《礦山運輸設(shè)備》課件

《礦山運輸設(shè)備》課件礦山運輸設(shè)備課程介紹專業(yè)礦山工程技術(shù)課程探索現(xiàn)代礦山運輸系統(tǒng)的核心技術(shù)與應(yīng)用課程概述課程目標(biāo)掌握礦山運輸設(shè)備原理熟悉設(shè)備選型方法了解系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化學(xué)習(xí)內(nèi)容地下與露天礦運輸設(shè)備設(shè)備維護與故障診斷自動化與智能技術(shù)考核方式平時作業(yè)30%期中測驗20%期末考試50%礦山運輸設(shè)備簡介定義和分類將礦石從采掘工作面運至地面的專用設(shè)備在礦山生產(chǎn)中的作用連接采掘與選礦環(huán)節(jié)的關(guān)鍵紐帶發(fā)展歷史與趨勢從人力畜力到智能自動化礦山運輸系統(tǒng)概述運輸系統(tǒng)的組成主運輸設(shè)備輔助運輸設(shè)備轉(zhuǎn)載設(shè)備主要運輸方式連續(xù)運輸非連續(xù)運輸聯(lián)合運輸運輸系統(tǒng)設(shè)計原則安全可靠經(jīng)濟高效環(huán)保節(jié)能露天礦運輸設(shè)備卡車運輸靈活性高帶式輸送機連續(xù)高效鐵路運輸大運量破碎-輸送系統(tǒng)綜合優(yōu)勢露天礦卡車運輸?shù)V用自卸卡車類型電動輪卡車機械傳動卡車新能源礦卡性能參數(shù)載重能力爬坡能力行駛速度選型依據(jù)生產(chǎn)能力運距道路條件電動輪礦用自卸卡車動力系統(tǒng)柴油發(fā)電-電機驅(qū)動傳動系統(tǒng)交流電動輪驅(qū)動優(yōu)勢與應(yīng)用大扭矩、高可靠性機械傳動礦用自卸卡車發(fā)動機系統(tǒng)高功率柴油機液力變矩器平穩(wěn)傳遞動力機械驅(qū)動橋可靠耐用適用條件中短距離運輸帶式輸送機系統(tǒng)輸送帶核心承載部件托輥系統(tǒng)支撐導(dǎo)向輸送帶驅(qū)動裝置提供驅(qū)動力機架結(jié)構(gòu)支撐整個系統(tǒng)帶式輸送機的設(shè)計與選型10000t/h輸送能力決定帶寬和速度5km輸送距離影響驅(qū)動功率15%最大傾角限制應(yīng)用場景7.5kW單位功率能耗評估指標(biāo)半固定式破碎站輸送系統(tǒng)卸料平臺卡車卸載礦石給料機控制給料速率破碎機將大塊礦石破碎皮帶輸送機將破碎后礦石輸送移動式破碎站移動靈活跟隨工作面推進快速安裝縮短建設(shè)周期降低成本減少運輸距離系統(tǒng)集成破碎篩分一體化鐵路運輸系統(tǒng)礦用機車類型：電力機車、內(nèi)燃機車軌道設(shè)計要點：坡度控制、曲線半徑、軌距選擇地下礦山運輸設(shè)備軌道運輸傳統(tǒng)可靠方式無軌運輸靈活高效連續(xù)運輸大運量低能耗提升運輸垂直運輸核心軌道運輸設(shè)備礦車類型側(cè)卸式礦車底卸式礦車固定車廂礦車軌道布置主運輸巷道工作面軌道車場設(shè)計軌道維護道床維護軌距檢查道岔保養(yǎng)礦用電機車架線式蓄電池式混合動力新型電機車工作原理：電能轉(zhuǎn)化為機械能驅(qū)動主要參數(shù)：牽引力、速度、功率礦用柴油機車特點應(yīng)用場景安全注意事項無需供電系統(tǒng)通風(fēng)良好礦井尾氣處理機動性強臨時性運輸防火防爆維護簡單輔助運輸噪聲控制無軌運輸設(shè)備鏟運機裝載運輸一體化井下卡車大運量長距離無軌膠輪車靈活性高輔助運輸車多功能支持鏟運機結(jié)構(gòu)組成鏟斗鉸接式車架動力裝置工作原理自裝自卸短距離運輸靈活轉(zhuǎn)向選型依據(jù)巷道尺寸運距長度產(chǎn)量要求井下卡車特點和應(yīng)用范圍低矮車身設(shè)計大載重能力適合長距離運輸與鏟運機配合使用與地面卡車的區(qū)別抗爆設(shè)計尺寸適應(yīng)巷道排放處理系統(tǒng)操作空間緊湊無軌膠輪車類型和用途人員運輸車：運送工作人員材料運輸車運送支護材料、爆破器材維修車攜帶維修工具和零件操作要點限速行駛、避讓人員地下礦山輔助運輸設(shè)備人員運輸車安全舒適運送礦工緊急情況快速撤離材料運輸車運送支護材料配送工具設(shè)備爆破器材車專用安全設(shè)計嚴(yán)格管理使用連續(xù)運輸設(shè)備帶式輸送機高效大運量連續(xù)輸送刮板輸送機煤礦工作面主要設(shè)備埋刮板輸送機適用粉狀物料輸送振動輸送機短距離塊狀物料輸送刮板輸送機鏈條刮板輸送物料核心部件驅(qū)動裝置提供動力中間槽導(dǎo)向支撐轉(zhuǎn)載裝置銜接其他設(shè)備膠帶輸送機運距(m)能耗(kW·h/t·km)類型特點和維護保養(yǎng)要點埋刮板輸送機結(jié)構(gòu)特點封閉輸送通道應(yīng)用優(yōu)勢減少粉塵飛揚適用物料細粒度干燥物料使用注意防止過載堵塞振動輸送機激振裝置產(chǎn)生定向振動輸送槽承載物料彈性支撐隔離振動工作原理：利用振動產(chǎn)生的慣性力使物料沿槽體定向移動應(yīng)用范圍：短距離運輸、給料、篩分礦井提升系統(tǒng)提升機系統(tǒng)核心動力提升容器運載物料或人員鋼絲繩傳遞提升力井筒裝備導(dǎo)向和安全保障提升機類型單繩提升機單個鋼絲繩提升結(jié)構(gòu)簡單可靠適用中小型礦井速度一般≤10m/s多繩提升機多根鋼絲繩并行提升能力大適用大型深井速度可達20m/s提升容器罐籠人員、設(shè)備運輸多層結(jié)構(gòu)安全裝置完善箕斗礦石專用運輸大容量自動卸載復(fù)合型容器罐籠箕斗結(jié)合兼顧多功能利用率高鋼絲繩繩型選擇扁平繩、圓股繩強度等級高強度、耐磨損安全系數(shù)人員提升≥9.5檢查維護定期探傷檢測提升系統(tǒng)安全裝置過卷保護：防止提升容器越過極限位置減速保護：控制提升速度在安全范圍斷繩保護：鋼絲繩斷裂時自動制動礦山運輸設(shè)備的自動化30%效率提升自動化系統(tǒng)平均提高生產(chǎn)效率45%安全改善減少人員事故率25%成本降低運營成本優(yōu)化空間60%能源節(jié)約智能調(diào)度節(jié)能潛力無人駕駛卡車系統(tǒng)感知系統(tǒng)激光雷達、攝像頭決策系統(tǒng)路徑規(guī)劃、避障執(zhí)行系統(tǒng)轉(zhuǎn)向、制動控制通信系統(tǒng)車輛與調(diào)度中心通信智能調(diào)度系統(tǒng)定位模塊設(shè)備實時位置算法模塊優(yōu)化分配任務(wù)調(diào)度模塊下達運行指令數(shù)據(jù)分析持續(xù)改進優(yōu)化遠程監(jiān)控和診斷監(jiān)控內(nèi)容設(shè)備運行狀態(tài)關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測監(jiān)測手段振動分析油液檢測溫度監(jiān)測故障預(yù)警趨勢分析預(yù)測性維護壽命評估礦山運輸設(shè)備的節(jié)能技術(shù)運行優(yōu)化智能調(diào)度降低空駛率能量回收制動能回收再利用高效驅(qū)動變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用清潔能源新能源設(shè)備推廣變頻調(diào)速技術(shù)負載率定速耗電變頻耗電原理和應(yīng)用：根據(jù)負載需求調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，避免能量浪費節(jié)能效果：非滿載工況下可節(jié)約20-50%能耗能量回收技術(shù)制動能量回收下坡制動能量轉(zhuǎn)電能回饋電網(wǎng)或儲能適用于卡車、提升機節(jié)能20-30%勢能利用高差勢能轉(zhuǎn)化電能下運物料驅(qū)動發(fā)電適用于帶式輸送機節(jié)能15-25%新能源運輸設(shè)備純電動卡車電池驅(qū)動零排放低噪音需充電基礎(chǔ)設(shè)施氫燃料電池車氫氣發(fā)電加注快速續(xù)航能力強僅排水混合動力設(shè)備柴電結(jié)合降低油耗減少排放過渡技術(shù)礦山運輸設(shè)備的安全技術(shù)碰撞預(yù)警雷達探測障礙物緊急制動危險情況自動停車防爆設(shè)計防止火花引發(fā)爆炸消防系統(tǒng)自動滅火裝置防碰撞系統(tǒng)感知層雷達、攝像頭探測環(huán)境計算層評估碰撞風(fēng)險預(yù)警層聲光報警提醒駕駛員控制層高危險時自動減速或停車緊急制動系統(tǒng)1觸發(fā)條件人員接近2傳感信號系統(tǒng)故障3操作響應(yīng)緊急按鈕4制動性能全負荷狀態(tài)3秒內(nèi)停車運輸設(shè)備的防爆技術(shù)防爆等級：根據(jù)環(huán)境甲烷濃度確定設(shè)計要點：隔爆、本質(zhì)安全、正壓防爆礦山運輸設(shè)備的維護與保養(yǎng)日常檢查運行前必查項目定期保養(yǎng)按周期維護保養(yǎng)故障修理及時排除故障大修改造恢復(fù)設(shè)備性能日常檢查與保養(yǎng)班前檢查油液液位輪胎氣壓制動系統(tǒng)信號燈光運行中檢查儀表參數(shù)異響異味溫度變化操作響應(yīng)周期保養(yǎng)更換濾清器更換潤滑油檢查接頭緊固螺栓故障診斷與排除常見故障：動力不足、制動異常、液壓系統(tǒng)泄漏診斷方法：OBD診斷、參數(shù)分析、壓力測試、溫度檢測設(shè)備大修大修周期根據(jù)運行時間或工況確定拆解檢查全面拆卸檢測更換部件關(guān)鍵件強制更換組裝調(diào)試精心裝配測試備件管理庫存策略關(guān)鍵件必備常規(guī)件適量專用件訂貨庫存管理編碼規(guī)范定位存放信息系統(tǒng)采購管理供應(yīng)商評估質(zhì)量控制成本控制礦山運輸設(shè)備的選型與配置需求分析運量確定方案比選多方案技術(shù)經(jīng)濟比較設(shè)備選型確定關(guān)鍵參數(shù)運輸量計算Q運輸量小時產(chǎn)量×工作系數(shù)T運輸周期裝載+運行+卸載+返回N設(shè)備數(shù)量Q÷單臺設(shè)備生產(chǎn)能力K備用系數(shù)1.1-1.3之間選取設(shè)備匹配裝載與運輸設(shè)備匹配挖掘機斗容與卡車車箱容積比最佳裝載次數(shù)：3-5次裝載周期與卡車數(shù)量協(xié)調(diào)主運輸與輔助運輸匹配產(chǎn)能銜接無瓶頸轉(zhuǎn)載點設(shè)計合理主輔運輸時間協(xié)調(diào)經(jīng)濟性分析設(shè)備購置燃油能源維修保養(yǎng)人工成本輪胎費用投資成本：設(shè)備購置、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運營成本：能源消耗、維修保養(yǎng)、人工費用礦山運輸系統(tǒng)優(yōu)化路線優(yōu)化最短路徑設(shè)計裝卸點優(yōu)化布局合理化調(diào)度優(yōu)化智能分配任務(wù)能耗優(yōu)化降低單位能耗運輸路線優(yōu)化最短路徑算法：Dijkstra算法應(yīng)用，減少運距坡度設(shè)計：上坡不超過8%，下坡不超過10%，減少能耗曲線設(shè)計：合理半徑，確保安全與效率裝卸點設(shè)計位置選擇縮短運距，便于管理場地布局流線型設(shè)計，避免交叉設(shè)備配置破碎、轉(zhuǎn)載設(shè)備匹配效率提升減少等待時間，提高吞吐量運輸系統(tǒng)仿真仿真軟件ArenaFlexSim專用礦山軟件仿真內(nèi)容設(shè)備配置路線布局生產(chǎn)能力應(yīng)用案例設(shè)備數(shù)量確定瓶頸分析系統(tǒng)優(yōu)化礦山運輸設(shè)備的發(fā)展趨勢創(chuàng)新整合多種技術(shù)融合發(fā)展智能化