性能，如果發現電纜的絕緣電阻值比動作值低，那么就啟動漏電閉鎖保護動作，禁止啟動或者發出報警信息，液晶顯示屏顯示漏電故障和漏電絕緣電阻值。如果主回路的絕緣電阻值恢復到動作值的1.5倍時，漏電閉鎖保住裝置斷開保護動作，真空接觸器合閘。但是在設計的時候，漏電閉鎖保護裝置斷開動作比主回路斷開動作延時10秒。如果繼電保護裝置啟動前沒有出現漏電故障，電力系統啟動后真空接觸器吸合后漏電保護功能應該由上一級饋電開關完成，漏電閉鎖保護模塊不啟動。

2.2通信模塊

通信模塊負責電氣設備信息的傳輸，一旦電氣設備出現故障，通信模塊將設備故障及時傳輸到電力系統，技術人員根據故障信息，立即對設備進行檢修。為了滿足煤礦深井作業的需求，通信模塊使用遠距離數據傳輸的RS-485,通過它將電氣設備的參數發送到礦井的局域網，礦井工作人員就能通過局域網隨時了解電氣設備的運行情況。通信模塊分串行通信和并行通信。串行通信方式小的傳輸線少，適合遠距離傳輸。并行通信傳輸速度快，但是所需的傳輸線比較多，長距離傳輸數據會增加成本。根據煤礦生產的實際情況，選擇串行通信方式。RS-485串行通信必須按照RS-485通信接口標準進行設計。

2.3聯控模塊

聯控模塊是電氣設備智能控制系統中重要的組成部分。當電氣設備控制系統設計為聯控模式以后，整個電力系統只需要一臺主機，通過主機就可以控制其他機器。整個聯控系統可以由一臺主機控制開啟和關閉，同時每一臺機器都可以單獨啟動和停止。如果聯控裝置出現故障，那么系統會自動停機，將停機信息傳輸到液晶顯示屏上。如果聯控系統出現問題，首先要立即排除故障，讓每一臺機器恢復正常運行。聯控裝置的命令通過頻率完成，每一臺機器和控制命令對應一定的頻率脈沖，如果機器需要向下機位發送命令只需要發送一定的頻率脈沖就可以實現，下機位接受到信息以后進行解碼，自動識別上機位的指令。

2.4電源模塊設計

智能繼電保護裝置的電源電路包括電網供電電路和電池供電電路，這兩種供電方式通過把閉合開關自由切換。如果是在電網上運行，則采取電網供電方式，電源控制由繼電開關電源供電，如果系統停止運行時，按照煤礦生產的規范和用電要求，井下不允許帶電打開隔爆外殼，所以將供電方式切換成電磁供電，這個時候，電氣設備的智能控制系統由外接蓄電池提供電源。此外，為了避免蓄電池發生電極短路的現象，要做好蓄電池的保護措施，比如在靠近電極兩端的地方串接200毫安的快速熔斷式，可以避免蓄電池電極短路故障的發生。

三、結束語

在提高煤礦生產的效率和質量的同時，電氣設備運行過程中存在的安全隱患給煤礦安全生產帶來一定的影響，并直接威脅到煤礦工人的生產安全。因此，做好煤礦井下電氣設備功能電路模塊智能化設計，有利于提高電氣設備的安全性和可靠性，避免電氣設備故障的發生，從而保證煤礦安全生產。

作者：冉剛 單位：中煤科工集團重慶研究院有限公司

煤礦井下論文:煤礦井下機電安全技術管理分析

摘要：闡述了加強煤礦井下機電安全技術管理的重要性，分析了當前煤礦井下機電安全技術管理所存在的主要問題，并提出相應解決措施，以期保障煤礦安全生產，提高生產效率。

關鍵詞：煤礦；井下機電；安全技術；管理

加強井下機電安全技術管理，是防范煤礦事故的重要措施，對減少安全事故的發生具有重要意義。而由于多方面因素的影響，當前煤礦井下機電安全技術管理方面還存在著一部分問題，針對這些問題展開研究，能夠著力提高煤礦井下機電安全技術管理的有效性[1]。

1加強煤礦井下機電安全技術管理的重要性

1.1保障煤礦井下工作人員生命安全

煤礦井下機電設備的安全性直接關系著煤礦生產作業的安全，與煤礦井下工作人員的生命安全息息相關。井下機電設備一旦出現故障并引發安全事故，將直接威脅到煤礦井下作業人員的生命安全，為充分確保煤礦生產的安全性，減少事故對井下工作人員的危害，加強煤礦井下機電安全技術管理是十分必要的。通過強化安全技術管理，能夠有效提高井下機電設備運行的穩定性，提升相關操作人員的安全意識與安全操作能力，確保安全隱患及時發現與排除，結合管理的優化能夠有效實現安全生產的目標。

1.2保障煤礦企業長期穩定發展

煤礦安全事故往往會對煤礦企業造成較大的經濟損失，并使煤礦企業的外部形象受到影響，導致煤礦企業在市場中競爭力下降，甚至失去大量市場資源，包括資金、客戶、人才及合作企業等，對于企業的長期穩定發展極為不利。因此，企業加強煤礦井下機電安全技術管理，通過有效的管理措施，保障機電設備運行生產過程中的安全性，減少安全事故發生，能夠有效減少和避免安全事故對企業造成的損失，保障煤礦企業長期穩定發展。

1.3保障社會和諧穩定發展

煤礦安全事故造成的影響不僅體現在煤礦工作人員及企業方面，其對社會的影響也是不容忽視的，煤礦安全事故對傷亡人員及其家庭所造成的影響極為深遠，并非簡單的賠償可以彌補，事故導致一個家庭破碎，安全事故頻發還將引發一系列嚴重的社會問題，導致社會公眾對煤炭行業整體態度與看法，并且可能對政府監管工作失去信心，甚至可能造成社會恐慌，這些對于社會和諧穩定的危害是十分嚴峻的?；诖耍訌娒旱V井下機電設備安全技術管理，強化煤礦企業整體安全意識及對煤礦安全事故防控的力度，全力避免煤礦安全事故的發生，已成為保障中國社會和諧穩定發展的必要舉措。

2當前煤礦井下機電安全技術管理存在的問題

2.1機電作業人員素質有待提高

煤礦井下作業本身具有很高的危險性，作業環境十分惡劣，勞動強度大，因此煤礦企業大都難以留住高素質人才，而掌握專業知識的年輕人又很少愿意主動投入到煤礦井下工作當中，這也就造成煤礦企業人才缺乏，機電作業崗位人員往往只經過短時間的突擊培訓便上崗作業，其對煤礦井下機電安全作業知識與技術的掌握不充分，這也為煤礦安全事故的發生埋下隱患，機電作業人員素質的提高成為煤礦井下機電安全技術管理工作的當務之急。

2.2相關管理制度缺乏完善性

隨著機械化作業的優勢日益顯現，煤礦企業大都已進行了井下作業機械化改造，使煤礦機電設備自動化程度得到了很大提高，但同時由于機電設備增加，對于相應的安全檢查工作也提出了更高要求。而從實際情況來看，中國目前許多煤礦企業在井下機電安全技術管理方面存在管理制度不完善的問題，相關安全管理工作的制度規范存在不足，部分規章制度模糊，無法全面有效地指導和規范安全技術管理工作，也容易導致機電作業過程中因管理不力產生安全隱患，影響安全生產目標的實現。

2.3機電設備使用及維護存在問題

機電設備使用中的問題主要體現在操作及使用不規范方面：（1）與機電設備操作及使用人員專業素質不足，缺乏必要的專業知識與技能掌握有關；（2）則是源于安全技術管理缺失，設備使用不規范很容易導致操作失誤，引發安全事故，也可能造成設備故障，導致設備使用性能與安全性能下降，進而產生安全隱患。而設備維護方面的問題主要體現在日常設備安全檢查與故障檢修存在漏洞及為節約生產成本，不注重機電設備及配件的維修與更換，導致設備部分配件老化嚴重，工藝技術落后，故障發生頻率增加，甚至出現帶病運行的情況，這些都嚴重威脅著煤礦生產安全，影響安全技術管理的效率[2]。

3加強煤礦井下機電安全技術管理的有效措施

3.1加大力度推動煤礦企業人才隊伍建設

（1）企業要加大資金投入培養專業人才，對企業現有隊伍進行系統全面的專業素質培訓，讓員工充分掌握煤礦井下機電設備的安全操作知識與技術，提升安全生產的意識與能力；（2）建立完善的人才培訓制度體系，保障企業人才培訓的順利開展，并嚴把培訓考核關，通過科學而嚴格的資質與能力考核，確保進入工作崗位的員工資質、能力與專業素質滿足崗位要求；（3）努力完善煤礦井下作業的安全保障措施，提高井下作業的安全防護水平，充分保障井下機電作業人員的生命安全，從而增強企業對高素質人才的吸引力，努力打造一支高素質專業化的復合型人才隊伍。

3.2建立健全煤礦井下機電安全技術管理制度體系

安全技術管理制度是煤礦井下機電安全技術管理工作有效開展的重要保障，因此，煤礦企業應結合現行煤礦機電相關的法律規定，并根據企業自身實際，制定與企業生產相適應的安全技術管理制度，并形成完善的制度體系。應通過對制度的完善明確各相關部門及工作人員的權責劃分，以保障煤礦井下機電設備生產安全為出發點，合理劃分權責歸屬，并通過建立安全技術管理責任制，確保各個部門及相關工作人員切實履行自身責任，做好本職工作，嚴格按照相關管理制度要求執行，通過規范化的安全技術管理，保障煤礦井下機電設備作業的安全性。

3.3強化機電設備安全監察與維護檢修

井上下所使用的機電設備按照生產和區域要求落實具體責任人，強化檢查責任，并加大對機電監察人員的考核力度。對存在隱患的設備要定時督察，保障安全生產。把質量考核體系審核工作引進機電管理、安全監察中，建立機電隱患風險評估和動態檢查整改機制。管理人員要保障檢修時間，進行動態監測和管理。

4結語

煤礦井下機電安全技術管理工作具有重要意義，對于煤礦企業而言，要實現安全生產的目標，保障企業長期穩定發展，必須要針對煤礦井下機電安全技術管理工作中存在的一系列問題，積極采取有效措施予以解決，提高井下機電安全技術管理的效率，確保機電設備的運行和使用安全，也為企業長期效益的實現提供基本保障。

作者：齊鷙 單位：山西晉煤集團機電處

煤礦井下論文:煤礦井下排水系統節能技術改造

摘要：煤炭行業是我國國民經濟的支柱產業，其發展關系著國家的長遠進步，而煤炭企業的節能環保工作則影響著煤炭生產的經濟效益、社會效益與環境效益。煤礦井下主排水系統是煤炭生產用電的重要組成部分，對其井下節能技術改造有利于煤炭企業總體效益的提升。加強對單片機、PLC、計算機、電力電子等前沿技術的推廣與應用，打造可靠安全、環保節能的井下主排水系統對煤炭企業生產和煤炭行業發展意義重大。

關鍵詞：主排水系統；節能；技術改造；自動控制

一般而言，煤礦主排水泵房的供電線路須大于1趟。倘若某條回路出現意外，發生中斷供電的故障，那么其他回路便可及時派上用場，繼續為排水系統負荷供電。在煤礦井下，多臺水泵會安裝于主排水泵房。通常來說，有工作的水泵，也有備用的水泵，同時還有備用檢修水泵，以此來確保煤礦主排水系統的順利工作。該類人工操作模式有很多弊端，如操作程序復雜、勞動強度大、設備故障率高、主排水泵運行啟動時間長、人為影響因素多等，并且會間接造成人力、物力浪費。因此，為實現礦井的現代化管理目標，應打破這一固有的傳統模式，煤礦主井下排水系統的節能改造刻不容緩。

1改造方案

為完成煤礦井下主排水系統的節能技術改造任務，可借助如下方案加以嘗試：在煤礦井下中央泵房安裝5臺離心水泵，其中2臺工作水泵，2臺備用水泵，1臺檢修水泵；以自動化控制為控制方式，排水泵主電機選擇軟啟動方式，采用礦用隔爆型高壓軟啟動柜。這種主排水自動化系統是以光纖工業以太網為基礎而應用的，其優點不僅在于可以讓水泵實現單機控制，還可以通過以太網傳輸接口模塊與設置將安裝在井下的中央變電所網絡交換機和控制系統連接起來，從而使煤礦地面調度中心能夠對井下全部被控設備實現及時而有效的控制與檢測。

2采用軟啟動電控設備

2.1防爆型高壓軟啟動器運作原理

主電路與控制電路為防爆型高壓軟啟動器的兩個主體性構成部分，被控電動機和三相供電電源通過軟啟動器主電路的三組反向并聯可控硅而被串聯起來。水泵電動機運行前，控制電路會對可控硅導通角的幅度進行控制，進而不斷提高加于電動機端的電壓值，隨之而來的是電動機轉動速度的不斷增大，一直到它達到額定轉速時方會停止。

2.2軟停車的特點

遇到井下排水系統主排的水泵電動機直接停車的情況時，由于流體運動速度受到的影響較大，有壓管路內的動量會發生劇烈變動，水擊現象會出現于管路之中，這無疑將會對水泵、閥門、排水管道等重要設備或零件構成相當嚴重的威脅，甚至有可能對水泵管道或閥門產生根本性破壞。

2.3軟啟動主電路控制接線的特征

在遇到排水泵啟動或停車的情況后，軟啟動主電路控制接線的晶閘管將以軟啟動、軟停車為目標及時地投入運行。在水泵完成開啟之后，旁路接觸器會合閘，將晶閘管短接，水泵主電機接受供電電源全電壓，并正式進入運行狀態。這種安裝接線有很多優勢，它們集中體現于，在水泵的工作狀態中，主電機和電網是直接連接的，沒有諧波；可將旁路接觸器視作一項備用措施，在晶閘管出現問題時或其他緊急情況下，旁路接觸器能夠使水泵主電機直接啟動，主排水系統工作的安全性和持續性獲得了相當程度的保障。

3自動控制系統結構

3.1地面總監控站

自動控制系統中的地面總監控站是井下主排水系統的總指揮部，它設置于煤礦地面調度中心，通過工作站，該中心對井下情況進行實時的監控、監視與檢測，尤其注意中央排水泵房各項設備的運行狀況。

3.2工業以太網網絡結構

自動控制系統中的工業以太網是井下主排水泵的監控系統的主干網，通過它，自動控制系統能夠便利地采集信號，從而對井下主排水系統的設備與設施進行十分有效的監控。

3.3煤礦井下主排水系統監控單元

監控主控制站、信號采集裝置和各類傳感器是主排水系統監控裝置的主要構成單元。其中，主控制站是其通信核心，能夠有效實現地面控制中心與井下分站監控之間信息的上下傳播，并借助排水系統操作顯示屏，將井下主排水系統的運行數據呈現出來，從而將更為精準有用的運行信息傳送給相關工作人員。

4煤礦井下主排水控制系統功能

第一，主排水控制系統可以對主排水系統運行水泵的各項技術參數進行及時的采集，這些數據是工作人員實時判斷排水泵運行工作狀況的基本依據。第二，按照井下涌水量、工作時間、用電負荷等實際情況的差異，能夠自動啟動或者自動終止主排水泵的運行。第三，當排水系統出現異常狀況，系統可以在第一時間發出相關信號；在遇到排水系統出現故障的情況時，系統可以對故障類型進行辨別和判斷，如有需要則會自動使水泵終止運行。第四，該系統的兼容性較好，可以和煤礦的生產綜合調度系統相連，工作人員只須在地面生產調度監控中心便可對其進行有效干預。

5改造后系統的主要特征

首先，軟啟動方式的排水系統主電機可以獨立對啟動電流進行智能化處理，這將有利于提高電動機啟動的平穩性。第二，自動和手動兩種方式都可以實現對系統的控制，且可以彼此轉換和備用，系統可靠性獲得了極大保證。第三，就地緊急停車是系統的主要特色之一，這有利于系統運行安全性的保障。

6結束語

綜上所述，煤礦井下主排水系統的節能技術改造關系企業生產和行業發展，是生產技術提升的重要組成部分。實踐證明，上述井下主排水泵自動控制系統的運行狀況穩定，有效減少了耗電量，節能效果十分顯著。排水系統的技術改造不但有利于解決長期存在的煤礦井下電能使用效率低等難題，實現節能，還有利于促進礦井管理質量和設備水平。

作者：王靜斌 單位：唐山開灤趙各莊礦業有限公司

煤礦井下論文:煤礦井下機電設備故障分析與預防措施

摘要：在煤炭生產過程中，特別是煤礦井下作業，機電設備的使用已經成為一種普遍的現象。機電設備的使用給煤炭生產帶來了極大的便利，使復雜危險的煤炭生產過程變得更加簡單和安全。因此，保證煤炭機電設備的正常運行，特別是井下機電設備的正常運轉，已經成了煤炭生產是否可以正常運行的決定性因素。

關鍵詞：煤礦；井下機電設備；常見事故；分析；預防措施

機電設備的使用對于煤礦井下生產產生了積極的影響，使煤礦井下生產更加的高效安全。但是由于種種原因，井下機電設備事故時有發生，如輸送機、掘進機等設備在生產過程中發生的人身意外傷害事故和由于高壓和低壓及造成職工的生產觸電人身傷亡事故。這些事故使井下煤炭生產工人的工作積極性受到影響，同時使煤炭的正常生產受到極大的影響，給煤炭企業造成了不小的經濟損失。

1對煤礦井下機電設備常見故障分析的意義

煤礦井下生產是一個復雜而且危險的過程，在這個生產過程中，機電設備發揮著重要的作用。機電設備一旦發生故障，不僅直接影響到煤炭的生產，還有可能對井下生產的煤礦工人造成人身傷害。因此，需要盡量減少和避免煤礦井下機電設備故障的發生。這就需要對煤礦井下機電設備常見故障進行認真仔細的分析，并且針對相關問題進行改進，從而保證煤礦井下生產可以更加順利、安全、高效的進行。

2煤礦井下機電設備常見故障

在目前的煤礦井下生產中，機電設備的自動化程度已經非常高，使用的機電設備也非常多和復雜。各機械設備隨著使用時間的不同，可能在不同使用時段會出現相同的問題。在各種設備使用的初期，也就是機電設備的磨合期，煤礦井下機電設備由于操作不當和設備自身的原因，發生事故的概率與磨合好的設備相比會高很多；磨合期過后就是煤礦井下機電設備的中期階段，也就是機電設備使用的最佳時期。在這個時期，機電設備經過磨合，設備自身的性能已經達到了最佳，操作人員對于設備的熟悉程度也已滿足要求，在這個時期，機電設備出現故障的概率是最小的。煤礦井下機電設備的高發期發生在設備使用的晚期，在這個時期，設備由于長期使用，各部件的磨損、老化、腐蝕等情況都比較嚴重，設備的使用效率已經不處在高效期。在這個階段出現的常見故障主要有：設備異響、設備過熱、設備排氣成分發生變化、設備的電壓和電流變化幅度比較劇烈。這些故障如果不及時進行處理，將會導致設備損壞，影響煤炭的正常生產，甚至危險到井下礦工的生命安全，需要引起我們足夠的重視。

3煤礦井下機電設備常見故障原因分析

3．1設備更換不及時

煤礦井下機械設備往往是在礦井設計施工時成套購入的，是一個整體性的系統。如若某個單個的設備出現了問題，那么只能想辦法對這個設備進行修復，但是修復完的設備難以達到原有的效率，這造成整個機電設備系統效率的下降。如果想要從根本上解決這個問題，就需要將整個系統進行更新換代，投入大量的資金，這對于煤礦企業來說是不現實的。造成煤礦井下機電設備更換不及時，設備老化問題日趨嚴重，煤礦井下機電設備出現故障的概率越來越大，煤炭井下安全隱患也越來越大，使煤炭生產的安全性難以得到保證。

3．2設備檢修工作不到位

煤炭生產的不間斷性，使得煤礦井下設備磨損程度和老化速度大為加快，加之生產過程中公認的誤操作，使得機器出現故障的概率大為增加。面對這種情況，就需要在日常生產的同時，對煤礦井下機電設備進行仔細認真的檢查和維護。但在實際生產中，由于進行檢修人員的專業知識不過關和責任心不強，導致大問題查不出來，小問題又不關注。使小故障慢慢積累成了大故障，給煤礦井下生產帶來諸多的不便，造成生產安全隱患。

3．3煤礦第一線工人整體素質不高

在目前的煤礦井下生產中，雖然機械設備大范圍使用，但對于人力的需求量還是比較大的。目前在很多煤礦企業中，由于以上工作環境和工作強度的原因，煤礦第一線工人的素質較低，安全意識也不高，其在操作煤礦井下設備時，時常會出現誤操作的情況，造成機電設備的故障。

4預防煤礦井下機電設備事故的措施

在對煤礦井下機電設備常見故障進行分析后發現，很多常見事故的發生是具有共性的。找到這些共性的原因后，在實際工作中，要有針對性的開展工作。

4．1提高煤礦一線職工的專業素質

通過對相關煤礦井下機電設備常見故障的分析統計發現，很多常見事故都是由于一線工人的專業知識和專業素養不高，在工作中又缺乏責任心，使得在煤炭生產中出現了機電設備的誤操作。針對這種情況，在實際工作中，需要定期對一線職工進行設備操作和煤礦井下生產的知識講座和培訓，使井下一線職工有提高自身素質的機會。同時在進行一線職工招聘時加大投入，招錄并鼓勵專業知識過硬的工人參與到一線生產中，從而保證煤礦井下生產可以更加順利地開展。

4．2加大煤礦井下機電設備的資金投入

機電設備是煤礦井下生產的重要物質保證。如果其設備長期處于老化和磨損嚴重的狀態，那么對于生產來說是不利的。雖然對煤礦井下機電設備進行更換代價比較大，但是不換的話損失可能更加的慘重。所以在實際工作中，在做好煤礦井下機電設備日常管理維護的同時，對于確實需要更換的設備要及時進行更換，保證井下煤炭生產可以順利地開展下去。

4．3加強煤礦井下機電設備的日常管理和維護

在實際工作中，企業應該明確井下機電設備管理和維護的重要性，使從事井下機電設備管理和維護的工作人員工作責任心可以得到提升，對于任何可能出現故障的隱患都不放過，認真做好井下機電設備維護和管理工作，確保煤礦井下生產可以更好地開展。

5結論

煤礦井下生產過程復雜，井下機電設備故障頻發。我們需要在工作中認真總結，對于引發井下機電設備故障共性的原因進行分析，進而加以改正，從而減少或者避免類似煤礦井下機電設備故障的出現，從而保證煤炭生產更加順利地開展。

作者：劉曉敏 曹虎奇 單位：中國神華神東煤炭集團公司

煤礦井下論文:煤礦井下電氣設備論文

一、煤礦井下電氣設備可能存在的安全事故

(一)電網漏電故障與觸電傷亡事故

煤礦井下巷道狹窄，空氣潮濕，作業復雜，電氣設備在這種條件下長期運行，即便采取了絕緣保護措施，也無法從根本上杜絕漏電故障的發生。作業人員在井下作業雖然都嚴格執行操作規范和《煤礦安全規程》，但是很多情況下，由于電氣設備漏電，作業人員即便不直接接觸電氣設備，也容易發生觸電事故，加之一些作業人員安全意識不強，并未能嚴格執行安全操作規定，接觸高壓帶電體，容易發生傷亡事故［1］。

(二)電氣設備短路和電火災事故

電氣設備長期過負荷運行，供電線路因載流導體溫度升高而損壞，短路情況就容易發生，電氣設備短路會出現電火花，一旦引燃周圍的木支架、絕緣材料，或者是瓦斯煤塵，就會引發火災。電氣設備連接部分接觸不良，在電流通過連接部分時，接觸點電阻就會增大，致使局部溫度升高，這時也容易引發火災。電纜接線盒因質量不高，長期受到潮氣的入侵，也容易發生短路，一旦點燃煤塵，就會引發火災。由于短路，引發過載事故，電氣設備通過的電流值要遠大于額定值，一旦絕緣體損壞，也容易引發火災［2］。

(三)電氣設備失爆

統計數據顯示，電火花是引發瓦斯爆炸和煤塵爆炸事故的主要元兇，而電火花則是由電氣設備失爆引起的，換言之，電氣設備失爆很容易引發的瓦斯爆炸和煤塵爆炸事故，這也是煤礦井下安全預防的重點。在電氣設備運行中，只有保證其處于正常的工作狀態，預防故障產生的電火花，使其不至于點燃煤礦井中的煤塵，才能有效減少瓦斯爆炸和煤塵爆炸事故的發生。

二、煤礦井下電氣設備安全事故的預防

(一)做好漏電和觸電的安全預防工作

預防電氣設備漏電，應正確選用設備的型號，注意檢查電纜，做好接地保護工作，利用中性點絕緣供電系統來預防漏電事故的發生。應在開關跳閘位置處安設漏電保護裝置，在高、低壓配電線上安設檢查漏電的保護裝置，高壓配電線上的檢漏保護裝置應是有選擇性的，低壓配電線上的檢漏保護裝置應選擇有閉鎖的，在未安設這兩種檢漏保護裝置的情況下，必須安設自動切斷漏電裝置。為了防止觸電事故的發生，井下作業人員絕不能接觸或接近電氣設備帶電體，在特殊情況下，不得不接近帶電體時，必須采取必要的防護措施，相關操作應按照《煤礦安全規程》進行。

(二)做好電過流故障和電火災的安全預防工作

電氣設備過流可能引發短路，應采用過流保護裝置來預防電流故障，在電氣設備超負荷工作時，應對過流保護裝置的設定值進行調整確保整定值的可靠性。此外，還可以選擇校檢保護裝置對最小兩相和最大三相短路電流的安全動作系數以及動熱穩定性進行調整。為了預防電火災，應對電氣設備和電纜進行定期巡檢，做好維護工作，防止過負荷運行以及短路故障，應安裝繼電保護裝置，并整定各類短路保護裝置，使其能夠正常發揮作用，有效預防電火災事故的發生［3］。

(三)做好電氣設備失爆的安全預防工作

電氣設備中的動力設備和開關電閘應選擇防爆外殼(具有隔爆和耐爆性)。隔爆外殼要有一定的強度，即便在隔爆殼內發生爆炸，外殼也不會變形，確保電氣設備發生的電火花及其引發的火焰受到足夠的冷卻，不至于引燃隔爆殼外的煤灰和瓦斯。此外，還可以選擇提前切斷電源，優先采用本質安全型電路，并對電氣設備的防爆裝置進行日常巡檢和周期性巡檢，使其能夠正常發揮作用。

三、結論

鑒于煤礦井下作業的復雜性以及安全事故的不可預測性，為了更好地預防電氣設備的安全事故，應加強井下電氣設備基礎管理，制定和建立安裝、使用、維護、巡檢等制度，實現管理的規范化和制度化。

作者：庾彥武 李孝利 單位：陜煤集團神木檸條塔礦業有限公司