【大學】礦山機電設備綜述

礦山機電設備編輯ppt上篇

礦山機電設備綜述礦井通風、排水、壓氣、提升及運輸設備編輯ppt第一章：礦井通風設備⒈按出口流向分：⒉按葉輪數目分：⒊按風壓大小分：離心式風機軸流式風機單級葉輪風機雙級葉輪風機高壓風機（3000Pa＜H＜5000Pa）中壓風機（1000Pa＜H＜3000Pa）低壓風機（H＜1000Pa）一、風機的分類：編輯ppt甩第一章：礦井通風設備

二、離心式泵與風機的工作原理：圖示為簡單結構。葉輪裝在螺旋形的外殼內，當葉輪旋轉時，流體軸向流入，然后轉90°進入葉輪流道并徑向流出。葉輪連續(xù)旋轉，在葉輪入口處不斷形成真空，從而使流體連續(xù)不斷地被泵吸入和排出。編輯ppt第一章：礦井通風設備

三、軸流式風機的工作原理：

葉輪安裝在圓筒形(風機為圓錐形)泵殼內,當葉輪旋轉時，流體軸向流入，在葉片獲得能量后，沿軸向流出。旋轉葉片的推力使流體獲得壓能和動能。

與離心式風機的不同特點是：

軸流式：“推”風壓低，但流量大。進、出口可轉換。

離心式：“甩”風壓高，流量較小。進、出口不可轉換。FFaFr編輯ppt第一章：礦井通風設備

四、風機的主要工作參數：⑴流量Q—單位時間內風機輸送空氣的體積，又稱風量。單位：m3/s；m3/h。⑵風壓P(H)—單位體積氣體在通風機內獲得的總能量，單位：P(Pa);H(mm水柱)

風壓(全壓)＝靜壓Pst（Hst）＋動壓Pd(Hd)⑶轉速n—風機葉輪每分鐘旋轉的周數。單位：r/min或rpm。編輯ppt第一章：礦井通風設備

四、風機的主要工作參數：⑷功率：軸功率（輸入）、有效功率（輸出）①軸功率N—原動機傳給風機軸上的功率，kw。②有效功率Na—單位時間內氣體自風機所獲得的實際能量。Na＝PQ。單位：kw。⑸效率η—風機的有效功率與軸功率之比。

η=Na/N=PQ/N編輯ppt第一章：礦井通風設備

五、離心式風機的結構形式：1.離心風機的旋轉方式：左旋、右旋兩種。2.離心風機的進氣方式：單吸、雙吸兩種。3.離心風機出口位置：（如圖）。4.離心風機的傳動方式（如圖）。編輯ppt第一章：礦井通風設備

六：常用風機型號1、4－72—11№18型風機Q＝(1710－

204000)m3/hP=290-

2550Pa№2.8－20編輯ppt第一章：礦井通風設備

六：常用風機型號2、G4－73-11№28型風機（№0.8－28，）編輯ppt第一章：礦井通風設備

六：常用風機型號3、2K60型軸流風機：編輯ppt第一章：礦井通風設備

六：常用風機型號

4、KZS型軸流風機編輯ppt第一章：礦井通風設備

六：常用風機型號5、BDK型軸流風機：（對旋式新型高效風機）編輯ppt第一章：礦井通風設備

六：常用風機型號6、GAF型軸流風機：葉片調節(jié)不停機操作液壓動葉調節(jié)系統編輯ppt第一章：礦井通風設備

七：反風方法及裝置1.反風的目的—當井下發(fā)生火災時，防止火災向工作面蔓延。2.反風的要求—反風時的風量不得低于正常風量的60％。反風時，必須在10

分鐘內改變風流反向，并達到要求風流。3.反風的方法—⑴軸流式直接反風。①風機反轉；②調節(jié)葉片角度。

⑵離心式、軸流式反風道反風編輯ppt第一章：礦井通風設備

八：風機經濟運行與工況點的調節(jié)1.風機經濟運行的措施：

⑴優(yōu)化通風網絡系統設計，使礦井通風阻力盡量最小。⑵選擇性能參數與礦井所需風量和風壓合適的風機型號，并盡量選擇高效風機。⑶調節(jié)風機工況點，使風機實際運行參數與礦井所需參數盡量相近。編輯ppt第一章：礦井通風設備

八：風機經濟運行與工況點的調節(jié)2.風機工況點的調節(jié)方法：

⑴風門調節(jié)（增阻調節(jié)）：不經濟，不宜長期使用。⑵風機前導器角度調節(jié)。

對風機效率有影響。⑶風機葉片角度調節(jié)。

對風機效率有影響。Q1Q2Q1Q2編輯ppt第一章：礦井通風設備

八：風機經濟運行與工況點的調節(jié)⑷風機葉輪轉速調節(jié)：

風機特性曲線按比例定律變化，調節(jié)前后對應工況點的效率不變。調速辦法：－更換皮帶輪直徑－更換電機或用雙速電機－電氣調速Q1Q2n1n2編輯ppt第一章：礦井通風設備

九：風機的性能測定1.風量的測量：－測動壓法（測點速）－測靜壓差法（平均風速）

2.風壓的測量：－測風機的靜壓－測風機擴散器出口動壓－風機的全壓＝靜壓＋動壓QNHη編輯ppt第一章：礦井通風設備

九：風機的性能測定3.功率的測量

⑴風機輸入功率＝電機輸入功率×電機效率×傳動效率⑵風機輸出有效功率＝風機測量風量×風機測量風壓

4.風機效率的測量＝風機輸出有效功率／風機輸入功率編輯ppt第一章：礦井通風設備

九：風機的性能測定5.風機轉速的測量：－數字轉速表。6.測量參數換算：將以上測量的風量、風壓、功率等參數用比例定律公式換算為標準轉速下的參數。

即：Q／Q?=n／n?

H／H?=n2／n?2N／N?=n3／n?3編輯ppt第一章：礦井通風設備

十：風機的自動控制：1.控制項目：

⑴風機的起動、停止操作控制。⑵風機運行情況監(jiān)測控制。⑶風機工況點自動調節(jié)控制2.控制參數及設備：H、Q、溫度、電氣參數等。3.可編程控制系統PLC：

CPU、輸入/輸出接口、外部設備接口等編輯ppt第二章：礦井排水設備

一：離心泵工作參數⑴流量Q—單位時間內水泵輸送流體的體積。

單位：m3/s;m3/h。⑵揚程H—單位重量的流體在泵內獲得的能量（總水頭）。單位：m(水柱高度)⑶功率：軸功率（輸入）、有效功率（輸出）①軸功率N—電動機傳給泵軸上的功率，kw。②有效功率Na—單位時間內流體自泵所獲得的實際能量。Na＝γQH。單位：kw。編輯ppt第二章：礦井排水設備

一：離心泵工作參數⑷轉速n—水泵葉輪每分鐘旋轉的周數。

單位：r/min或rpm。⑸效率η—水泵的有效功率與軸功率之比。

η=Na/N=γQH/N⑹允許吸上真空度Hs:Hs=Hx+Hd+△Hx(m)。

水泵允許汽蝕余量【△h】=(pa-pn)/γ-Hs編輯ppt第二章：礦井排水設備

二：離心泵吸水方式①吸入式②自吸式編輯ppt第二章：礦井排水設備

三：礦用離心泵型號1、D型泵：例200D43×7—

葉輪級數平均單級揚程多級單吸離心泵水泵進出口直徑200mm編輯ppt第二章：礦井排水設備

三：礦用離心泵型號2、MD型泵：例200MD60×6編輯ppt第二章：礦井排水設備

三：礦用離心泵型號3、PJ型泵：例PJ150×6編輯ppt第二章：礦井排水設備

四：中央泵房排水設備布置編輯ppt第二章：礦井排水設備

五：排水系統分類：1.單水平開采—直接排水。2.多水平開采：

⑴各水平分段式排水。適用于各水平高差很大，或各水平涌水量不太大的礦井。

⑵各水平分別排水。適用于各水平涌水量較大的礦井。

⑶將上水平的水放至下水平，集中排水。適用于上水平的水很小，且與下水平高差不太大的礦井。編輯ppt第二章：礦井排水設備

六：水倉的作用及要求：1.作用及要求：①儲存礦井水，要求，能容納8小時的正常涌水量。②沉淀礦水的雜質。要求，水在水倉的流速必須小于0.005m/s,且到達吸水井的流動時間要大于6小時。因此，水倉巷道長應≥100m。2.水倉布置：要求必須設主倉和副倉。編輯ppt第二章：礦井排水設備

七：水泵房布置泵房位置：井底車場附近。泵房地面要比車場軌面高0.5m。編輯ppt第二章：礦井排水設備

八：水泵性能測試：1.水泵揚程H：

測－水泵出口壓強與水泵進口真空度。用－數字式遠程壓力表、真空表。2.流量Q：

用－水堰流量計。－超聲波流量計（數字型）。－渦輪流量計（智能數字型）。－轉子流量計（智能數字型）。－電磁流量計（智能數字型）。編輯ppt第二章：礦井排水設備

九：排水設備的經濟運行：1.排水裝置效率ηz：ηz=ηdηgη

（電機效率×管路效率×水泵工況效率）其中：管路效率ηg＝Hc/H＝（H-△H）/H2.噸水百米電耗et100m:編輯ppt第二章：礦井排水設備

九：排水設備的經濟運行：3.排水設備節(jié)能措施：

●高水位排水。減少距地高度Hx。●增大管徑，降低富裕揚程?！癫捎脽o底閥排水，減少吸水阻力。●選用耐磨高效泵，保證持續(xù)效率高。●盡量減少安裝局部管件?！裾_選配排水裝置。編輯ppt第二章：礦井排水設備

十：按耗能最低原則選配排水裝置水泵最高效率點不是排水裝置效率最高點水泵工業(yè)利用區(qū)內最大流量工況點，是排水裝置百噸電耗最低點排水裝置百噸電耗最低點恰巧是排水裝置效率最高點。最佳工況點在工業(yè)利用區(qū)最大流量點編輯ppt第二章：礦井排水設備

十一：排水設備自動控制：1.吸水井水位控制（最低、最高、中間水位）。2.水泵起動和停止操作控制。3.水泵運轉性能檢測控制。4.水泵性能實驗控制。5.水泵安全搶險運行控制?？刂品椒ǎ号c風機的自動控制相同。編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

一、空氣壓縮設備的構成：1.進氣管。11.安全閥。2.空氣過濾器。3.調節(jié)閥片。4.低壓缸。5.中間冷卻器。6.高壓缸。7.后冷卻器。8.逆止閥。9.風包。10.壓氣管路。編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

二、空壓機的分類：空壓機速度型容積型離心式混流式軸流式回轉式往復式滑片式螺桿式轉子式活塞式膜式編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

三、活塞式空壓機的形式種類：單級壓縮多級壓縮單作用式雙作用式水冷式風冷式立式臥式角式無油潤滑有油潤滑編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

四、L型空壓機的結構及組成：傳動系統氣路系統冷卻系統潤滑系統調節(jié)系統控制保護系統編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

四、L型空壓機的結構及組成：編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

五、螺桿式空壓機的工作原理：編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

六、螺桿式空壓機的性能特點：1.體積小，重量輕，機構簡單，運行平穩(wěn)可靠，振動噪音小，維護簡單方便。2.由于星輪在軸線兩側對稱布置，作用于螺桿上的氣體徑向力和作用于螺桿槽內的氣體軸向力相互抵消，螺桿受力平衡。軸承壽命可達5萬小時以上。編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

六、螺桿式空壓機的性能特點：3.負荷/卸載，調節(jié)混合控制，實行了空壓機的無級自動氣量調節(jié)，節(jié)能效果顯著。4.采用微機處理技術PLC控制面板，并具有LED顯示，操作方便。不需基礎，安裝方便。編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

七、螺桿式空壓機的設備組成：：編輯ppt第三章：礦井壓氣設備

八、1.氣路系統、2.油路系統、3.控制系統、

4.冷卻系統：編輯ppt第四章：礦井提升設備一、礦井提升機設備的組成：通過提升鋼絲繩帶動容器(罐籠或箕斗)在礦井中升降，與裝卸裝置、封閉井塔或敞開井架、導向輪或天輪等組成（如圖），完成井下與地面之間輸送物料和人員的任務。礦井提升機提升量大、速度高，已發(fā)展成為電子計算機控制的全自動重型礦山機械。編輯ppt第四章：礦井提升設備編輯ppt第四章：礦井提升設備編輯ppt第四章：礦井提升設備二、礦井提升機設備的分類及特點：按提升鋼絲繩(簡稱提升繩)的工作原理，可分為纏繞式礦井提升機和摩擦式礦井提升機兩類。纏繞式礦井提升機有單卷筒和雙卷筒兩種，鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。編輯ppt第四章：礦井提升設備

單筒大多只有一根鋼絲繩，連接一個容器。雙筒的每個卷筒各配一根鋼絲繩，連接兩個容器，提升機運轉時一個容器上升，另一個容器下降。

纏繞式礦井提升機大多用于年產量在120萬噸以下、井深小于400米的礦井中。編輯ppt第四章：礦井提升設備摩擦式礦井提升機適用于鑿井以外的各種豎井提升。提升繩搭掛在摩擦輪上，利用與摩擦輪襯墊的摩擦力使容器上升。提升繩的兩端各連接一個容器，或一端連接容器，另一端連接平衡重。摩擦式礦井提升機采用尾繩平衡提升方式，即配有與提升繩重量相等的尾繩。容器處于井筒中的任何位置時，摩擦輪兩側的提升繩和尾繩的重量之和總是相等的。編輯ppt第四章：礦井提升設備

一般將布置在井筒頂部塔架上的這種提升機稱為塔式摩擦式礦井提升機。塔架高出地面幾十米，在地震區(qū)和地表土層特厚的礦區(qū)建造井塔耗資較大。提升機布置在地面的稱為落地摩擦式礦井提升機（圖），這種提升機的提升繩通過井架天輪引入井筒，與容器相連。按提升繩的數量又可分為單繩摩擦式礦井提升機和多繩摩擦式礦井提升機。編輯ppt第四章：礦井提升設備多繩摩擦式的優(yōu)點是：

可采用較細的鋼絲繩和直徑較小的摩擦輪，從而機組尺寸小，便于制造；速度高、提升能力大、安全性好。年產量120萬噸以上的豎井大多采用這種提升機，技術參數已達:有效載荷60噸，提升速度20米／秒，提升高度2100米，提升繩10根。編輯ppt第四章：礦井提升設備多繩摩擦式的缺點是：

這種提升機的各根提升繩的受力不易均勻，更換鋼絲繩也較復雜。當摩擦輪兩側提升繩的張力差超過規(guī)定值，或提升繩與襯墊的摩擦系數降低（如接觸面上有油或受溫度影響）時，可能發(fā)生提升繩打滑現象。編輯ppt第四章：礦井提升設備發(fā)展動向：

隨著礦井開采深度不斷加深和采用集中提升方式，多繩摩擦式礦井提升機有較大的發(fā)展前途。具有耐磨性好、摩擦系數高，新結構的多繩纏繞式礦井提升機開始在一些國家使用，它對提升高度大的深井開采有重要意義；采用液壓馬達代替電動機的防爆提升機受到重視；氣力提升也