复杂设备（精选七篇）
复杂设备 篇1
关键词：综采设备,煤矿开采,设备选型,系统技术
由于综采设备自身带有局限性, 在复杂采矿条件下的运用受到了一定的限制, 通过对综采设备的特点加以分析, 结合相关设备的选型原则, 可以更好地实现综采设备的合理应用。
1 综采设备的特点分析
1. 1 综采技术的集约化程度高
综采设备的技术问题涵盖了多个学科的知识, 仅凭某一单个学科成果难以实现设备的正常使用。综采技术的集约化程度不断提高, 它融会了多门学科知识, 举个简单的例子, 像在煤炭开采中经常使用的电牵引采煤机, 它不仅涉及电气和机械学科, 同时包含了液压传动专业知识。随着科技水平的不断提高, 综采技术的集约化程度也越来越高。
1. 2 购置综采设备的资金投入大
煤炭开采的主要成本往往由综采设备的购置成本组成, 目前一套完整的综采设备少则需要数百万, 多则会达到上千万元, 可见购置综采设备需要很大的资金投入, 这无疑增加了生产成本。与此同时, 随着科技的不断发展, 综采设备的技术愈加先进, 设备结构日趋复杂, 为了实现设备发挥更高性能, 机械设计成本也有所提高, 这也无疑增加了企业的负担[1]。
1. 3 综采设备若发生事故企业损失巨大
综采设备一旦发生事故, 带来的经济损失和人员伤亡都是巨大的。一方面, 目前的煤矿开采都实现了机械化生产, 一天的产量达到上千吨, 生产效率特别高, 如果设备出现故障, 从而中断了煤矿生产, 企业将会面临着巨大的经济损失。另一方面, 高速、高压、高负荷是多数综采设备的运行状态, 在这种“超高”的环境下作业, 难以预测设备事故的发生, 一旦遇到安全事故, 将会造成人员的伤亡, 给企业造成巨大损失, 因此企业要重视人才的培养, 做到“管理、装备、培训”三并重。
1. 4 综采设备使用流动性强
煤矿开采作业方式比较特殊, 需要在井下进行生产, 而且作业地点还不固定, 设备需要根据生产需求搬迁, 作业环境复杂; 同一煤矿企业往往拥有多个工作面, 根据工作面的条件不同, 选用的综采设备也有所差别, 设备在矿井之间的轮流使用需要重复多项复杂的程序, 如入井、安装、使用、检修、回撤等。
2 综采设备的使用现状
2. 1 设备的维修保养得不到重视
由于综采设备长期处于高负荷状况下运转, 设备极易发生损坏, 对综采设备的维修保养应该得到企业重视。然而大多数煤矿企业人员素质比较低, 不重视对设备维修保养。一方面, 为了企业的经济利益, 综采设备经常是满负荷运转, 对设备的保养进行简化或者直接忽视。另一方面, 机械设备操作人员水平有限, 设备易损坏, 配件昂贵, 煤矿开采企业通过减少更换配件次数, 降低设备维护成本, 来节省企业的生产成本。
2. 2 综采设备的利用率较低
综采设备在实际生产中长时间处于运作状态, 导致设备出现故障的概率明显增加, 这样无疑降低了设备的综合利用率。第一, 设备操作人员的业务水平较低, 在实际的生产作业中往往出现违规操作, 不仅造成设备的损坏, 还不利于设备的性能发挥。第二, 对综采设备的维修保养不及时, 好多先进的科学技术不能充分发挥作用, 使设备的有效率大打折扣。第三, 由于综采设备选型不当, 与工作面地质条件不配套, 造成机械化设备效率低下, 设备的优势得不到体现, 大大降低了利用率[2]。
2. 3 设备的整体更新由局部技术改造替代
对综采设备进行更新换代是一件极其复杂的事情, 不仅需要高昂的更新费用, 同时还需要长时间的更新周期。基于此, 部分煤矿开采企业使用局部技术更新来代替整套设备的更新, 通过对局部技术的改造, 提高综采设备的安全性能和其他技术指标。这种局部替代方式并非科学合理的方法, 虽然煤矿生产能力有了一定的提高, 但是设备的运行能力超出了出厂设计, 这无疑是超载运行, 增加了设备故障的发生概率。
3 综采工作面设备的选型原则
3. 1 采煤机的选型原则
矿井的煤层地质情况, 是选择采煤机时首先要考虑的重点因素, 通过对地质条件进行工艺性评价, 确定采煤机各项性能指标的适应范围。采煤机的主要参数一般包含采高、运作功率、截深、牵引方式等几项, 通过对各项参数的合理选取, 使采煤机实际生产能力大于工作面的设计要求。由于采煤机与液压支架和刮板运输机需要在功能上相互协调, 因此三者间要相互匹配。同时, 选用的采煤机在使用和检修方面应便捷, 保证采煤机在作业过程中安全可靠。
3. 2 刮板输送机的选型原则
刮板输送机主要负责煤矿的井下运输, 将采煤机生产的煤矿输送出去。在对刮板输送机进行选型时, 需要满足以下三点要求。第一, 运输能力要求大于采煤机的生产能力, 在参数分析时将过载或者偏帮情况考虑在内, 保证刮板输送机预留一定的备用能力。第二, 综合考虑输送量、工作面倾角、技术特征、链速等各项因素, 设计刮板输送机的铺设长度。第三, 因刮板输送机与采煤机直接联系, 因此其结构形式应满足工作面底板的需要, 机构尺寸也应与相互匹配的各机构配套[3]。
3. 3 液压支架的选型原则
液压支架在选型时, 既要保证支护结构适应煤层地质的条件, 又要保证支护断面在符合规定要求的基础上, 同时满足煤矿生产的通风需要。除此之外, 为保证控顶区的安全稳定, 液压支架要有足够的支架强度, 能够承受工作面围岩因变形运动产生的压力。同时, 为了更好地与采煤机相匹配, 设计的推移千斤顶行程要大于采煤机截深, 一般超过的范围为10cm - 20cm, 支架结构的梁端距往往以34cm为准。
4 综采工作面设备控制系统的应用
4. 1 远程监控系统运用
在综采工作面安装监控系统, 既可是语音监控, 也可是视频监控。设备操作人员可观察显示器, 对井下工作面的作业情况进行充分了解。同时利用远程操作系统, 对综采设备进行集中在线控制, 工人可以远离工作面进行安全作业。
4. 2 工作面视频系统运用
视频系统的运用可以加强对煤炭开采工作的监控工作, 在采煤机上建立无缝视频系统, 通过网络摄像头对工作面空间进行拍摄, 采集视频信息, 并通过综合接入器将视频信息进行数字化处理, 将信息传输到监控中心。
4. 3 关键智能装备姿态感知系统的运用
感知系统的运用, 可以为自动化控制系统提供决策依据, 提高决策的准确性。姿态感知系统是借助智能仪器进行感知测量的, 比如, 水平位移传感器、光纤陀螺仪以及倾角传感器等, 这些仪器可以将二维甚至三维姿态呈现。
5 结语
综采设备之间并不是孤立存在的, 设备彼此之间在结构存在着一定的联系, 需根据生产需要进行选型配套。在复杂的采矿条件下, 成套的设备既要安全可靠, 又要保证生产的高效运行。
参考文献
[1]黄曾华, 苗建军.综采工作面设备集中控制技术的应用研究[J].煤炭科学技术, 2013, 11:14-17+21.
[2]方杰, 何虎军.综采设备辅巷多通道快速回撤在神东矿区的应用[J].煤矿开采, 2012, 01:42-44+58.
认识复杂与运用复杂 篇2
冷战的结束使国际关系发展到一个新的阶段，世界到处充满动荡和矛盾，但又保持着总体上的平衡，十多年来这已经成为一种常态。在这种状态下，生存发展与失败衰落、安全稳定与威胁动荡、有序制度与无序失范、光明富裕与黑暗贫困、理想希望与失落悲观、历史现实与未来指向等诸多因素共同发挥着作用，世界的不确定性空前突出。由于与外界联系在空间上不断延伸，更多的国家被牵扯到一些原本属于特定区域的利益纠纷之中，国家利益要在与更多竞争对手的角逐中来获得。国家为了更好地维护自身的利益，越来越难以过于强调个别领域的共同性或者差异性，而是需要在诸多的领域取得最基本的平衡。国际关系从来没有像今天这么复杂，用过去曾经习惯的过于简约的分析方法已不能很好地反映国际关系的发展。而对于主权国家，认识复杂、运用复杂已经成为对战略谋划的本质要求之一。
早在２０世纪９０年代初，当时的以色列总理西蒙·佩雷斯就曾敏锐地意识到：“我们正在从一个敌人容易识别的世界向一个问题难以确定的世界过渡。”后来的事实证明，以色列和巴勒斯坦采用简单的暴力手段就是不可能解决彼此之间的问题。这是复杂性增强的世界所带来的必然结果。
在分析当前美国的中东政策时，美国前国务卿黑格做出了精辟的评论：“历史观念的缺乏导致美国越来越多地被时间所驱使而不是决定事件的发展。尤其在中东地区这种情况更为普遍。战略谋划已经退化成缺少历史观点的即时快照。”美国极度的单边主义对国际安全局势产生剧烈的冲击，也使许多国家产生了抹不去的疑问。在伊拉克战争中，法国、德国和俄罗斯等国家与美国产生了明显的分歧，至今对其仍难以进行实质性弥补。事实上，美国也要在国际关系的普遍性约束中确定自己的国家利益，如果过多地强调自己的意志，在战略上也会出现失误甚至犯严重错误。
在这一点上，似乎有些保守的欧洲倒有许多值得学习的地方，因为“欧洲人遵循这样一种哲学，即通过加强与对手的联系来减少敌对情绪”。对于一个纷乱的世界，用粗线条或过于武断的办法去“治理”得不到经久牢靠的安全，并将被国际局势未来的发展证明越来越不合时宜。追求新条件下的国家安全和维护国际秩序，需要更具包容性的战略思想和智慧，离不开更多国家尤其是大国之间的协调和努力。
力图通过过于简单的途径来应对复杂的现实，美国安全战略的效果由此而大打折扣，这是一种失误。值得注意的是还存在另外一种失误，那就是滥用复杂，企图将原本比较清晰的事情引向混乱。如在台湾问题上，“台独”分子和一些国际势力就想搅混台海局势，以求一搏，而在实际上却没有看到和适应日益明显的事实逻辑。
一个时期以来，“台独”之所以保持着不断发展的态势，主要原因在于“台独”势力尚有一些局部的有利条件或优势。岛内民众的心理和认识中存在的一些情感或偏见，与“台独”倾向或多或少地相符合；具有“台独”倾向的政党和派系在台湾政治体制中目前具有一定优势；美国对台政策中存在某种有助于鼓励“台独”的基本因素。然而，“台独”势力上述优势相对容易发生变化，它们较易因为中国大陆的现代化进程、两岸交往的增进、台湾岛内的政治进程以及美国政策的某些调整而发生改变。只要中国大陆能继续保持开放的、充满活力的发展态势，不断提高战略能力，保持社会机制的良性运转，摆脱“台独”问题对国家安全的困扰，就有了最重要的基础。
复杂设备 篇3
国投新集二矿131108工作面位于该矿-550水平东翼采区, 开采11-2煤层, 设计可采走向长度877m。由于受走向地质条件所限, 为最大限度回收煤炭资源, 该工作面设计为转采面, 以拐点为分界线, 拐点以里可采走向长433m, 拐点以外可采走向长444m, 拐点以里平均面长110m, 拐点以外平均面长130m。该工作面地质结构复杂, 主要表现在: (1) 大倾角:最大煤层倾角42°, 局部回采达48°。 (2) 大俯采:最大俯采度数32°, 最大回采达36°。 (3) 大仰采:最大仰采度数25°。 (4) 不等长开采:前期工作面长度98m, 随着开采的不断推进, 最大工作面长132m。在对工作面进行回采的过程中, 增加22台支架。 (5) 不等长转采:转采角度22°, 工作面转采期间, 面长由117m增加到124m。
进而在一定程度上增加了回采难度, 对技术也提出了更高的要求。
2 工作面回采综采设备防滑技术
在对工作面进行回采的过程中, 通过总结与探索, 回采技术和设备使用工艺都有所创新, 突破了大倾角及复杂条件下工作面的回采。
2.1 支撑掩护式液压支架防倒滑技术
将端头防滑装置安装在工作面下端头的支架上:在1#液压支架架底座的下方装置油缸, 用锚链把1#架底座后托与3#架底座进行连接, 为了有效防止1#架后尾下滑, 在移架前将油缸活塞杆伸出松开链条, 移架后收紧活塞杆拉紧链条;在施工作业的过程中, 按照跟顶跟底的作业方式对工作面的煤层进行回采, 如果煤层的厚度比较大, 那么通过采用跟顶的方式进行回采, 同时将采高控制在3.6m, 初次来压期间, 在过断层褶曲地点和片帮漏顶地点等, 将采高控制在3.2m。加强工程质量的施工管理, 割平顶底板, 按照直线方式处理煤壁、运输机和支架;避免局部滞后现象出现, 同时确保支架的稳定性。为了确保工作面平直, 通过挑顶或刹底回采的方式, 对顶底板不平、起伏较大的地点进行处理。移架时将本架侧护打开, 下方支架侧护打开, 利用侧护进行辅助调节移架, 及时调整支架状态;严禁大幅度降架移架, 尽量采用“带压擦顶”移架。对于支架要接顶严密, 所有支柱必须升足劲, 初撑力不低于24Mpa, 确保支架的支护强度。局部煤壁片帮、顶板漏冒及时处理, 防止因片冒区扩大引起支架失稳而造成倒架事故。工作面顶板破碎、大倾角地点, 必要时使用单体辅助移架, 移架单体必须支设牢靠, 升压时必须实行远控操作。当工作面超前片冒, 采取拉移超前架措施仍然难以控制时, 必须采取超前开帮架棚、接顶、打贴帮柱, 然后再进行调架。
2.2 双滚筒采煤机防滑技术
在开采煤机前和开机过程中, 为了确保采煤机平稳运行, 需要加强对采煤机的维护与检查, 保证制动的可靠性。进行双向上行割煤时, 移架和推移运输机的过程中, 需要结合回采工艺流程的相关规定, 使运输机的弯曲段靠近采煤机;对上行割煤机进行停机时, 上、下滚筒将会全部落地;在关闭下行割煤停机的时候, 停机之前, 首先确保滚筒切入煤壁或上下滚筒落地, 将采煤机停靠在坡度相对较缓的地段。启动采煤机进行割煤时, 为了避免采煤机启动下滑, 通常先牵引后松闸。在大倾角割煤时, 为了避免因扭距过大造成断轴放大滑事故, 及时更换采煤机行走机构的实心花键轴。
2.3 中双链刮板输送机防滑技术
对工作面输送机的防滑处理, 在各支架底座内侧同时安装限位铁块, 缩小底座与推拉杆之间的间隙, 为了对运输机的下滑进行控制, 避免拖拉杆因运输机下滑力拉动出现向下偏移。结合工作面煤层倾角的实际大小, 调整工作面机巷, 进而便于超前风巷的回采, 运输机的上窜与下滑在一定程度上要尽力避免。按照工作面煤层倾角的大小、机巷超前风巷的情况, 控制运输机的下滑, 由上向下推移控制运输机上窜。
3 回采经济效益
通过有效防控综采工作面设备防滑, 创新回采工艺、生产管理及设备配套等技术, 国投新集二矿探索积累了宝贵的经验, 131108大倾角极复杂条件工作面实现了安全顺利安装、回采及撤除, 成为国投新集公司乃至“两淮”地区类似大倾角极复杂条件工作面综合机械化采煤技术一块“试验田”。该工作面成功回收煤炭资源20多万吨, 在创新采矿工艺技术的同时, 创造了可观的经济效益。
4 结论
(1) 大倾角工作面综采设备防滑技术及其整套生产技术工艺, 在国投新集二矿131108工作面成功探索并实践, 取得了明显的技术成果及经济效益。 (2) 为矿井大倾角、松软中厚煤层安全开采积累了宝贵的技术经验。 (3) 实现了复杂条件综合机械化开采技术的新突破, 解决了大倾角工作面设备防滑管理及现场安全回采的技术难题, 值得类似条件工作面开采借鉴和推广。
参考文献
[1]徐永圻.煤矿开采学[M].中国矿业大学出版, 1999.8.
[2]孙广义, 郭忠平.采矿概论[M].中国矿业大学出版, 2007.8.
复杂设备 篇4
关键词：设备基础,导轨,预埋,高精度,型钢支架
0 引言
中国航天六院流动与力学环境试验厂房工程大型设备基础施工中涉及到46条I28b工字钢梁导轨预埋施工, 其预埋精度要求均高与施工规范要求, 且设备基础体量大, 设计上不允许分层施工, 施工难度极大。集团公司在多年施工经验的基础上, 总结了大型设备基础导轨高精度预埋施工方法, 经集团公司内外专家多次论证和实践, 最终在中国航天六院流动与力学环境试验厂房工程中得到成功应用, 并取得了良好的经济效益和社会效益, 填补了国内该类施工技术的空白, 为同类工程提供了很好的借鉴经验。
1 工程概况
中国航天六院流动与力学环境试验厂房工程是国防科技局发展“十二五”规划中确定的西部重点试验工程之一, 该试验厂房目前是亚洲第一、世界第二的流体力学国家级重点试验室, 主要用于研究液体火箭发动机。该项目总建筑面积8910.01m2, 由试验厂房和辅助楼组成, 其中试验厂房分为动力试验大厅、静力试验大厅及附属用房。动力试验大厅设备基础长30.75m, 宽15m, 厚3.1m, 基础上部有I28b工字钢梁导轨22道;静力试验大厅设备基础长31m, 宽15m, 厚1.8m, 其上部有I28b工字钢梁导轨31道 (如图1) 。
2 施工难度分析
(1) 本工程共计104根15m工字钢梁和6根7m工字钢梁导轨预埋, 导轨预埋设计精度要求高于规范要求, 预埋轨道中心线允许偏差小于±2mm, 水平标高允许偏差小于-2~0mm, 平整度允许偏差小于2mm, 相邻两轨道间距离允许偏差小于±5mm, 平面内弯曲允许偏差小于5mm, 施工难度极大。
(2) 为保证设备基础整体抗震性能, 设计单位不允许设备基础施工过程中留施工冷缝, 即要求设备基础混凝土一次浇筑成型。
(3) 设备基础混凝土要一次浇筑成型的前提条件是, 导轨必须一次安装就位并保证导轨安装精度。
3 施工策划
(1) 在施工前进行总体策划, 设计刚性型钢支架, 根据型钢支架的立柱间距在垫层施工时预埋固定钢板 (10mm×200mm×200 mm) , 再将型钢支架固定到固定钢板上。
(2) 在施工现场加工安装超静定型钢支架, 作为固定导轨的辅助支承架, 在导轨两端设置型钢定位梁, 设定精密矩形控制网将导轨控制线投测到支承架和定位梁上。
(3) 利用三维立体方法定位导轨, 再将导轨固定在支承架上, 实现导轨一次性精确安装就位, 省去了地脚螺栓定位的复杂过程。
(4) 采用大体积混凝土施工技术和补偿收缩技术, 防止温度应力造成设备基础产生应力裂缝和导轨位移变形, 整浇设备基础混凝土。
4 施工流程及实施过程
4.1 施工流程
主流程:定位放线→固定钢板预埋→辅助型钢支架及钢筋支架安装→导轨安装、矫正及锚固件固定→钢筋绑扎→模板安装及矫正→混凝土浇筑及养护
次流程:导轨工厂加工→出厂校正→运输→进场验收→安装
4.2 实施过程
4.2.1 作业条件准备
(1) 利用工程控制网进行坐标计算, 将导轨标高及轴线控制点引测到设备基础周围, 建立精密矩形控制网, 采用三维立体定位导轨。
(2) 辅助支承架设计为型钢桁架拼装或满堂式轻型钢支架, 立杆及横梁采用I10工字钢, 腹杆采用∠50×5角钢, 通过焊接连接。
(3) 钢筋支架设计为门架结构形式, 根据上部钢筋荷载, 选用钢筋或型钢制作, 并增设一定的斜撑增加架体刚度。
(4) 征得设计单位同意, 利用混凝土60天强度作为混凝土强度, 选用中、低热水泥, 细骨料采用含泥量不大于3%、细度模数大于2.3的中砂, 粗骨料选用含泥量不大于1%、粒径5~31.5mm连续配级非碱性粗骨料, 掺胶凝材料40%粉煤灰 (或胶凝材料50%的矿渣粉) 及外加剂进行配合比优化, 混凝土拌合用水宜采用地下水。
(5) 利用CAD对每层钢筋做预排, 根据预排情况有针对性地加工钢筋, 如在导轨支承架立柱位置钢筋绕不开的情况应把该处钢筋截断用U型钢筋焊接处理, 并按预留洞的要求设置加强区。
4.2.2 定位放线
根据控制网, 采用全站仪测定设备基础及导轨位置。
4.2.3 钢板预埋
在设备基础垫层施工时预埋支承架固定钢板。
4.2.4 辅助支承架及钢筋支架安装
(1) 辅助支承架安装采用型钢桁架拼装或满堂式轻型钢支架形式, 焊接固定在垫层中预埋的钢板上。辅助支承架拼装时对立柱焊接矫正后再固定, 对弦杆、腹杆先做单肢拼配焊接矫正, 最后采用复制法进行大拼装。
(2) 在辅助支承架横梁上依据导轨位置焊接长度为300mm的[10作为导轨的固定支承件, 为上层钢筋绑扎提供空间。
(3) 刚架焊接完成后做静载试验, 静载值大小为上部荷载3倍, 静载周期为3天, 其变形不得大于0.5mm, 确保导轨安装精度。
(4) 利用CAD对钢筋进行排版, 根据钢筋位置设钢筋支架, 与辅助支承架呈独立体系。钢筋支架采用门架结构, 立柱为I10工字钢, 焊接固定在垫层预埋的钢板上, 横杆用∠50×5角钢, 通过焊接方式与立柱连接。钢筋支架安装完成后应检查焊缝饱满度。
4.2.5 导轨安装、矫正及锚固件固定
(1) 在导轨两端分别焊接一道[10工字钢作为导轨定位梁, 其水平标高比预埋导轨水平标高高10mm, 且反复校核控制其水平标高偏差在0~1mm之间, 用全站仪将设备基础中心线投测到两端的定位梁上, 按设计要求将每根导轨的轴线引测到定位梁上。
(2) 将每条导轨轴线引测到辅助支承架上, 划线标识, 然后在定位梁间张拉导轨控制钢丝。
(3) 钢卷尺测量前先打开, 与空气接触10min后开始测量。测量时, 用弹簧秤施加与钢卷尺检定时相同的拉力 (全长为5m、10m、20m的钢卷尺, 拉力为49±0.5N, 全长超过20m的钢卷尺, 拉力为98±0.5N) , 并用温度计测量现场温度, 以控制测量过程中的拉力及温度。导轨定位线测完后, 尺端调头, 读数员互换, 测量二测回校核导轨控制线精度。
(4) 导轨安装时, 其轴线应与辅助支承架上对应控制线重合, 用楔形铁对导轨标高及轴线进行微调, 钢丝下翻10mm作为预埋导轨上标高, 同时检查导轨轴线与钢丝是否重合, 实现三维立体定位导轨, 调整就位后采用手工直流焊机点焊固定, 每个焊点焊接长度不超过20mm, 焊接时对称进行, 防止导轨焊接变形。
(5) 在导轨上表面采用∠50×5角钢间隔2000mm点焊临时固定, 将导轨连接成一个整体。
(6) 由于地脚螺栓在本施工工艺中仅起锚固作用, 经设计单位计算确定后, 可用钢筋等锚固件替代地脚螺栓作为导轨锚固件。锚固钢筋通过焊接与导轨连接, 焊接时采用小电流、快速多层多道断续对称焊, 防止焊接变形。
4.2.6 钢筋绑扎
(1) 钢筋应按排版要求下料, 对辅助支承架节点部位碰撞情况, 钢筋应截断, 通过U型钢筋焊接连接, 并按预留洞要求设加强筋。钢筋绑扎时应先绑扎离导轨支承架立柱最近的钢筋, 再绑扎其他钢筋, 之后绑扎加强筋, 钢筋为导轨支承架间间距不得小于30mm。
(2) 钢筋绑扎完后要全面检查, 防止钢筋或钢筋支架与导轨支承架发生碰撞, 影响导轨安装。
4.2.7 模板安装及校正
模板安装严格按照方案要求施工, 施工过程中不得扰动刚架及导轨, 模板安装完成后应进行导轨校核。
4.2.8 混凝土浇筑及养护
(1) 大体积混凝土采取平面分层连续施工, 上层混凝土浇筑应在下层初凝前进行, 震捣时不得扰动刚架及导轨。
(2) 混凝土入模温度宜控制在25℃以内, 随施工随测量;混凝土浇筑体的里表温差、表面于大气温差均控制在20℃以内;混凝土降温速率控制在2℃/d。
(3) 混凝土采用保温保湿养护, 并做好浇筑体监测 (主要是测温) 工作, 直到混凝土的表面温度与环境最大温差小于20摄氏度时方可停止养护, 其养护周期不得少于20天。
(4) 混凝土浇筑过程中, 派专人对导轨进行监测, 防止混凝土施工导致位移。
5 结语
本文是在航天六院流动与力学环境研究试验厂房工程导轨预埋施工经验中总结形成的, 针对设备基础导轨预埋精度要求高、设备基础混凝土必须整浇等难题, 提出了大型设备基础复杂导轨一次性高精度预埋的施工方法。通过该施工方法的应用, 设备基础提前10天完成, 经国家测绘局第一大地测量队检测, 导轨安装精度均小于2mm, 满足设计要求, 优质高效地实现了导轨精确预埋, 为同类工程提供了很好的借鉴。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/50755-2012, 钢结构工程施工规范[S].中国建筑工业出版社.
[2]中国冶金建筑协会.GB50496-2009, 大体积混凝土施工规范[S].中国计划出版社.
复杂设备 篇5
1 综采工作面地质条件及设备使用
1.1 地质条件
杨柳煤矿10414工作面走向长度1095m, 倾斜长度180m。该区域所采二迭系山西组10煤层, 煤厚1.5~3.9m, 平均3.0m, 倾角2°~11°。该区域地质条件复杂, 中小断层发育, 存在17条大小不同的断层, 其中落差2.0m以上的有7条, 在断层附近煤岩层倾角增大, 同时存在煤层变薄、岩石破碎等现象。煤层直接顶为1.3~3.53m的细砂岩, 基本顶为7.09m的泥岩, 直接底为1.5m的泥岩, 基本底为2.1m的细砂岩。
1.2 设备使用情况
10414工作面选用的综采配套设备有MG500/1130-WD采煤机一台, SGZ-800/1050刮板输送机一台, ZY6800-19/40液压支架120架, DSJ 100/100/2×200胶带输送机一台, SZZ-830/315转载机一台, PLM-2000破碎机一台, MRB-400/31.5乳化液泵站一套 (两泵一箱) , KBSGZY-1600/6kv/3.3kv移动变电站两台, KBS-GZY-800/6kv/1140v移动变电站一台。
2 综采工作面设备运行及技术管理
2.1 复杂地质条件下设备运行问题分析
采煤机运行中存在的主要问题:1) 综采工作面过构造期间, 仰俯采角度大, 滑靴磨损严重, 损坏较多;2) 采煤机行走轮负荷大, 载荷不均, 其轴承磨损严重或行走轮损坏等;3) 采煤机如遇破矸, 矸石硬度系数较大, 采煤机产生大幅度震动, 各联接处易产生松动, 个别部件易发生开焊、断裂或损伤, 各联接处及齿轮传动系统也易发生磨损, 甚至引起损坏;4) 采煤机摇臂各传动齿轮因震动幅度过大, 极易使轴、轴承、齿轮、支承座等发生损伤。
刮板输送机运行中存在的主要问题:1) 因工作面地质变化比较频繁, 遇构造工作面出现岩石时, 需打眼放炮, 工作面爆破后放炮效果较差, 底板不平, 易使刮板输送机溜槽水平和垂直弯曲度过大, 易造成刮板、链条、溜槽磨损严重;2) 工作面底板不平, 仰俯采角度不一致, 极易引起断链、断刮板、烧坏电机及损坏其它零部件等。
液压支架使用中存在的主要问题:1) 液压支架的前梁及顶梁的液压管路及支架立柱都易因放炮崩坏, 而液压支架立柱和管路的更换, 需要占用大量的时间, 降低工作面的开机率;2) 工作面遇断层等构造, 造成工作面刮板输送机机头、机尾高差增大, 液压支架的倾斜角度变大, 易出现歪架、挤架、倒架等现象, 造成移架困难;3) 因煤层顶板岩石较硬, 周期来压显现明显, 易造成液压支架架体损坏。
工作面机电设备电机烧毁的原因:采煤机、刮板输送机, 如起动频繁、负载突然增大、过载等, 引起电流过大, 温升允许值超标, 都易烧毁电机。
2.2 设备运行问题的技术管理对策
采煤机运行问题的技术管理对策:1) 采煤机割煤过程中, 煤机司机必须紧跟煤机注意观察采煤机运行状况, 出现异常必须立即停机检查处理;2) 工作面过构造等异常区域时, 放炮后须检查放炮效果, 响炮宽度应大于煤机滚筒截深, 方可启动采煤机, 用低速拾取底煤, 如放炮效果较差, 滚筒碰触底板, 必须将采煤机退后, 进行补炮;3) 割煤时如遇到机器发出异响、剧烈震动、滚筒卡死、电机过载等异常现象, 应立即停机, 进行检查处理;4) 严格控制工作面采高, 每刀卧底深度控制在200mm左右, 确保不留台阶, 不飘刀啃底;5) 优化爆破参数, 提高放炮效果, 降低采煤机的运行阻力;6) 严格执行采煤机检修制度, 确保采煤机完好, 轴承磨损超标时, 必须给予更换, 油液和残物按期清理。
刮板输送机运行问题的技术管理对策:1) 过构造等异常区域时, 底板放炮后, 刮板输送机严禁由中部向两端推移或从两端向中部推移, 严格按照自下而上或自上而下的顺序进行推移;2) 移刮板输送机需拉线找直, 确保溜槽水平弯曲度不超过3°;放炮后, 确保溜槽垂直弯曲度不超过6°, 对底板凸出地段进行补炮取平;3) 割煤时, 输送机机头、机尾人员要加强对链条、刮板、拨链器等的观察, 发现断刮板、别劲、异响等现象时, 要立即停机检查处理;4) 刮板输送机机头与转载机搭接高度不小于500mm, 长度不小于250mm。若搭接高度或长度不足, 必须及时调整, 确保搭接合理, 不拉回头煤;5) 加强刮板输送机的日常检修, 做到刮板无弯曲变形, 刮板螺栓齐全, 各部位螺栓坚固, 链条无断裂或磨损超标, 不跑偏, 不飘链, 松紧合适, 发现磨损严重或损坏的链条、刮板及时更换, 松动的螺栓及时紧固。
液压支架使用问题的技术管理对策:1) 放炮期间停止乳化液泵站供液, 避免矸石压住操作阀, 对支架发生误操作;2) 坚持“初撑力第一”的观点。严格控制工作面采高, 严禁超过支架允许高度。顶板发生漏冒时, 必须要用木料接实顶板。移过支架后, 必须及时升紧, 防止液压支架顶梁发生栽头、仰头、倾斜。发现刮板输送机有上窜下滑现象, 要及时通过甩面的方法调整。3) 确保工程质量, 坚持拉线作业, 保持工作面平直, 发现局部超前或滞后, 要及时调整;4) 地质构造附近应力集中, 顶板较为破碎, 压力显现明显, 顶板易发生漏冒, 要加强顶板的管理。为减少对顶板的二次破坏, 要坚持带压移架, 必要时可增加单体支撑, 辅助拉架;5) 采用旧皮带将管路及支架立柱进行保护, 避免放炮矸石对管路及立柱的损坏。
工作面机电设备电机的技术管理对策:1) 完善电机综合保护, 保证完好, 动作灵敏可靠;2) 加强电机的预防性检修。特别是过地质构造期间, 要加强电机的检修;3) 优先选用设有温度传感器的电机, 当电机发生异常时, 能及时断电, 防止电机烧毁。
3 结语
复杂地质条件下的综采工作面设备, 必须在科学管理上下功夫。1) 加强职工技术培训, 提高业务水平, 建立一支高素质的职工队伍;2) 加强综采工作面设备的现场管理。实行责任追究, 保证每台设备都有专人负责, 杜绝责任事故发生, 保障设备完好;3) 加强设备技术管理。对所使用的设备建立技术档案, 在井下设立配件库, 现场备用易损耗配件;4) 优先选用质量好的设备、配件。从源头上降低设备故障率。
参考文献
[1]李文学, 浅议综采工作面过断层[J].山西煤炭, 2011.
复杂设备 篇6
关键词：大型复杂设备,在线检测与故障诊断,维护管理
0 引言
钢铁企业随着生产规模不断扩大,老系统逐步被淘汰,新上设备越来越趋向于大型化、现代化。大型复杂设备在钢厂的应用日益普及,这些设备不仅在生产线上地位至关重要,而且构造复杂、采购成本高,其故障具有影响面广、维修时间长和修复资金大等特点。定点巡检、定期检查已不能较好的维护、保养好这些设备,如何更好地对这些设备有效、高效的维护,保障复杂大型设备的功能与精度,充分发挥设备大型化的优势,推进低成本稳定运行,是设备管理研究的一个新课题。
1 现有管理模式存在的问题
目前钢铁企业设备运行维护管理模式基本上采取岗位点检、维修巡检、专业巡检“三级结合”点检+计划性定期检修(或事故维修)。设备点检人员定期到设备本体前采用“听、看、摸”等方法,获取设备运行时的感观状态,包括异常噪音、异常震动、异常温度等;设备专检人员定期依靠红外测温仪、振动测试仪等测量仪器测量设备本体外壳,以获取设备温度、振幅、振速等运行参数,并记录下来,通过对比设备正常运行固有参数与测量参数,确定设备运行是否正常,或者通过对某些参数多次测量值进行比较,依据测量数据勾画出的曲线确定设备运行趋势。由于大型复杂设备在运行时参数瞬间千变万化,特别在设备启动瞬间,若不能在线地对设备的状态检测,将无法及时高效给出有效的设备运行状态诊断结果。对于大型复杂设备维护,这种管理模式存在以下两个问题:
(1)不可避免地存在盲目检修和事故性维修并存的问题,即计划性检修对于设备运行状态较好时来说是不必要的浪费,而当机组设备开始发生故障或异常时,可能未被察觉,设备带病运行,往往会造成设备的严重损坏,故障后维修方式既不安全又延长了维修时间,增加了修理费用。
(2)计划检修是建立在设备故障率的统计分析基础上的,其检修期要远远小于最短故障期,可以保证不会出现设备损坏的严重故障,但往往要使还能运行一段时间的设备停下检修,既减少了产量又增加了维修费用,造成所谓“过剩维修”。
2 设备状态检测与故障诊断机理与策略
设备在运行过程中和运行状态有关的各种物理量随时间的变化呈现一定的规律,这些物理量包括振动、速度、噪声、温度、压力等。用相应的传感器及测量仪器检测它们随时间变化的信号,信号中常常包含对设备状态识别与诊断非常有用的各种信息。有效地分析、处理这些信息,建立它们和设备运行状态之间的联系,是设备故障诊断的物理基础。设备故障诊断是掌握设备在启动、运行过程中的状态,确定其构件整体或局部是否正常运转,早期发现故障,分析原因并预报隐患发展趋势,是一种给设备“体检或看病”的技术,包含“监测”和“诊断”两层意思。在线检测与故障诊断技术是将传感器永久安装于设备内部构件上,将传感器采集的信号通过处理设备和传输设备直接传输到计算上,通过专用智能软件对所测设备运行状态进行实时显示和分析诊断。也可以将分析诊断结果接入设备的电气控制部分,一旦发现故障或所测参数超过报警范围,计算机发出指令使电器控制部分作出相应操作以保护设备。
随着其它各门学科的进一步发展和计算机网络技术的飞速发展,设备运行状态管理已进入计算机管理模式,设备状态在线监测与故障诊断技术方面的研究工作已进入深度和广度发展的阶段,研究工作从监测诊断系统的开发研制进入到诊断方法的研究,只需将数据采集器上的参数通过通信线传入计算机,计算机便能对这些数据作出综合分析,并显示出相关的图谱,倍频谱图、倒频谱图、时域频谱图、幅值图等。并可通过计算机上的专家系统、模糊判断、神经网络等智能理论对所测的数据进行综合评价,确定设备是否该检修或还可使用多长时间后检修。基于在线监测与故障诊断的复杂大型设备管理流程如图1所示。
以设备状态在线监测与故障诊断为基础的预知维修,是不规定检修周期,通过对设备状态在线地检测与诊断,查明设备有无劣化或故障征兆,再安排在必要时进行修理。它能在设备失效前检测和诊断出所存在的故障,并可较准确地估计出连续运行的可靠时间,因而设备使用寿命最长,意外停机事故最少,还能使“过剩维修”、“事故维修”受到控制,进行零件级诊断,发现早期故障,逐步实现“零库存”、“局部精确检修”和“预知维修”,保障设备稳定运行,大幅降低设备管理各项费用。
国内钢铁企业设备管理中采用设备状态在线检测与诊断技术工作起步较晚,多是采用计划性的定检、检修。在公司设备大型化后,对于设备的管理不能一概而论,应针对不同的设备构造、运行特性采用不同的设备管理模式。对于使用定期点检、计划性定修就能保障功能与精度的设备,应采用原有模式;逐步推进设备状态在线监测与故障诊断技术在大型复杂设备管理中的应用。
3 设备状态在线监测与故障诊断系统
设备状态在线监测与故障诊断系统由以下几个部分组成(如图2所示):
(1)信息采集:根据设备构造复杂程度,在内部构件上安装永久性加速度、温度等传感器同步高速采集机组振动、温度、压力等稳态信号以及开停机过程的瞬态信号,并根据不同状态进行数据分类、报警设置、数据传输等,采集站对现场数据处理后以报表格式送入上层网络。
(2)在线监测预报:每天24h连续不断对设备内部构件进行监测,主要监测参数包括振动、温度、转速等,根据设备所出现的不同状态,进行声、光报警;冻结数据,实时预报机组在未来时刻所处的状态,为设备管理、维护提供理论依据。
(3)信号分析与数据处理:根据设备构件不同状态下的不同数据类型,从硬盘上获取分析数据,按不同情况采取数据融合和时域(频域)、小波分析等新技术进行稳态或瞬态分析,从时域到频域多角度、多相位提供各种图谱,并将分析结论及特征参数量送入诊断专家系统,为分析诊断设备状态提供丰富的信息。
(4)智能故障诊断:应用人工智能技术,以人工神经网络、模糊规则推理出设备构件故障部位与原因,并在运行过程中应用知识工程不断积累故障经验来丰富专家知识库,提供故障发生原因及治理措施。
4 应用与效益分析
大型复杂设备维护管理要逐步推进,对于能够掌握设备特性、维护经验丰富的设备要保留原有的维护模式,在构造复杂、集成度高的关键大型复杂设备上尝试新技术,作为原有维护管理模式的有益补充。安钢高在线机组减定径机、炼铁厂2200m3高炉罐式炉顶布料器上应用在线监测与故障诊断。
罐式炉顶布料器是2200m3高炉生产的关键设备之一,齿轮箱轴承和齿轮是整个布料器区域的核心,常规检测无法掌握内部构件磨损状况,齿轮箱故障时有发生,故障后高炉需休风检修,严重影响高炉生产。高线机组减定径机械设备引进于美国摩根公司,采用西门子高压变频电机,减定径设备机架间协同工作、载荷交变、冲击振动大,需要监测的范围比较广,故障多为轴承保持架及滚动体故障,齿轮点蚀、装配不良故障次之,并伴随冲击断齿和轴应力故障,近年来设备故障频频发生。
减定径在线检测与故障诊断技术的成功运用所带来的经济效益:高线机组可以根据设备运行状况适时组织生产和安排检修,在线监测与故障诊断稳定运行一年来,在其监测范围内未发生一起因故障突发而停机解体检修,设备运行质量大幅度提高;高线机组在其监测范围内因提前预报故障隐患,高线机组共节约生产时间约74h,由于没有造成大的设备事故且检修目的明确,共节省备件费用约63万;综合经济效益=生产经济效益+节约备件费用=233.1+63=299.1(万元)。
参考文献
[1]周凤星,程耕国.机械与电气设备在线数据采集和故障诊断系统[J].冶金自动化,2002,5
[2]李葆文.设备管理新思维新模式[M].北京:机械工业出版社,2003
复杂设备 篇7
1 工作面概况
十二矿己15-17200工作面走向长度780m,倾斜长度230m,平均倾角19°,平均采高3.15m,工作面采用单一走向长壁后退式采煤方法,综合机械化采煤工艺,全部垮落法管理顶板。工作面采用SGZ-960/1050型中双链刮板输送机;SZZ-800/250型桥式转载机;PLM2200型破碎机;MG500/1120-AWD型交流变频电牵引型双滚筒可调高采煤机;电液控液压支架97组:ZY6400-12/25D型掩护式电液控液压支架89组,ZY6800-1430D型掩护式电液控液压支架6组;ZZTM2×11300/16/28H六柱反四连杆支撑掩护式充填模板支架2组。
2 回撤前准备工作
2.1 回撤通道施工
工作面回采至距停采线10m时采面上单网,距停采线8m时,开始上双层网护顶,同时从机尾向机头依次沿顶上钢丝绳,采面每隔0.6m上一根钢丝绳,共10根钢丝绳,钢丝绳与金属风巷下帮锚杆上、回风巷上帮的U型钢腿子上(如图1所示)。工作面推进到距设计停采线3.4m时,拉最后一排支架,并根据顶板及煤墙情况,采用采煤机割煤或爆破的方法做出工作面回撤通道,做回撤通道前采用采煤机割煤时,确保采面在铺好方木和铁板后,净高达到2.6m以上,净宽达到2.6m。采煤机割一刀后,支架顶梁上上U型钢梁挑顺山大板临时支护顶板,然后再卸掉支架与刮板输送机连接头,用单体柱推溜后割第二刀煤,采煤机割第二刀煤后,将顶梁上的U型钢梁抽出挑顺山大板临时支护顶板,再利用爆破落煤的方法做出通道。待工作面回撤通道宽度达到规定后架设正规棚子,架棚时先降架再上圆木梁和加工后的U型钢,然后升紧支架。支架升紧后先使用单体柱支撑圆木梁和U型钢或工字钢,单体柱升紧升牢,然后在煤壁侧挖好柱窝利用圆木腿子支撑圆木梁,利用单体柱支撑U型钢或工字钢。
2.2 扇子面及绞车窝施工
工作面回撤通道施工完成后,利用放小炮或手镐落煤的方法在机尾做出扇形出口。在工作面第150架顶梁上方沿走向方向,均匀摆放2根3.5m长的并焊工字钢梁,支架前梁架设的每根钢梁净宽度分别为2.8m、3.0m,另一头使用单体柱做腿;第151架顶梁上方沿走向方向,均匀摆放2根4.0m长的并焊工字钢梁,支架前梁架设的每根钢梁净宽度分别为3.2m、3.4m,另一头使用单体柱做腿;第152架顶梁上方沿走向,均匀摆放2根4m长的并焊工字钢梁,支架前梁架设的每根钢梁净宽度分别为3.6m、3.8m,另一头架设2道顺山抬棚拖住走向钢梁(如图2所示)。
机尾绞车窝高×宽×深=2.5m×2.5m×4m,做绞车窝炮眼布置为双排眼,眼深1.2m,炮眼上眼距顶0.8m,左右间距0.8m,上下间距0.8m,底眼距底板0.9m,炮眼角度为顶眼仰角10-15°,底眼下扎10-15,炮眼装药量每个眼≤500g,用黄泥封严封实充填长度不低于0.6m,每次起爆不超过6个眼,坚持一次装药一次起爆。绞车窝支护采用2.8m工字钢梁,2.8m单体柱做腿,棚间距0.6m,铺设金属网,上网必须联接紧密,使用小大板背顶、背帮,顶板小大板间距0.7m,背帮小大板间距0.7m。
3 工作面设备的回撤
由于己15工作面回收长度长,倾角较大,平均角度为19°,机尾段最大坡度曾经达到33°,回撤时采面最大坡度为27°,采面支架较大,大坡度回收支架将影响到实现设备的回收速度,且煤层发热量大,容易自然发火,若回收速度慢,采空区容易自燃发火。上述问题是影响己15-17200工作面快速回收的主要问题,针对以上问题,根据工作面的实际情况提出上下巷同时回收设备、工作面铺设钢板回收支架、设备在回风巷装车平台进行装车等一系列的技术措施。
3.1 上下巷同时回收设备
在己15-17200工作面两巷提前铺设轨道至装车地点,合理分配两巷的回收工作,进风巷先回收开关列车,然后回收采煤机,最后回收运输机槽子,回风巷由于回收开始时机尾需要做绞车窝,做绞车窝时,回收30T转载机,然后回收运输机槽子,最后,回收支架,采取两巷同时回收的方法使回收工期缩短了1/3。
3.2 工作面铺设钢板回收支架
由于工作面采用铺设轨道外运支架时,由于机尾坡度较大,若在机尾做出架平台,机尾高度将达到6m左右,出架平台将无法支护,支架到时机尾无法停车换钩头,支架在倾角大的弯道拐弯困难,容易掉道,且轨道运输时,行车不行人,工作面排架和回架不能同时进行,回收功效较低,针对此种情况,采用在机尾从上往下依次铺设方木,在方木的上方铺设钢板,钢板之间使用螺丝或道钉连接,机头钢板压机尾钢板,保证支架能够顺利回出,此种方法,材料消耗很小,回收支架简单、易行,且采面铺设钢板回收支架的方法可以不做出架平台,直接把支架拉至回风巷,装车平台进行装车回收,有效的解决了机尾出架平台的问题。
4 结论
在己15-17200工作面设备回收过程中,在立足安全的基础上,采用两巷同时回收作业及使用铺设钢板的方法回收支架的方法,克服了大倾角、大采长等种种困难,大大的节约了回收时间,工程自在2013年12月初开始回收,12月底回收结束,历时1个月,回收节约时间15天,有效的避免回收工期在在煤层发火期之内而导致支架等设备遗留井下,实现了复杂地质条件下工作面设备高效、安全、快速的回收,对以后大倾角、大采长工作面的回收起到了很好的借鉴作用。
摘要：平煤天安股份十二矿目前进入深井开采及残采阶段,工作面地质条件复杂,如何实现工作面设备安全快速回撤是该矿面临的主要问题,针对工作面煤层易自然、采长大,且煤层倾角较大的情况问题,采用采用两巷同时回收作业及使用铺设钢板的方法回收支架的方法,克服了大倾角、大采长等种种困难,大大的节约了回收时间,实现了复杂地质条件下工作面设备高效、安全、快速的回收,对以后大倾角、大采长工作面的回收起到了很好的借鉴作用。
关键词：综采工作面,设备,回撤通道,倾角,回收
参考文献
[1]黄辉.陈四楼煤矿21503综采工作面搬家工艺探析[J].山西焦煤科技.2014(04).
[2]赵华全,卓青松,陈晓海.复杂条件下综放工作面支架回撤技术实践[J].煤炭工程.2013(12).