自矿机1004班10270224冯哲豪综合实践报告1.docx

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自矿机1004班10270224冯哲豪综合实践报告1

目　录

前言...．．....．..．.．.．.．..．.........．.．.....．..．..．....．........．.．.............．.．.．......．............．.．........．...．......．.1

第一章企业概况．．.........．.....．．．．..．.......．.．．..．．．.．........．．...．........．.......．．..．..．..．．.．．............．．....2

第二章　岗位简介.......．......．......．...．．...．.．...．....．........．.....．．..．．..．....．..．.．......．....．.....．.．..．.．．．...3

第三章　绪论....．．．．．......．...........．..．........．...．.....．．.．.....．.................．．....．...．..........．．..．....．4

一、概述国内外监控系统及其技术的发展．.．．........．....．.．...．..．..．.....．.......．.．...．.．......4

二、我国煤矿监测监控系统的技术水平.......．.......．...．.........．.．．..．....．...．...．..．．...．....．5

三、需求分析..........．..．...........．........．．．..．．.．................．.．...．............．．.．..．．.．.......．．......．..9

第四章　矿山机电设备的安全监控系统的应用发展………………………………10

一、矿山机电设备管理的意义……………………………….．......．.．.....．.．...．..．.．１0

二、矿山机电设备管理的方法………………………………...．.....．.．....．.．.....．...1０

第五章 系统总体设计………………………………………………………………1２

一、矿井监控系统以及相关组成………………………………………………12

二、矿井监控系统相关设计……………………………………………………１２

三、煤矿安全监测监控系统设备选型…………………………………………14

第六章机电设备检修维护管理制度及管理办法…………………………………１５

一、设备运行维护与保养制度………………………………．...........．.．．..．．.．．.．...15

二、设备定期检修制度………………………………...．......．.．.............．．．．.．．．......15

三、设备管理制度……………………………….．.........．．..．.．.．...........．.......．．．..．...15

四、设备包机制………………………………．．.．.．．........．．......．.........．...........．．.....１5

第七章煤矿一些设备故障的原因及处理方法……………………………………17

一、主轴装置机械故障的原因及处理方法……………………………………１7

二、调绳离合器机械故障的原因及处理方法………………………………....1８

三、减速器机械故障的原因及处理方法……………………………….．..．．．...．．1９

四、连轴器机械故障的原因及处理方法………………………………..．.．....．.．２0

五、制动装置机械故障的原因及处理方法……………………………….......．21

六、液压制动系统机械故障的原因及处理方法………………………………２2

七、深度指示器机械故障的原因及处理方法………………………………．．．．23

八、提升电动机电气故障的原因及处理方法……………………………….．..23

九、提升机高压开关柜电气故障的原因及处理方法…………………………25

十、提升机高压换向器电气故障的原因及处理方法……………………….．..２5

十一、提升机交流接触器电气故障的原因及处理方法………………………2６

十二、提升机金属启动电阻电气故障的原因及处理方法……………………26

十三、提升机电控系统电气故障的原因及处理方法…………………………２7

十四、提升机制动电磁铁电气故障的原因及处理方法………………………31

第八章实践总结……………………………………………………………………３2

前言

我国是一个煤炭大国,大中小型煤矿星罗棋布,为国民经济的发展提供了有力的能源支持。

但是长期以来,我国对瓦斯的治理和利用严重滞后,煤炭生产一直被安全问题所困扰。

近年来,煤矿安全状况形势更加严峻,不断发生爆炸事故,造成大量矿工伤亡和财物的大量毁损。

随着人民群众对安全思想的日益提高,煤矿安全监控系统应运而生,。

煤矿安全监控系统及其技术是随着煤炭工业和社会经济的发展而逐步发展起来的。

因此论文中会首先对于国内外安全监控系统及其技术的发展过程及现状做一个介绍，同时会对安全监控系统目前存在的问题和未来发展趋势做一个探讨。

也正是由于这些问题的存在以及安全监控检测手段的落后，作者才会对于煤矿安全监控系统的设计做一些探讨和研究，特别是对于瓦斯气体的检测和监测。

因此，后面的几个章节会是对安全监控系统的一个整体的分析和设计,这其中包括系统构成、设计要求及特点、通信系统的设计、井下分站的设计、瓦斯传感器的设计和各类传感器控制器等等。

特别是对于系统井下网络结构的探讨,通过分析比较现在主要几种系统的井下网络结构，提出了较为完善的井下网络结构。

在各类井下事故中，瓦斯事故是最严重，也是发生频率最高的一类事故，所以在整个安全监控系统中，对于瓦斯气体的检测和监控就显得十分重要。

因此论文中也会对瓦斯气体的检测和监控进行一些探讨。

这也是本设计的一个特点。

第一章企业概况

山西垚志达煤业有限公司

山西垚志达煤业有限公司位于长子县色头镇河峪村附近。

资源整合井田坐标为：

东径１12°57′06″—１１2°58′5１″，北纬35°５9′05″—3６°０0′０5″。

该矿距长治市约24km,距长子县约13km,西距太焦公路、太焦铁路及东田良车站约4km，东距长－晋二级公路3ｋm。

该矿到太焦公路、铁路、东田良车站及长-晋二级公路,均有公路相通。

交通便利。

山西垚志达煤业有限公司成立于2007年,注册资金100０万元,总资产达12亿元,员工1400多人,是一家经当地政府批准的以“和谐矿山、绿色矿山、安全矿山”为发展方向矿业开采公司。

2009年，当地政府从备有储量、机械化程度、非煤产业、公益事业等六个方面着手，垚志达煤矿被圈定为长子县5座单独保留矿井之一。

2０11年，公司投资6亿元进行扩建改造,扩建后的矿井年生产量由原30万吨增加到１２0万吨。

在山西省煤矿企业兼并重组中,山西垚志达煤业有限公司与山西反坡煤业有限公司出资组建了长子县盛元煤业有限公司。

整合后的垚志达煤业有限公司作为长子县的重点项目之一，成为当地及河北、河南、山东等邻省一带电厂、化肥厂、洗煤厂等工业用煤的重要生产基地，实力大大加强，为公司转型发展,“高起点上再跨跃”,展翅腾飞创造了条件。

第二章　岗位简介

1、认真行使本科业务管理职责，负责全矿的机电设备、机电技术、机电质量和机电安全管理工作。

ﻫ　　2、对全矿各种设备、配件和技术资料要有系统的基础数据和技术档案，做到图牌显示、统计正确,动态明显,帐、卡、物、牌板四结口。

　3、负责全矿设备的调度、租赁、更新、修复，合理使用大修理资金。

编制年度设备大修和月度大修计划,负责采掘工作面安装设备的验收和清点。

　４、负责新进矿设备和大修后设备的验收、编号入库、立帐、登记。

负责日常设备的发入供应和出井设备的督促、验收和检查。

对设备报废进行鉴定，办理手续。

对机电设备的库存情况做到日清月结。

ﻫ5、负责全矿配件的年度和月度计划的编制及消耗指标的下达。

认真做好配件合同,及时下达修复、自制计划,并组织好配件加工和货源调供。

ﻫ　　6、负责对新进配件、修复配件、自制配件、外委订货的验收入库及业务管理，严格执行管理制度,做到合理配备。

ﻫ７、对低压电缆防爆电器具、煤电钻实行统一集中签发领用，并负责对修复、新进电气设备防爆性能的验收。

８、严格执行各种制度和岗位责任制,对机电各系统的技术资料和技术档案进行管理。

负责收集、整理机电设备技术图纸资料,编制各机电工种的规章制度和技术培训计划。

9、负责全矿机电检修计划的编制，掌握机电技术动态。

负责开展技术革新、技术改造及节能设备的改造。

ﻫ　10、负责全矿井上下动力、照明用电的管理与电费收缴,制止各种浪费电力现象，对大容量电力设备负责调荷节电与避峰运行。

ﻫ　　1１、负责机电质量标准化的检查监督工作。

督促基层单位做好机电安全和质量达标工作。

　12、不定期检查各单位机电设备的完好情况、防爆情况、操作情况和各项制度的执行情况，给机电矿长及有关部门提供第一手资料。

ﻫ　1３、承担局、矿所规定的其它各项管理业务和工作任务。

第三章绪论

一、概述国内外监控系统及其技术的发展

中国的一次性能源70%来自煤炭，在当今能源紧张的形式下,煤炭行业更得到了人们的关注,但是与之而来的最大问题是煤矿安全,事故频频发生，无论是对煤矿工人还是整个行业都带来了阴影。

煤矿安全的最大危害是瓦斯,如何监测瓦斯浓度等指标以及监控矿底的实施现场,成为了煤矿行业发展的必经之路。

我国煤田遍布全国，但煤层的赋存条件和地质情况差异很大,很多矿井自然环境恶,受到水火瓦斯粉尘顶板事故等自然灾害的威胁。

在这些自然灾害所造成的事故中，瓦斯事故死亡人数占总死亡人数的30%-４0%。

特别是瓦斯煤尘爆炸事故，危害更为严重。

因此，预防瓦斯事故是煤矿安全工作的重点。

在煤矿中，装备矿井安全监控系统装置是防止瓦斯事故的重要手段,深入了解其工作原理,掌握使用维修技术是煤矿安全工作者的责任。

ﻫ　　实践证明，这一措施对提高我国煤炭行业整体的安全水平起到了重要的作用,特别是各个煤矿企业安装矿井监控系统以来,有效得遏制了各类井下事故得的发生,大大减少了事故给井下工人带来的危害，也有效的保护了国家的煤炭资源。

所以，探讨和研究矿井安全监控系统具有长远性和现实性的特点，它也是工人和社会的需要和要求。

矿井安全监控技术是伴随煤炭工业发展而逐步发展起来的。

１815年，英国发明了世界上第一种瓦斯检测仪器－瓦斯检定灯，利用火焰的高度来测量瓦斯浓度。

20世纪３0年代，日本发明了光干涉瓦斯检定器,一直沿用至今。

４0年代,美国研制了检测瓦斯气体的敏感元件－铂丝催化元件。

1９5４年，英国采矿安全研究所制成了最早的载体催化元件。

60年代以后，主要的产煤国家都把发展崔体元件作为瓦斯检测仪器的主攻方向。

电子技术的进步推动了瓦斯监控装置的进一步发展，首先是研制小型化个人携带式仪器,以后是矿井进空系统,如70年代后期法国研制的CTT63/４０矿井监控系统英国的ＭINOＳ系统美国的SCAＤA系统等。

自2０00年以来,随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要，我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。

系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。

　　1、发展过程

我国监测监控技术应用较晚，80年代初，从波兰、法国、德国、英国和美国等（如DＡN６400、TF200、ＭINOS和Senturion-200）引进了一批安全监控系统,装备了部分煤矿；在引进的同时,通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况，先后研制出KJ2、KＪ４、KＪ８、KJ10、KJ13、ＫJ19、KJ３8、KＪ66、ＫJ75、KJ80、KＪ92等监控系统,在我国煤矿已大量使用。

实践表明，安全监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用，各局矿已作为一项重大安全装备。

由于当时相当一部分监控系统由于技术水平低、功能和扩展性能差、现场维修维护和技术服务跟不上等原因,或者已淘汰、或者停产。

因此造成相当一部分矿井无法继续正常使用已装备的系统。

特别是近年来由于老系统服务年限将至，已无继续维修维护的必要，系统面临更新改造的机遇。

随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展和企业自身发展的需要,国内各主要科研单位和生产厂家又相继推出了ＫＪ９0、ＫＪ９5、ＫJ１０1、KJF200０、KJ４/KJ2000和KJG２000等监控系统，以及MＳNM、WEＢＧIＳ等煤矿安全综合化和数字化网络监测管理系统。

同时,在“以风定产,先抽后采,监测监控”十二字方针和煤矿安全规程有关条款指导下，规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。

因此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,为用户提供了更多的选择机会、也促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。

　　２、系统组成　

系统由早期的地面单微机监测监控已发展成为网络化监测监控以及不同监测监控系统的联网监测。

其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。

　　　二、我国煤矿监测监控系统的技术水平　ﻫ　１系统中心站　

环境监测。

主要监测煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件,如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等。

生产监控。

主要监控井上、下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态参数，如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量；水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。

中心站软件。

具有测点定义功能；具有显示测量参数、数据报表、曲线显示、图形生成、数据存储、故障统计和报表、报告打印功能。

其中,部分系统可实现局域网络连接功能，并采用国际通用的TCP/IP网络协议实现局域网络终端与中心站之间实时通信和实时数据查询。

随着计算机软件技术日新月异的发展，目前,各厂家的系统应用软件正不断更新版本,如KＪＦ2000系统中心站应用软件版本2．40和ＭSＮM局域网络终端应用软件版本1．1的操作界面全部实现了可视化和图形化功能，而且具备矿井采空区火灾早期预测预报和专家决策分析功能;具备皮带运输机全线火灾监测功能；具备井下瓦斯抽放监控功能。

　2、局域网络

网络系统应用软件。

抚顺分院开发率先开发的WＥBGIS数字化矿山安全监测监管网络系统应用软件版本１.１0,采用人性化设计,利用ＷｅbGＩＳ技术使得大到省煤矿安全生产监督管理局、矿业集团公司所辖各矿井分布位置,小到各矿采区工作面实际尺寸及设备实际使用位置，以任意无级缩小或无级放大图形的形式达到图形和数据的无缝集成和浏览；提供完备的安全监测与安全信息管理和监管功能；建立煤矿基础数据库、对主要图纸（通风系统图、采掘工程平面图、井下运输系统、抽排水管路系统图、电气系统布线图等）实现动态浏览；实现安全信息的共享和设备隐患排查;安全信息的网上公开（公司内部）;安全隐患排查及信息发布（如对各矿下达整改通知）等。

与WEBGＩS安全监测系统相配合，可实现对矿井通风系统安全性分析、诊断、评价、管理及通风网络调整的科学决策。

　3、系统配接的各种传感器控制器

传感器的稳定性和可靠性是煤矿监测监控系统能正确反映被测环境和设备参数的关键技术和产品。

目前国内生产和用于煤矿监测监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器,以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器,以上传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要,但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距,某些传感器（如瓦斯传感器）的稳定性还不能满足用户的需要。

实践表明，综合评价我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果，煤炭科学研究总院重庆分院的ＫJ90、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的ＫＪF2000和北京瑞赛公司的ＫＪ4/KJ２0００等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面几本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。

ﻫ4、目前存在的问题:

　1）通信协议不规范　

由于现有厂家的监控系统几乎都采用各自专用通信协议，所以，很难找到两个相互兼容的系统。

目前,信息传输系统的兼容性已成为装备监控系统的各集团公司、矿井进一步补套和扩充系统功能的制约因素,主要是用户在装备了某厂家的系统后，在众多型号、价格不同、功能各具特色的监控系统的软件、硬件（如分站）的补套以及服务等方面，就别无选择地依赖于这个厂家。

有些矿井为了安全生产的需要，在系统存在严重问题和得不到技术服务的条件下,不得不废弃原有系统而另选择其他的系统。

因此，通信协议不规范的后果是造成设备重复购置、系统补套受制于人和不能随意进行软硬件升级改造。

ﻫ2）井下信息传输设备物理接口协议不规范

井下信息传输设备物理接口协议不规范也是制约用户进一步补套和扩充系统功能的关键因素。

如KJF２000和KJ4/KJ２000系统,尽管两种系统均采用FＳK技术，以及信息传输波特率均为120０bps或2４00bps,但其传输信息的调制频率不同和传输信息的收发电压幅值不同也造成这两种系统的分站不能兼容。

ﻫ　3）传感器等质量不过关　

与监测监控系统配接的甲烷传感器已成为矿井瓦斯综合治理和灾害预测的关键技术装备，并越来越受到使用单位和研究人员的普遍重视。

据统计，国产安全检测用甲烷传感器几乎全部采用载体催化元件,然而，长期以来我国载体催化元件一直存在使用寿命短、工作稳定性差和调校期频繁的缺点，严重制约着矿井瓦斯的正常检测,与国外同类传感器比较差距较大。

主要问题是:

ﻫ　　a.抗高浓冲击性能差。

在巷道瓦斯涌出量大的情况下元件激活。

反复作用的结果造成零点漂移并使其催化性能下降，抗高浓冲击性能差是造成元件使用寿命低、稳定性差的主要原因。

　ﻫ　b.对过分追求低功耗的元件,在矿井高湿度环境条件下，CH4在元件表面燃烧生成的水蒸气易于凝结在元件表面，降低元件使用寿命。

c．抗中毒性能差;

　ｄ.载体催化元件制作工艺水低,元件一致性差。

ﻫ４）现场管理和维护水平有待于加强　

尽管国家和各省、地、市煤炭管理部门强制性要求各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统，并加大了对矿井安全生产的管理力度,但一些地方国有煤矿，特别是乡镇小煤矿，多数由于缺乏专业技术人员而不能正常使用和维护已装备的系统，甚至对系统配接的传感器根本不进行调校。

ﻫ市场秩序亟待规范

大大小小的系统生产厂家的不断出现，无疑存在着市场竞争条件下初级阶段的恶性竞争，其结果是不仅损坏了厂家的利益,而且由于导致生产企业的系统研发后劲不足、技术支持能力降低，最终将影响产品用户的正常使用。

此外,由于煤矿监测监控系统涉及计算机的软硬件技术和网络化管理技术、系统传输设备的软硬件技术、各种传感器技术、系统的完善和升级改造技术、技术支持和服务能力等综合性技术。

因此，在选择某种系统时必须特别强调厂家的企业规模、研发能力、系统的技术水平和技术支持能力等。

　　5）发展趋势:

　ａ.系统不仅能实现监测监控,而且在软件技术上应研究开发能根据被监测环境地点的参数进行有效的危险性判别、分析和提出专家决策方案。

同时系统应用软件应向网络化发展，按统一的格式向外提供监测数据。

　b.针对通信协议不规范和传输设备物理层协议不规范尽,应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径或制定相应的专业技术标准，这对促进矿井监控技术发展和系统的推广应用均具有十分重要的意义;　

　　　c.研制高可靠性瓦斯传感器；　ﻫd.矿井瓦斯爆炸多半是由电气火灾引起的,因此应研制智能化的高压开关柜、高压真空馈电开关、低压真空馈电开关等,依此向系统提供多参数的信息,如电流、电压、单相/三相漏电电流、开关运行状态、开关机械/电气闭锁状态等；　

　ｅ．制定科学、合理的政策法规，研究提高煤矿安全管理水平的管理技术,使我国的煤矿安全生产管理从以人治为主,发展到以法治理。

三、需求分析

当前现有的煤矿安全监控系统大多存在通信协议不规范、井下信息传输设备物理接口协议不规范、传感器等质量不过关、煤炭企业中装备安全监控系统的比例有待于进一步提高等问题。

为适应不同类型煤矿的需要,监控系统应具有灵活的配置方式。

大型矿井可以配置主扇监测、皮带运输、瓦斯抽放等小系统，并实现分站智能化、系列化。

掘进工作面的分站应具有风电瓦斯闭锁功能。

小型矿井因测点较少，只布置分站或智能化传感器就可以满足需要。

要进一步开发传感功能和信息处理功，能一体化的智能化传感器,传感器之间的联锁关系由计算机软件判别实现。

丰富传感器的种类,开发氧气传感器机生产监控方面的各类保护性传感器。

还应考开发瓦斯突出和自然发火等预测、预报软件。

在监控系统应用较多的矿务局,可以实现监控系统全局联网，以进一步提高矿井的自动化管理水平,增强矿井的抗灾能力。

第四章：

矿山机电设备的安全监控系统的应用发展

一、矿山机电设备管理的意义

计算机和电子技术的迅速发展,加快了矿山工业生产技术的现代化进程,在不断提高矿山企业生产能力的同时,也对设备提出了一些新的要求,如性能要求更高，功能要求更强，精度要更准等等。

这样一来，不仅可以节约几点设备的维修成本，减少安全事故的隐患,还能降低生产成本、节约能源和原材料的消耗,并极大地提高了产品质量和企业的生产效率。

在我国的现代化矿山建设中值得推广。

但是机电设备广泛运用的同时，矿山企业要做好后续的安全监控工作。

如果不做好配套安全工作，机电设备出现问题后造成的损失和伤亡可能会更加严重。

因此,矿山机电设备的安全监控应安排在日常的维修项目之中,以便在停机检修中处理，不至因事故造成更大的损失。

对于矿山企业，机电设备的安全管理往往容易被忽视。

事实上,机电设备安全运行是矿山安全生产的重要组成部分。

近年来,因机电设备造成的安全事故和人身伤害案例时有发生,给企业和个人带来巨大的经济损失和心理伤害。

所以，分析查找事故原因，采取最有效的措施,最大限度减少或杜绝此类事故的发生是矿山机电设备管理人员义不容辞的责任。

二、矿山机电设备管理的方法

为了提高矿山机电设备安全管理的效率,矿山企业应该顺应时代潮流，广泛地应用计算机等现代工具,并逐渐建立和完善以计算机为在地的安全管理信息系统。

现代化大规模的生产方式要求矿山企业重视对井下工作环境的实时监控，并且采取各种措施保证井上井下安全信息的交流,以保证随时作出正确的决策进行安全管理。

因此，必须重视安全管理工作中的信息交流工作,采用现代化的安全管理方式和方法,大力推广计算机技术在矿山机电设备安全管理中的开发和应用,将其作为安全信息管理不可或缺的技术手段。

从目前情况来看,我国从大部分矿井安全信息中心站反映出来的情况中,比较突出的问题是信息中心站每天收集到反映安全状况的大量信息,靠人工方法在短时间内进行全面的信息登记、分析和处理是比较困难的,并且在这个过程中还容易出现差错,这就需要借助于现代化的信息处理工具来实现，而计算机就是最适合参与并完成这项工作的辅助设备。

因此,开发出一套具有安全管理功能的计算机应用软件，是矿山机电设备实现安全管理手段现代化的一个非常有必要和有意义的项目。

现代化的安全管理系统是一个综合性的项目,这其中