安全工程论文-矿山机械安全.doc
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1、目 录内容摘要:1关键词1引言:2第一章 煤炭工业发展对矿山机械设备的需求31.1井下重点设备的基本要求31.11井下综采设备31.12井下综掘设备31.13 全自动刨媒设备41.2矿井提升设备41.3露天矿井开采成套设备51.4煤炭洗选加工设备6第二章 我国矿山机械的发展和安全技术的现状72.1我国煤炭以及矿山机械的发展现状72.11我国煤炭工业发展现状72.12矿山机械的发展现状82.2 矿山机械设备的装备水平参差不齐82.3 矿山机械的研发和生产能力不断增强9第三章 矿山机械存在的主要问题93.1 我国矿山机械的安全状况不容乐观93.2 矿山机械安全检测技术需要完善93.3 机械安全设计
2、方法不够成熟103.4 矿山机械安全标准急需完善和严格执行103.5 从业人员素质有待提高103.6安全生产的实践中须处理好其内在的各种关系113.61安全与生产的关系113.62安全与效益的关系113.63偶然与必然的关系123.64突击与持久的关系123.65硬件与软件的关系133.66爱护与袒护的关系133.67情治与严治的关系143.68大事与小事的关系143.69独唱与合唱的关系15第四章 解决措施154.1矿山机械事故以预防为主154.2 建立矿山机械安全设计体系164.3 转变企业观念164.4 加大安全资金投入,改善机械设备现状174.5 进一步制定和完善矿山机械安全的法规和标
3、准174.6 加强对矿山机械安全技术人才的培养和从业人员培训17参考文献18致谢19内容摘要:矿山机械的发展现状分析目前矿山机械所面临的安全现状,提出目前我国矿山机械安全技术领域存在的主要问题,并针对这些问题作了具体的分析,同时提出加强高级技术人才培养、强化操作人员培训、建立矿山机械安全设计体系等有效的措施。 关键词:矿山机械;机械安全;措施 引言:煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业,我国的煤炭产量已是世界第一位,是煤炭生产大国,现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中
4、型煤矿大量使用。同时,我国煤炭开采技术装备总体水平低,煤炭生产技术装备是机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。技术和装备水平低。全国煤矿非机械化采煤60%。大中型国有重点煤矿装备水平较先进,但设备老化程度较大;小型矿井生产技术装备水平极低,煤矿生产工艺落后,作业人员过多、效率低。“十一五”期间,煤炭工业的生产技术水平将明显提高。国家将建成140个高效安全现代化矿井,国家将加大对煤矿建设项目的支持力度,已先后有17个煤炭建设项目,由国家开发银行出具贷款承诺,还将100多个高档普采工作面升为综采工作面,100多个普采工作面升为高档普采工作面。这样,中国大型煤矿采掘机械化程度将达到95%。中
5、型煤矿的机械化程度将达到80% 以上;大型煤矿国内先进水平装备率达到20%,国际先进水平装备率达到6%,中型煤矿国内先进水平装备率达到10%,小型煤矿机械化、半机械化程度达30%以上。据此分析,煤炭需求的急剧增长,上述煤矿采掘机械化指标还会有所突破,这为煤矿装备的发展提供了广阔的市场前景。因此,矿山机械的安全问题也成了大问题。作为一名在生产一线的工人,安全生产是每个工人必须要做到的事情,稍微在矿山机械运用中有一点大意,将会给集体、工友、自身带来很大的物质及精神损失的;也许物质上的损失是可以弥补的,但精神上的惨痛是永远也恢复不了的。领导必须把安全生产放在首位,这样才能保证产品的质量和产量;如果连
6、起码的安全都保证不了的话,那生产怎么能继续下去呢?在生产中,安全要从自身做起,机器本身配置的有安全防护措施,所以要严格按照安全操作规程去操作进行生产,还要在生产中养成细心的习惯,即使在忙乱中也要学会沉着冷静,在思考后才去动手去处理故障,这样安全隐患才会降至到零。第一章 煤炭工业发展对矿山机械设备的需求1.1井下重点设备的基本要求1.11井下综采设备我国煤炭开采90%以上的井工开采的,井工开采占煤炭开采的主导地位。为迅速提高我国综合装备水平,要以科学发展观为指导,采取跨越式发展模式。在“十一五”期间应以日产2.5-3万吨(年产1000万吨左右)的综采成套设备国产化为突破口,全国实现综采成套设备国
7、产化,推动我国矿山机械工业的发展。预计从2004年 到2020年,每年新增综采工作面成套设备为30套、普采工作面成套设备50套,每年设备更新量约为现有的基数的六分之一。粗略估算,2010年采煤成套设备年需求量将达到500台套左右。高产高效综采技术的核心是井下工作面综合机械化采煤输送设备,主要有采煤机、刮板输送机、液压支架和带式输送机。急需开发研究的电牵引采煤机:装机总功率为2000kw左右,供电电压为3.3 KV、采高 范围为5-6m,生产能力达3000t/h左右。重型刮板输送机:输送能力3000- 5000t/h,铺设长度250-400m,链速1.4m/s,装机功率3700或21000kw,
8、供电 电压为3.3 KV。液压支架:最大工作阻力12000 KN,立柱最大缸径480mm,支护高度6m,架间距1.75-2m,支架降移升时间8-12s,采用电液控制系统。大型带式输送机:装机功率1500-4000KN,电压3.3KV,带宽1.4m,带速5m/s ,运量5000t/h,距离50000m以上,托辊寿命5万小时以上,减速器寿命7万小时 以上。1.12井下综掘设备我国目前综掘机械化程度比较低,仅为12.81% ,远远跟不上综采机械化的发展,其中掘进机虽有较大的发展,但整体技术水平仍比国际先进水平有较大差距。需研究开发先进的掘进机:其截割功率300kw 以上,截割断面最大可达42m2,经
9、济截割硬度达f12,可靠性要求,齿轮寿命在 20000h以上,轴承寿命在30000h以上,力争整机掘进10000米无故障。同时要 结合我国国情和煤矿实际工矿,开发研制集切割、装运、行走、锚杆支护、机载、除尘等功能为一体的掘锚联合装备机组,可大大提高掘进速度。1.13 全自动刨媒设备我国薄煤层储量约占总储量的21%左右,但是由于煤层薄,作业空间小,工作条件恶劣,薄煤层高产高效开采技术一直是我国煤炭工业研究探讨的重要难题。刨煤机作为一种“浅截深、多循环”的采煤设备,是实现薄煤层高产高效的有效途径。提高薄煤层机械化水平加快薄煤层资源的开采进度,不仅可以充分利用有限的资源,提高矿井整体生产能力,同时,
10、也有利于保障煤矿的安全生产。开发研制大功能、高强度、高效率、紧凑型的全自动刨煤成套设备势在必行。全自动刨煤成套设备(采高0.6-1.8m),主要包括刨煤机、配套刮板输送机、薄煤层液压支架、顺槽转载机、破碎机等产品。我国目前主要从德国DBT进口主机刨煤机及配套刮板输送机,由北京煤炭机械厂配套薄煤层液压支架,张家口煤矿机械有限公司配套转载机和破碎机。到目前已进口六套(铁法2套、晋城、西山、阳泉、大同各1套)。开发研制的全自动刨煤成套设备:其生产能力1000吨/小时,铺设长度250-300米,适应煤层厚度0.8-2米,适应煤质硬度F3.5,适应煤层倾角25度,功率2400kw(刨头部分)、刨煤方式为
11、双速混合式,上行速度0.88米,下行速度1.76米,刨深120毫米,上行90毫米,下行30毫米、下链牵引,牵引链38毫米D级,刨煤机采用智能控制系统,能自动监 视故障性质和位置。1.2矿井提升设备目前我国约90%的原煤是靠井工 开采的,矿井提升设备是井工开采的咽喉设备,它不仅关系到矿井的产煤量,而且直接影响到人身和整个矿井的安全。我国煤炭产量到2020年将达20-32亿吨,估计每年需新增大型、特大型矿井提升机约30台套,考虑到更新改造,综合估算在“十一五”期间平均年需各类提升机150-180台套,其中大型和特大型约占 20%,中小型约占80%,每年新增提升机产值5.4亿元左右。开发研制适用于年
12、产1000万吨的特大型矿井提升设备,其规格为64、74多绳提升机、最大拖动功率单机为6000KW、双机为24000KW、最大提升速度1416米/秒,整机使用寿 命为25年。采用恒力矩、恒减速液压控制系统:采用计算机数字控制自动化 运行,提升速度及容器位置的监控全由电气自动检测、反馈、调整。实现提升机的全自动化监控运行。1.3露天矿井开采成套设备露天开采占我国煤炭 总开采量的10%左右。露天开采与井工开采相比具有煤炭资源利用率高,开采成本低,作业现场和工作人员更加安全等优点。所以,发展露天开采更有其井工开采无法相比的作用和意义。大型露天矿设备从设计、制造到使用的技术性强,世界各国都争相把最先进的
13、技术成果用在大型露天矿设备上,因此发展大型露天矿设备可以带动机械、电气、液压、信息等行业的发展,推动和促进我国民族工业的发展。当前世界露天矿开采特点是:高度集中化开采与集约化经营;开采工艺的多样化;企业管理的计算机化与智能矿山;合理充分利用资源,重建生态环境保持可持续发展等几个方面。在我国大型煤炭基地建设总体规划方案中,神东、晋北、蒙东(东北)、云贵、黄陇(华亭)、陕西等基地都建有大型露天煤矿,仅霍林河、伊敏河、胜利、平朔哈尔乌苏2000万t采选项目中16-45m3矿用挖掘机市场需求量就可达30-50亿元;哈尔乌、武家塔、马家塔采选项目等需大型拉铲15-20亿元,又比如对半连续开采工艺设备仅蒙
14、东要建7个5000万t级煤炭基地,建设一批保证胜利一二三号、百音花、伊敏河、宝日希勒一号和二号等超过千瓦吨级大型露天煤矿,加上神府、哈尔乌苏和原有五大露天煤矿的改建及二、三期扩建,移动式、半移动式破碎站需求量在40-60台(套)之间,要求移动式(半移动式)破碎站的生产能力达到每小时2000-4000吨(碎煤),最高达到每小时 6000吨(碎岩)。在上述煤矿建设中对矿用卡车的需求量,估计,“十一五”期间需100t级矿用车在250辆左右。当前需要开发研制斗容28m3、45m3的大型机械式正铲,斗容70m3、90m3、100m3臂长约为100m的大型拉铲,降低电能消耗17% ,减少机械零部件应力载荷
15、约30%,提高零部件使用寿命,使平均无故障时间达到国际先进水平。开发研制斗轮挖掘机,争取与国外合作制造3600m3大型斗轮挖掘机,达到国际先进水平。开发研制移动式、半移动式大型破碎站,其生产能力4000-6000-8000t/h,破碎物料强度150Mpa,给料粒度15001500 1500-250025002500mm,排料粒度350mm,立机形式新型双齿辊破碎机(中心距1500-1800mm,辊长2500-4000mm,功率2300-2500KW)。开发研制带宽2m的大型带式输送机,功率31400KW,运输量12000t/h,半固定式单机长 8820m,移置式单机长5270m,在-45低温下
16、能正常运行。争取与国外合作,开发研制载重170-360t的大型电动轮自卸车,并达到国际同类产品的先进水平。1.4煤炭洗选加工设备煤炭清洁洗选加工技术是资源综合利用的基础,是提高煤炭热效率的有效途径,也是保障国民经济可持续发展和环境保护的需要,煤炭洗选加工业在政策扶持、科技进步、市场拉动、投资增加和环保要求的推动下,呈现出快速发展、总体推进、扩量提质、增效降污的可喜局面,原煤入洗比例不断提高。到2004年末,全国共有年入洗3万吨及以上的选煤厂2000余座,设计能力7.5亿吨以上,原煤入洗量为5亿吨左右。2005年,全国原煤入洗能力将突破8亿吨,入洗量将达到6亿吨,入洗比例达40%,根据煤炭工业规
17、划,到2010年原煤入洗率达50%,原煤入洗量提高到11亿吨,炼焦煤全部入洗,动力煤入洗率达到 40%以上。据此计算,每年将新增8000-10000万吨原煤入洗,按400万吨规模洗选煤厂计算,每年将新增25座大型洗选煤厂,加上现有洗选煤厂的技术改造每年约需洗选煤设备250套左右,洗选煤设备的发展潜力很大。为适应煤洗选加工的要求,应开发研制单机处理能力为1000-2000m3/h的新型浮选机,其主要参数能够实现自动控制。开发研制筛子面积28m3的高可靠性大型直线振动筛。开发研制入料粒度25-400mm、处理能力为300-400T/h的高效液压动筛淘汰机。开发研制筛篮直径1.4米,处理能力300T
18、/h的大型卧式振动离心脱水机和 400m2高效精煤压滤机、处理能力35T/h的沉降式离心脱水机等高效脱水设备。开发研究并解决300-400万吨/年的大型选煤厂的集中控制和智能化管理技术与装备,实现选煤的全过程的主要工艺参数,煤炭灰分、水分、发热量、悬浮液密度、入料浓度、流量、旋流器入口压力、跳汰机床层厚度、松散度、浮选加药量、耙工浓缩机溢流水的浊度、皮带输送机的煤流量等指标的在线检测、实现跳淘机、浮选机、重介旋流器、压滤机等主要分选设备单机自动化控制系统和选煤 厂全厂的综合自动化控制系统。另外,随着煤炭工业大力发展和推广洁净煤 技术,煤的焦化、液化、气化等二次转化设备也必将得到迅速发展,开发研
19、制大型炼焦设备、大型煤液化容器,大型煤气化炉势在必行。为此,矿山机械企 业要抓住目前我国产业结构调整和企业深化改革之机,在国家政策的指导下加快矿山机械企业改组、联合、兼并、破产、重组和股份制改革的步伐,组建以矿山机械制造企业为主体,有煤炭生产企业入股、科研院所参与的大型矿山工程装备集团,如中国煤矿工程机械装备集团、太原重型机械集团煤机有限公司等,形成具有制造和开发能力、工程成套能力、有创新能力的企业实体。把企业建成具有市场竞争能力和抗风险能力的现代化矿山工程企业集团,努力向煤矿提供成套设 备,减少用户的风险,为我国煤炭工业的发展做出积极贡献。 第二章 我国矿山机械的发展和安全技术的现状2.1我
20、国煤炭以及矿山机械的发展现状2.11我国煤炭工业发展现状进入21世纪,我国煤炭工业快速发展,2000年全国产煤9.9亿吨,2001年产煤11.04亿吨,2002年13.8亿吨,2003年16.67亿吨。2004年全国产煤19.56亿吨,占全国一次性能源生产总量的74.3%,当年煤炭销售量为18.91亿吨,占全国一次性能源消费总量的65%,均居世界第一位。2005年煤炭产量达21亿左右,创历史最高水平。全行业实现整体盈利,生产力水平显著提高,产业结构调整取得重大进展。一些企业开始跨地区、跨行业的产业联合,煤、电、化、路、港、航产业链开始形成,形成了一批在国内领先、在国际上具有一定竞争力的大集团,
21、如神华集团、山西焦煤集团、兖州矿业集团等。我国煤炭产量急剧上升,得到了全世界的关注。2.12矿山机械的发展现状经过几十年的努力,我国矿山机械行业得到大力发展,但与国外同行业产品的发展水平相比,有相当大的差距,尤其是在露天挖掘设备和井下运设备等方面差距尤其明显,对矿山机械产品而言,在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距;我国加入WTO后,为了加快基础工业的发展,必须加快矿山机械的开发与研究速度。 近年来,我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进,或者与国外着名厂商的合作、合资,加速了产品的更新换代,矿山机械行业有了长足的进步,传统产品的结构、性能
22、和外观有了提高和改进,制造工艺技术水平有了提升。但是随着社会的进步和科学技术的发展,生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视,机械安全也逐渐形成了一门独立的学科,并得到了社会的认同。首先,处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现,就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生; 其次,随着采矿工业机械化程度的提高,特别是大型和重型机械进入采矿场所,安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。 尤为重要的是,煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险,一旦遇到明火就会爆炸,引发重、特大安全事故,造成严重的人身伤害和财产损失,为了坚决消灭引爆火源,井
23、下设备必须具有良好的防爆性能“每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失,也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁, 矿山机械的安全问题越来越引起了人们的高度重视。 2.2 矿山机械设备的装备水平参差不齐 我国矿山机械设备的装备水平参差不齐,现役煤炭生产矿井大体可以分为4类:老矿及改扩建矿;现代化矿井;大型(超大型)现代矿井;乡镇中小型矿井。 (1)老矿及改扩建矿多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于资金和企业观念上的问题,仍然保留着建井初期的装备,设备非常落后,安全设计欠缺,虽然进行过一些技术改造仍无法满足安全生产的要求; (2)现代化矿井大多建于20世纪80年代中、后期,
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