...机械中振动电机的选用探析 煤矿机电设备中国矿业论坛 三人行矿业...
刘林
[摘 要]我国矿山发展缺少装备技术的支撑，致使矿山规模小，矿山建设周期长，采矿效率低，劳动生产率低。因此提高装备技术水平，是当前迫切的任务。选择矿山机械设备是矿山企业生产和经营决策中的一个重要课题，既要使有限的投资获得最大的生产、经济效益，使矿山企业的装备处于最佳技术经济状态，充分发挥设备的效能、最大限度地实现矿山生产规模。设备的选型，应考虑以下因素：生产性、可靠性、维修性、耐用性、通用性、节能性、成套性、适用性、安全性、经济性、环保性、先进性。
[關键词]采矿设备；选型原则；考虑因素；关键设备选型
中图分类号：TD422 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）31-0039-01
引言
矿山采矿生产作业环节多，设备类型多、数量多、投资大，采、装、运各主要环节中的设备，不但要选型合理，而且必须实现配套。其一是采装运设备的规格，要适应矿山生产环境、工艺流程以及矿山生产能力的需要；其二是采装运各作业环节之间，要达到最佳配合与衔接；其三，井下矿山一般要求回采作业能力大于铲装能力，铲装能力大于运输能力，这样才能保证整个生产系统的可靠、高效运行。
一、采矿设备选型原则
1、技术先进，经济合理
根据国际和国内矿山设备的最新发展动态，对已经有成功使用经验的先进设备，要优先使用，同时要提高设备的管理、维修和操作水平。
2、安全、可靠、环保、节能
关键要害设备的选择应考虑是否安装了安全操作装置，杜绝使用危及人员生命安全、容易发生破坏性事故的设备。要选择运转平稳可靠、故障率低的设备，并配备治理“废气、废渣、废水”的相应附属设备和配套工程，同时考虑设备的节能性。
3、操作维护方便
为了维持正常生产并取得高效益，选用技术先进的设备时，要注意设备的可操作性和可维护性，重视设备零部件的通用性和标准化。
4、配套性好
在现代化矿山生产中，设备的使用不是孤立的，必须和采矿工艺相结合。在生产工序中，应充分考虑使用设备的配套、生产工艺参数匹配的问题。需要有合理的技术经济指标配比，这样才能充分发挥矿山生产设备的最佳效率，使矿山综合经济效益最大化。
二、采矿设备选型考虑的因素
（1）资源条件。包括矿体形状、位置、厚度，以及矿岩物理力学性质和开采技术条件等。
（2）开拓系统形式及工艺参数。包括深度、坡度、直径、断面大小等。
（3）采矿方法。包括矿块生产能力、凿岩孔径、孔深等。
（4）工业场地位置。包括采场距选厂、排土场距离等。
（5）地形条件。包括矿山地貌及工业场地地形标高，以及周围的地貌。
（6）交通条件。主要考虑当前及未来交通干线类别及路线规格等。
（7）气象条件。包括季节、气温、雨量、风天分布、昼夜长短等。
（8）能源供应。包括设备所用能源的种类和容量，能源供给对实际生产的影响。
三、关键采矿设备的选用
1、压风机
1.1 螺杆式压风机
现代螺杆式压风机主要有以下优点：a）排量、输出压力控制方便。在实际生产过程中，有时需对压风机的出气排量和输出压力进行控制，以满足气动设备工作需要。以寿力1100XH型螺杆式压风机为例，其配置了进气量控制系统，可实现0% ～100%的容量控制，同时可实现40% ～ 100%的输出压力调节。通过控制系统可实现压风机的实时监控与有效控制，压力和排量根据启动设备的要求进行实时调节，有效保护了启动设备的工作安全和工作效率；b）抗污染能力强。在煤矿等矿山生产中，粉尘污染一般都比较严重，虽然压风机一般都配备有空气滤清器，但在长时间工作后，难免会出现污物进入压风机的情况。螺杆式压风机的增压部件为一组相互啮合的螺杆，这种结构具有很强的抗污染能力，即便是进入了一些污物，在不堵塞进、排气管的前提下，依旧可正常工作。这就很好地适应了矿山环境。
1.2 活塞式压风机
目前另外一种常用的压风机是活塞式压风机，为使矿山开采企业可选择最适合的设备，需对活塞式压风机优点进行分析。
活塞式压风机的优点：a）适用压力范围广。活塞式压风机采用进排气阀组合的方式控制进排气过程，在排气过程中，需气缸内达到一定的压力才能进行正常排气，这就保证了活塞式压风机排气压力的稳定。因种种实际情况的影响，在吸气过程不能充分进行的情况下，活塞式压风机可保证稳定的压力输出，这就可保证在恶劣工作条件下启动设备正常运行；b）材料要求较低。
2、综采设备“三机”选择
根据综采工作面设计及生产能力配套，设备性能配套，结构尺寸配套即可确定综采工作面配套方案。“三机”配套尺寸要求：1）从配套安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度尺寸越小越好，主要控制量是煤壁与挡煤板空距和前柱与电缆槽间距。但二者与无立柱是制约关系，要合理确定。2）为防止移架后支架前柱与电缆相碰和保证采煤机司机安全前柱与电缆槽之间必须留有150～200mm的间距。3）为防止采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，煤壁与铲煤板间隙应为50～100mm。4）液压支架梁端距符合设计要求，梁端距确定要合适，不宜过小。5）推移千斤顶行程要比采煤机截深大50～100mm以便于调直刮板输送机和煤壁。
3、采煤机选型
（1）采高：根据选择的煤层开采工艺，为保证工作面三机配套能够正常工作，采煤机的采高与综采液压支架配套，支架适应高度为1.68～3.5m。采煤机的最低采高应小于1.68m。最大采高应大于3.5m。
（2）截深：根据煤层厚度、煤层软硬、支架移架步距及工作面产量确定为0.6m。endprint
（3）牵引速度：根据采区内综采工作面采煤机割煤最大生产能力选择。
①采煤机平均割煤速度：
V=Qd（L+l）/（60×3T·K·L·H·B·γ·C）
式中：V—采煤機割煤速度，m/min；Qd—工作面机采日产量，投产工作面中选最大日产量；L—工作面长度；l—采煤机开缺口行程，采煤机下行割煤；T—每班工作时间；K—工作面开机率；H—工作面采高；B—采煤机截深；γ—开采煤层平均容重；C—工作面回收率，取95%。
②采煤机最大割煤速度：
Vmax=kc·V
式中：Vmax—采煤机最大割煤速度，m/min；kc—采煤机割煤不均衡系数，取1.3。
③采煤机割煤功率
根据采煤机割煤速度，按能耗系数法计算采煤机切割功率N：
N=60B·H·Vmax·HW/3.6
式中：N—采煤机切割功率，kW；HW—采煤机割煤能耗系数，取2.5～3。
考虑到煤层夹矸情况，设计确定所选用的采煤机其技术参数应满足以下要求：切割功率≥350kW；装机功率≥500kW；牵引方式：交流变频牵引。
4、凿岩设备
某铁矿前期-230m中段拉底采矿采用中深孔凿岩，凿岩设备采用YGZ-90钻配TJ25抬价，Φ65mm钎头，接杆凿岩。-230中段北区11-19线矿体长400m，平均水平厚度66.72m左右，矿体倾角40°～50°，拉底高15米，矿房长为矿体厚度，宽为15米，拉底爆破平均横断面积151.57m2。其凿岩平巷断面积原味12m2，后为13.2m2，采用矿房中间拉槽，往两边推进，每次爆2～3排炮孔，炮孔排拒1.4m，每排炮孔长124.6m，每次爆破步距2.8～4.2m，矿石体重3.4t/m2，单边每次爆破量151.57×2.8×3.4=1443（t）。
采用YGZ-90型凿岩钻机凿岩，每米炮孔崩矿量5.5t/m，2006年要完成60万t的出矿量，除开掘进副产，按产量均衡安排，上半年主要以拉底采矿为主，每天完成1818t/d出矿量。每个采场保持2台钻同时作业，台班效率30m。
结语
我国现在正处于经济发展的关键时期，现阶段的煤矿开采技术具有多层次的特点，但采煤技术仍然是我们的薄弱环节。为了有效提高煤矿开采的效率、质量及安全性，相应的煤矿一定要积极采用新技术和设备，从而提高企业的经济效益和社会效益；才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。endprint
