【文章內(nèi)容簡介】 是 對于有些大型、復(fù)雜的關(guān)鍵礦山機械設(shè)備 ,目前安全設(shè)計只有理論 ,還沒有成熟的、理想的安全設(shè)計方法。如 :迄今為止 ,我國的輸送機動特性研究僅停留于理論分析階段 ,急需相關(guān)的實驗研究和驗證 。在掘進機的設(shè)計方面 ,現(xiàn)在還沒有適合我國地質(zhì)條件的完整的截割、裝運及行走的載荷譜 ,這些都對安全設(shè)計產(chǎn)生了一定的制約。與國外的機械安全設(shè)計相比有較大的差距。 （ 3）礦山機械安全標準急需完善和嚴格執(zhí)行 已經(jīng)制定的礦山機械安全標準涉及礦用絞車、礦井提升機、礦用提升絞車、窄軌運輸車輛、地下鏟運機、礦用炮孔鉆機、礦用人車、液壓防爆提 升機和液壓防爆提升絞車等 ,為設(shè)計、制造和使用部門提供了一個總體框架和指導(dǎo)原則 ,并使產(chǎn)品在預(yù)定使用范圍內(nèi)得到安全保證。但礦山機械產(chǎn)品的品種達數(shù)百種 ,現(xiàn)有的標準僅涉及了礦山機械產(chǎn)品的一部分 ,遠不能滿足礦山機械產(chǎn)品的安全要求。雖然大家都知道安全質(zhì)量標準化是煤礦安全的基本保證 ,但是在煤炭需求旺盛的情況下 ,人們?nèi)菀讓|(zhì)量標準化工作產(chǎn)生松懈思想和厭倦情緒 ,加上不菲的投入 ,更礦山機械設(shè)備研究 X 會促使煤礦管理者在產(chǎn)量、進尺與質(zhì)量標準化面前 ,忽視質(zhì)量標準化 ,導(dǎo)致安全質(zhì)量標準化的滑坡 ,埋下事故隱患。 （ 4）從業(yè)人員素質(zhì)亟待提高 統(tǒng)計 資料表明 ,80%以上的礦山傷亡事故是人為因素造成的 ,由于礦山工作的艱苦和危險性 ,礦山機械的從業(yè)人員的組成復(fù)雜 ,部分機械設(shè)備操作人員文化素質(zhì)低 ,對設(shè)備的安全性能了解不夠 ,自我保護意識淡薄 ,習(xí)慣性野蠻操作等是造成礦山機械安全事故的重要因素。必須通過培訓(xùn) 教育等手段 ,不斷強化操作人員的責(zé)任心和安全意識 ,掌握設(shè)備的安全操作要領(lǐng) ,才能提高駕馭設(shè)備的能力 。必須嚴格按規(guī)程操作 ,杜絕麻痹心理 ,才能減少或杜絕設(shè)備傷害事故的發(fā)生。另外 ,煤炭企業(yè)的管理人員過多地強調(diào) ,追求經(jīng)濟的最大化 ,安全觀念不強 ,對從業(yè)人員的上崗培訓(xùn)不到位 ,產(chǎn) 量致使部分操作人員不能很好地掌握先進設(shè)備的使用方法 ,導(dǎo)致現(xiàn)有的設(shè)備也不能發(fā)揮應(yīng)有的技術(shù)優(yōu)勢。 礦 山機械 設(shè)備 安全的解 決 措施 （ 1）建立礦山機械安全設(shè)計體系 礦山機械和大多數(shù)現(xiàn)代機械的發(fā)展方向一樣 ,趨向于大型、重載和高速化、智能化與微型化。由于涉及安全的問題很多 ,單一學(xué)科的理論與方法已經(jīng)不能解決問題 ,要盡快建立一個適應(yīng)我國國情的礦山機械安全設(shè)計體系 ,包括理論、原理和方法 ,為礦山機械安全設(shè)計提供方法論的指導(dǎo) 。對礦山機械安全設(shè)計的共性、基礎(chǔ)性問題進行研究 ,特別是針對井下可燃性氣體的礦山機械本質(zhì) 安全性設(shè)計方面加大研究力度 ,并建立礦山機械安全行業(yè)數(shù)據(jù)庫 。建立低成本、適用性強的礦山機械安全設(shè)計體系 ,通過設(shè)計消除已判定的危害或減少有關(guān)的風(fēng)險 ,提高本質(zhì)安全水平。 （ 2）轉(zhuǎn)變企業(yè)觀念 由于礦山機械安全問題的依附性、隱性和安全事故致因的復(fù)雜性 ,需要企業(yè)技術(shù)和管理人員轉(zhuǎn)變企業(yè)觀念 ,共同承擔安全責(zé)任 ,增強安全意識。 （ 3）加大安全資金投入 ,改善機械設(shè)備現(xiàn)狀 針對目前在礦山機械安全方面欠賬嚴重的狀況 ,國家應(yīng)該在政策方面加強引導(dǎo) ,在法規(guī)方面加大控制力度 ,在資金方面積極扶持國有重點煤礦和地方煤礦進行 安全技術(shù)改造 ,企業(yè)在利用國家政策技改資金的同時 ,自身也應(yīng)下大力氣 ,多方籌措資金 ,補足安全欠賬缺口 ,下決心報廢一切超期服役的設(shè)備 ,或進行必要的裝備技術(shù)改造 ,從而切實改善礦山機械設(shè)備安全現(xiàn)狀。 （ 4）進一步制定和完善礦山機械安全的法規(guī)和標準 我國礦山機械行業(yè)的標準化工作者應(yīng)密切關(guān)注國際機械安全標準的發(fā)展動向 ,及時跟蹤各先進工業(yè) 化國家的重型礦山機械及相關(guān)行業(yè)的安全技術(shù)法規(guī)與安全標準情況 ,加大安全標準的制定力度 ,積極制定與國際接軌的安全標準 ,使安全標準能覆蓋絕大多數(shù)礦山機械產(chǎn)品 ,監(jiān)察機關(guān)也應(yīng)加大執(zhí)法力 度 ,保證法規(guī)和標準的嚴格執(zhí)行。 （ 5）加強對礦山機械安全技術(shù)人才的培養(yǎng)和從業(yè)人員培訓(xùn) 隨著我國礦山機械設(shè)備和科學(xué)技術(shù)的不斷改進和發(fā)展 ,由機械化向半自動化和自動化的方向邁進 ,對人的智力和技術(shù)水平的要求也更高、更嚴格。為了在生產(chǎn)工作中做到安全、高效 ,促進我國機械安全體系的建立和貫徹落實 ,就必須從現(xiàn)在起加快對從事設(shè)計、科研等工作的礦山機械安全技術(shù)人才的培養(yǎng) ,加強對作業(yè)人員和技術(shù)工人的選擇和培訓(xùn) ,全面提高礦山機械從業(yè)人員的技術(shù)水平和安全意礦山機械設(shè)備研究 XI 識 ,繼續(xù)推進煤礦安全培訓(xùn)標準化建設(shè) ,更好地提高安全意識和安全設(shè)計的 技術(shù)水平。 2 礦山機械設(shè)備種類與特點 礦山機械設(shè)備種類 礦山機械設(shè)備主要由各種選礦設(shè)備，如破碎機、制砂機、磨粉機等組成，它們在推動社會經(jīng)濟建設(shè)、科技進步和社會不斷向前發(fā)展中起到了十分重要的作用，在社會經(jīng)濟中占有重要地位，在國民經(jīng)濟的建設(shè)成分中屬于支柱行業(yè)。礦山機械設(shè)備的技術(shù)水平與裝備能力的高低，是衡量一個國家工業(yè)實力的重要標志之一。礦山機械主要服務(wù)于能源、交通和原材料基礎(chǔ)工業(yè)部門中，主要任務(wù)是為煤炭、鋼鐵、有色金屬、化工、建材和核工業(yè)等部門的礦山開采和原材料的深加工，以及為高速鐵路、 高等公路、水電等大型工程的施工提供先進、高效的技術(shù)裝備。礦山機械是機械工業(yè)中一個品種繁多、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備大型化、需求量大、使用面廣的機械行業(yè)。 （ 1）新型設(shè)備 超細層壓自磨機 ,全截面氣升式微泡浮選機 ,多頻脫水篩尾礦干礦采作業(yè)中會應(yīng)用都很多的專業(yè)性機械設(shè)備大致分為采礦設(shè)備，選礦設(shè)備和探礦設(shè)備。礦山機械是指直接用于礦物開采和富選等作業(yè)的機械，包括采礦機械和選礦機械。探礦機械的工作原理和結(jié)構(gòu)與采礦機械大多相同或相似，廣義說也是一種礦山機械。礦山作業(yè)中還應(yīng)用大量的起重機、輸送機、通風(fēng)機和排水機械。 (2)采礦設(shè)備 掘進的有掘進機、扒矸機、皮帶運輸機、轉(zhuǎn)載機、破碎機等，采煤的有采煤機滾筒采煤機、刨煤機、彎曲刮板運輸機、自移式液壓支架、橋式轉(zhuǎn)載機和伸縮膠帶運輸機 /液壓支架 /刮板輸送機等主要包括開采金屬礦石和非金屬礦石的采掘機械；開采石油用的石油鉆采機械滾筒采煤機、刨煤機、彎曲刮板運輸機、自移式液壓支架、橋式轉(zhuǎn)載機和伸縮膠帶運輸機。 ① 掘進機 1. （ 掘進機 ） 掘進機是用于開鑿平直地下 巷道 的機器。掘進機分為開敞式掘進機和護盾式掘進機。價格一般在上億元人民幣。主要由行走機構(gòu)、工作機構(gòu)、裝運機構(gòu)和轉(zhuǎn)載機礦山機械設(shè)備研究 XII 構(gòu)組成。隨著行走機構(gòu)向前推進，工作機構(gòu)中的切割頭不斷破碎巖石，并將碎巖運走。有安全、高效和成巷質(zhì)量好 等優(yōu)點，但造價大，構(gòu)造復(fù)雜，損耗也較大。 ② 轉(zhuǎn)載機 轉(zhuǎn)載機全稱是順槽用刮板轉(zhuǎn)載機。它是安裝在礦井工作面下出口的區(qū)段運輸平巷內(nèi)的橋式 刮板輸送機 。 （ 轉(zhuǎn)載機 ） 在 工作時，一端與工作面的輸送機搭接，一端與 帶式輸送機 的機尾相連。它在大型綜采工藝的三機配套中的作用，是把在采掘面上由刮板機運出的煤炭，由巷道底板升高后，轉(zhuǎn)送到帶式輸送機上。 順槽橋式刮板轉(zhuǎn)載機，主要用于高產(chǎn)、高效綜合機械化工作面順槽轉(zhuǎn)載輸送 煤炭 ，可與工作面刮板輸送機、破碎機及皮帶機配套使用，使用時將轉(zhuǎn)載機的小車搭接在皮帶機的 導(dǎo)軌 上，并能沿其作整體運動，從而使轉(zhuǎn)載機隨工作面輸送機的推移步距作整體調(diào)整，煤炭由工作面輸送機經(jīng)橋式轉(zhuǎn)載機轉(zhuǎn)載到可 伸縮皮帶機 上運走。 ③ 采煤機 （ 采煤機 ） 采煤機是實現(xiàn) 煤礦 生產(chǎn)機械化和現(xiàn)代化的重要設(shè)備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性，達到高產(chǎn)量、高效率、低消耗的目的。采煤機分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：采 煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復(fù)雜系統(tǒng) ,工作環(huán)境惡劣 ,如果出現(xiàn)故障將會導(dǎo)致整個采煤工作的中斷 ,造成巨大的經(jīng)濟損失 .隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展 ,采煤機的功能越來越多 ,其自身的結(jié)構(gòu)、組成愈加復(fù)雜 ,因而發(fā)生故障的原因也隨之復(fù)雜。雙滾筒采煤機綜合了國內(nèi)外薄煤層采煤機的成功經(jīng)驗，是針對我國具體國情而設(shè)計的新型大功率薄煤層采煤機。采煤機主要技術(shù)參數(shù) 適用煤層 采高 傾角 ≤30176。 煤質(zhì)硬度 f≤3 生產(chǎn)能力 最大理論生產(chǎn)能力 528t/h 經(jīng)濟生產(chǎn)能力 249t/h 截割部 滾筒轉(zhuǎn)速： 滾筒直徑： Φ850、 Φ1000、Φ1200 調(diào)高方式：液壓調(diào)高 牽引部 牽引方式：液壓無級調(diào)速、擺線齒礦山機械設(shè)備研究 XIII 輪、銷排無鏈牽引 最大牽引力 20t 牽引速度： 、電動機 牽引電機 。 ④ 鋸削式采煤機 即截煤機，靠安裝在循環(huán)運動的截鏈上的截齒深入煤壁截煤。 ⑤ 刨削式采煤機 即刨煤機，靠刨刀的往復(fù)運動刨削破煤。 ⑥ 刨煤機 一種刨削式淺截深采煤機。刨煤機有兩種： ① 動力刨煤機，靠刨 刀對煤體沖擊破煤，存在問題較多，至今仍在研究中； ② 靜力刨煤機，靠刨刀對煤體靜壓力破煤，分拖鉤式、刮斗式和滑行式三種。中國目前多用拖鉤式刨煤機，習(xí)稱煤刨，由安裝刀架的刨體和左右撐板組成，刨刀對稱地分布在刨體上。為保證刨煤時煤刨穩(wěn)定，應(yīng)將煤刨底盤壓在輸送機溜槽下面。煤刨用錨鏈牽引，沿工作面往復(fù)運動落煤 ,一次刨深 50～ 125mm。刨速大于輸送機鏈速的刨煤機，叫快速刨煤機。刨煤機宜用于頂?shù)装宸€(wěn)定、煤質(zhì)較軟、地質(zhì)構(gòu)造簡單的薄煤層和中厚煤層。 ⑦ 鉆削式采煤機 靠鉆頭邊緣的刀齒鉆入煤體， 由鉆頭中部的破煤刀齒將中部的煤體破碎。 ⑧ 鏈式采煤機 ? ? （ 鏈式采煤機 ） 用于一般中、小型礦井下緩傾薄煤層﹑極薄復(fù)合煤層采煤工作面開切底槽，達到掏槽落煤的作用。 特點 體積小、重量輕，噪音小、防塵效果好，使用安全可靠。 電器部分具礦山機械設(shè)備研究 XIV 有一定的防爆性能，電機冷卻方式為水冷。 本機比較手工采煤能提高煤塊率，節(jié)省開采時間，是開采極薄復(fù)合煤層代人工掏槽落煤的設(shè)備。 基本參數(shù) ⑨ 滾 筒采煤機 一種銑削式淺截深采煤機，由截割部分、牽引部分和動力部分組成。截割部分包括工作機構(gòu)和 減速器 ，牽引部分包括行走機構(gòu)（鏈輪、牽引鏈及其拉緊裝置）和 液壓 傳動裝置，動力部分包括 電動機 和電氣控制箱。另外，還有輔助裝置，包括底托架、電纜架、噴霧裝置和信號照明等設(shè)備。滾筒采煤機適于在 煤層厚度 變化小、無夾石、 地質(zhì)構(gòu)造 簡單、煤層傾角 15176。以下、頂板易于管理的條件下使用。傾角較大時，需裝防滑裝置。滾筒采煤機騎在可彎曲刮板 輸送機 上工作，沿工作面往返運行。螺旋式滾筒上裝有按一定規(guī)律排列的截齒。滾筒轉(zhuǎn)動時，截齒按一定順序在煤體上先后截出很多溝槽，使溝槽之間的煤體破落，通過滾筒旋葉和弧形擋煤板裝入輸送機。滾筒直徑為測量到截齒齒尖的截割直徑，各 制造廠 有各種不同的系列，根據(jù)采高選定。滾筒寬度相當于截深，有 、 、 、 等幾種規(guī)格。 調(diào)整方式 手動、脈動、無極調(diào)速 工作方式 沿煤壁來回、左右作業(yè) 牽引方式 剛絲繩內(nèi)牽引 電機型號 YBK2— 160L－ 4 牽引速度 0～ 920mm/min 電機功率 15KW 截槽深度 800～ 900 mm 額定電壓 380V/660V 截鏈線速度 1900mm/s 外型尺寸 1800 390 280mm 繩筒容量 20200mm 鋼絲繩規(guī)格 6 37（Φ ） 牽引力 整機重量 750177。 2kg 牽引功率 5KW 截割功率 10KW 冷卻方式 水冷 空載下放速度 4018mm/min 冷卻方式 螺旋水道內(nèi)冷 工作方式 沿煤壁來回，左右工作 防塵方 式 冷卻水截煤部防塵 潤滑方式 連續(xù)無壓潤滑 礦山機械設(shè)備研究 XV 第 一 種， 單滾筒采煤機 進刀方式有三種： ① 先進刀后移機頭，一般采用斜切進刀，這種方式簡單易行，但進刀時間長； ② 先移機頭后進刀，能充分利用工時，但開缺口工作量大； ③ 進刀同時移機頭，進刀簡單，時間短，但需強力推移輸送機的設(shè)備。 割煤方式有兩種： ① 單向采煤，采煤機上行進一刀割煤，下行裝煤。優(yōu)點是能充分利用機器裝煤，效率高，但工作面割一刀時間長，頂板懸露時間長，一般適用于頂板穩(wěn)定、采高較大、裝余煤量大的煤層。 ② 雙向采煤，往返各進一刀。優(yōu)點是能提高工時利用