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2、专利申报评审工作
获得国家专利证书四项:
绞车滚筒防爬绳装置、绞车联锁阀限位装置、运输绞车钢丝绳导向注油装置、折叠式低压放电棒。
申报并评审实用型专利十三项:
(1)高压电缆电源检测仪
为确保工作人员准确判断施工电缆是否带电,我们根据电磁感应及传感原理,制作了电流型、电压型电缆电源检查仪,以检测不同情况下的电缆是否带电问题。
当运行电缆中有50HZ电流流过时,电缆就会在电流运行路径周围产生交变产生磁场,由于电流流过电缆产生的磁场在传感器的线圈中感应出电压,通过检测交变磁场,利用电磁感应,从而检测出带电的电缆。
在制作过程中,我们利用开停传感器工作原理,设置两节9v电池作为传感器的工作电源,同时设置两个LED等,一个作为传感器工作电源指示灯,一个在传感器检测到电缆线路的磁场时,进行电磁转换,通过感应电压将带电指示灯点亮。
(2)高压开关柜触头挡板支撑器
为保障检修人员的人身安全,达到有效对开关相序进行核实的目的,我们根据断路器进入开关腔体运行轨迹,及断路器推动挡板连杆工作原理,制作了高压开关柜触头挡板支撑器。
(3)轨道安装磨具
煤矿井上下轨道在辅助运输系统中起着非常重要的作用,轨道铺设质量直接影响着安全运行,煤矿很多运输事故是由于轨道铺设质量不高造成的。
目前国内至今还没一种轨道安装铺设模具,为了达到轨道铺设质量标准,往往耗费大量人力物力,浪费大量时间不断调整,而且铺设质量不高。
为此我们经过研究,我们设计了轨道安装铺设模具,此设计填补了国内此领域内空白。
此模具由模板、调节楔铁、调节丝杆、支撑板组成。
用20mm的钢板加工4件轨道模板;
各加工两件调节楔铁,调节楔铁分为两种,一种为带手把,另一种为凸缘;
用圆钢加工两件梯形调解螺杆;
用840×
100×
20mm的钢板加工一块支撑板,根据轨道模板底部尺寸,在支撑板上铣四个口,在支撑板上铣两个孔,在其上方焊接两个梯形螺母。
安装轨道时将支撑板放在轨道下平面,将轨道模板放入支撑板的四个口内,模板凸出部分卡住两根轨道内外侧,在支撑板的梯形螺母上放入调节丝杆,在支撑板上表面放上水平尺,通过打入调节对楔的深度和调节丝杆的深度、观看水平尺的显示、卷尺测量的轨距数据,来调节轨距及轨道平行度,从而轻松达到轨道铺设质量标准。
(4)滑动轴承甩油环整形器
大型机械转动设备,特别是低转速设备,一般使用滑动轴承来进行转动,滑动轴承在转动过程中靠润滑油实现润滑和冷却。
甩油环是它套装在大轴上,并一部分浸没在油槽内,当轴旋转时它跟随转动,从而起到液体润滑的目的,由于甩油环不断跟随旋转,有时高速有时速度较低,长时间运转容易造成甩油环变形报废,轴承温度高温不降,检修人员不好判断故障,给设备的安全生产带来隐患。
通过此发明来实现对变形油环的修复,整形再利用,从而减少材料费用的投入和有色金属的浪费,保障设备的安全运转有不可估量的价值。
利用甩油环结构,用厚度20mm的钢板做出内轴承环和外轴承环,把变形的油环放在内外轴承环中间,依靠人力或千斤顶冲压,完成油环的修复。
(5)一种矿车保险绳固定装置
《煤矿安全规程》第四百一十二条规定,倾斜井巷运输时,矿车之间的连接、矿车与钢丝绳之间的连接,必须使用不能自行脱落的连接装置,并加装保险绳。
这样可以有效的消除矿山倾斜井巷存在的矿车窜销、脱钩跑车等事故隐患,但是长期以来,在现场工作时,职工基本上都采用捆绑法固定保险绳,或者直接放置在矿车上,虽然比较简单,不过存在着很大的安全隐患。
本发明的目的是提供一种更为合理、简单、安全的矿车保险绳固定装置,消除运输现场的安全隐患,保证安全运输。
矿车保险绳固定装置,包括卡绳板、L板、螺母、手轮、螺栓。
在L板上钻一个22的孔,将一个M20的螺母焊接在L板上,使得螺母中心与22的孔中心在一直线上。
将L板与卡绳板焊接在一起。
将螺栓与手轮焊接在一起,使用时将卡绳板、L板的焊接体插入矿车上,将保险绳放入卡绳板的U型槽内,转动手轮固定紧即可,达到有效固定保险绳的目的,杜绝保险绳掉落造成矿车掉道、翻车、跑车等事故发生。
(6)可移动皮带张紧防护罩
针对皮带机运行拉煤时,张紧处积煤和淤泥较多的问题,需提高张紧处的卫生面貌,减轻现场卫生工的劳动强度,增加防护装置;
同时,维修人员进行日常检修、维护时,防护装置还不能影响施工。
为解决上述问题,我们采取的措施研究,设计张紧防护罩,同时,该防护罩采取分块移动形式,为施工、清理卫生提供空间。
我们多次深入现场,观察、分析出现淤泥、浮煤的原因,测量现场空间尺寸,积极探讨安装张紧防护罩的途径及具体形式。
通过集思广益,最后达成实施方案,即根据张紧固定架的长度高度、底皮带的位置,设计加工便于固定在张紧固定架两个侧架的固定支座,在固定支座安装上、下两个导向轮,上、下两块可移动防护罩的两边的滑道正好安装在每个导向轮上,可以前后自由地滑动。
每块移动防护罩可以沿着各自的导向轮组推到固定架侧架的前端或后端,互不影响,也可以前后搭接。
(7)皮带机上托辊防脱销
我矿井下主运皮带机中间支架多为无螺栓连接的快速拆装支架,它由2寸钢管,H型支架,下托滚和挂钩式槽形托滚等组成。
钢管作为可拆卸的机身,用弹性张簧柱销架设在H型支架的管座中。
弹性张簧柱销固装在钢管上,只要打入的位置适当,转动钢管就能方便地从管座中拿出或放入。
槽形托滚为铰接式,槽型角30°
,用扒爪挂钩挂在钢管的弹性张簧柱销上,也能方便地挂上或取下。
但上下山皮带机的变坡点处在运输时,由于胶带机启动时,冲击载荷大,同时由于皮带上负载轻,容易造成上托辊随胶带的往上跳动而脱落。
如果脱落的上托辊较多时,就会导致皮带跑偏、撒煤严重等问题。
如果处理不及时,就容易出现运输事故。
同时,给维修人员增加了劳动强度。
针对上下山皮带机的变坡点处在运输时,由于胶带机启动时,冲击载荷大,同时由于皮带上负载轻,容易造成上托辊随胶带的往上跳动而脱落的问题,我们采取的措施研究,设计加工了上托辊防脱销。
我们多次深入现场,观察、分析出现上托辊随脱落的原因,积极探讨安装上托辊防脱销的途径及具体形式。
通过集思广益,最后达成实施方案,即根据钢管上弹性张簧柱销的位置及其内孔径,设计加工加工了防脱销,分别插入弹性张簧柱销的孔内,起到对上托辊的固定作用。
(8)天轮轴承温度超限远程报警装置
天轮轴承温度监测是人工目测温度计的刻度来掌握轴承温度变化,维修人员每天进行巡查一次,费时费工且不易随时掌握轴承温度变化情况,为有效降低维修人员的劳动强度,进行适时监测天轮轴承温度变化,我们由FX2N-16MR、FX2N-4AD-PT、MT-508触摸屏和电源模块组成天轮温度检测系统,外接温度传感器进行天轮轴承温度检测;
由FX2N-16MR主控PLC通过FX2N-4AD-PT特殊功能模块对每个天轮轴承温度进行实时数据采集比较分析,当出现异常时自动报警,并把数据传送至MT-508触摸屏动态显示各个天轮轴承温度值,供司机或维修人员实时的进行检查、分析罐道绳张紧力和天轮轴承运行变化,可以超前预防隐患事故的发生。
(9)空气压缩机SL型断油保护器
通过此发明来实现对螺杆压缩机在运转过程中,出现润滑油缺少或完全没有油的情况下,实现报警、停机功能。
通过PS21压力开关采样传输到西门子--200PLC控制器中,PLC通过外部输出单元执行报警、停机。
有效的保护压缩机不在无润滑油油的情况下运转,保障了压缩机机头不被损坏。
本断油保护装置工作原理:
当开启空气压缩机时开车运行继电器接点闭合,给PLC一个合闸信号,闭合5秒后断开,PLC内部编程自保,开始投入断油保护装置(因为躲过开车时间,此段时间回油没有形成)。
运行过程中断油或油压过低,压力传感器发出指令使微动开关接点闭合(低压0.1MPa),传输到PLC输入单元,通过内部程序输出单元输出断油信号,传输到压缩机断油信号灯中,延时30秒后再传输到停机继电器中。
常开触头分闸保护接点闭合,分闸线圈带电吸合,断开高压电源停机,从而实现断油保护。
(10)组合式多角度桥架
本发明的目的是设计一种组合式多角度桥架,便于携带,便于安装,组合后能够多角度变化桥架的位置,从而简化运输流程,节省劳动时间。
根据现场复杂的地形走向,更好的调节桥架的角度和位置,便于安装电缆,并保证电缆敷设后美观整齐,有利于维持井下良好的大巷环境,提高质量标准化创建。
组合式多角度桥架由分段式槽钢和连接配件组成。
分段式槽钢是将200#槽钢每300mm等间距切开,在切开的每段槽钢两侧分别切割出2个60×
12的长方形切口;
连接配件由50×
20×
δ3的铁板中间对焊而成,两块小铁板上分别切割出φ8的孔。
使用时,只需将连接配件和分段式槽钢组合成型,再用M8的螺丝将组合后的桥架固定拧紧,即可投入使用。
(11)SL型塑钢支护网折边机
煤矿使用的井下塑钢支护网,由于运输方便、质量轻搬运方便,强度高支护面积大,在煤矿井下巷道支护中得到推广,在制作支护网的过程中由于受各种尺寸规格的影响,流水线作业最后一道工序(切割)后,出现横条无搭接现象(约50mm)支护网毛边,必须人力利用钢丝钳对其折边。
由于支护网是由钢丝排列组合在一起完成的,人工折边非常费工时,两人作业一小时大约折边30米,效率极低。
本装置使用后,很大程度上降低了人力的体力劳动,提高了效率,每小时折边塑钢支护网500米.此装置的研发是塑钢支护网生产流水线上的一个后续装置,社会效益显著。
可以在任何一套塑钢支护网生产流水线上配套使用,成为塑钢支护网生产流水线上的一个重要的装置,显著提高了劳动效率,应用前景较广。
(12)井下变电所防止人员进入操作专用锁
为保障变电所设备安全和防止人员误送电,达到有效闭锁的目的,我们制作了井下变电所防止人员进入操作专用锁,只有佩戴专用工具才可以打开专用锁到变电所送电。
使用时将门闭锁连杆窜入变电所两扇门,将井下变电所防止人员进入操作专用锁固定在连杆孔内,用专用工具锁死专用锁,就使变电所门封闭,实现了有效防止人员进入变电所送电。
(13)KBZ馈电开关停电检修防止送电闭锁装置
为保障检修人员的人身安全,达到有效闭锁的目的,我们根据KBZ馈电开关工作原理,制作了KBZ馈电开关检修防止送电闭锁装置。
该装置由开关把手闭锁装置、开关闭锁销闭锁装置和挂锁3部分组成。
使用时将开关把手闭锁装置安装在开关把手上,将开关闭锁销闭锁装置安装在闭锁销支座上,用挂锁将开关把手闭锁装置和开关闭锁销闭锁锁在一起,就使开关把手进行固定,开关闭锁销封闭,实现了有效防止人员送电。
3、2014年机电运输科共申报创新成果二十四项
科值2项:
(1)233集运机道复杂巷道条件下单向架空乘人装置
组织临时安装队伍,因地制宜、多措并举,将该缆车安装成为一道风景线,参考招标外包方报价为矿节约安装费用约200余万元。
减轻了职工上下班途中体力消耗,解决了236东部采区行人问题,社会效益显著。
(2)120联动应急处置体系
随着矿井机电运输设备不断向机械化、自动化、大型化、一体化的方向发展,对其日常维护、故障处理、事故抢修等方面也提出了更高的要求,业务技能、抢修时机、应急机制是合理维护设备、处理应急故障的可靠保障。
基于以上考虑,为积极实践机电运输设备应急处置的新思路、新方法,建立一套“队伍精干、业务精湛、反应迅速、层次清晰”的应急处置体系,切实提高应急处置能力,保障机电运输安全运行,经研究,制定机电运输“120联动应急处置”体系建立实施意见。
“120联动应急处置”体系的建立包括机电运输应急处置人才库的建立、机电运输应急处置的外部支持通道的建立以及机电运输“120联动应急处置”指挥平台的建立三大部分。
对机电运输“120联动应急处置”体系的启动也分了三个层次,第一个层次的启动:
若应急事件发生后,不能在30分钟内处理完毕。
由工区申请启动工区级“120联动应急处置”体系。
第二个层次的启动:
若应急事件1小时内不能妥善处理,工区申请机电调度启动机电运输科层次“120联动应急处置”体系。
第三个层次的启动:
若应急事件2小时内不能妥善处理,由现场负责指挥处置的负责人申请启动机电运输专业“120联动应急处置”体系。
开展120联动应急处置活动,不仅解决了矿山的各类应急事故,还推动矿与矿、单位与单位之间的交流,弘扬了无私奉献、互帮互助的良好风尚,更营造学技术、学专业知识的氛围,人人自觉承担矿山发展的重任。
从120联动应急处置活动实施以来,共出警20余次,解决各类电气设备问题60余条,出警人次40余次,有效的遏制了机电事故的发生,为矿井的安全生产创造了有利的条件。
供电工区3项:
(3)高压开关柜触头挡板支撑器
在变电所进行安装开关设备或线路改造时,对于双回路线路及其他可能反供电的电气设备,需进行核相工作。
在核实相序前的准备工作中,需要将开关柜断路器抽出,但在抽出断路器后,开关柜内部断路器腔体内的触头挡板随之落下,阻挡住了开关柜的触点,致使核相仪无法进行核相。
根据开关柜断路器腔体内部结构,及断路器推入时触头挡板运行轨迹,对支撑器形状、尺寸设计,完全保证与断路器推入时挡板运行轨迹一致,为核相仪提供工作空间。
该装置轻巧实用,方便携带,只需将支撑器对准挡板连杆移动滑轮,轻轻推入,即可保证挡板按正常工作轨迹运行,支撑器将工作人员与设备保持在足够的安全距,避免了工作人员与带电设备接触的可能性,保障检修人员的人身安全,增大了安全距离,改善了核相工艺,达到安全核相目的。
(4)高压电缆电源检测仪
煤矿高压供电线路中,尤其是矿中央变电所、采区变电所的高压电缆一般敷设在电缆沟内,工作过程中,在对电缆线路进行制作线盒或进行故障查找时,经常需要确切的核定某一路电缆,由于电缆的放置位置相对集中,电缆沟内电缆较多,在电缆截面较大时,工作人员难以在众多的电缆中确定带电或不带电的电缆。
若将带电电缆误判断为已停电电缆,而直接使用锯条对电缆进行截断,势必发生短路伤人事故。
为确保工作人员准确判断施工电缆是否带电,我们根据电磁感应及传感原理,制作了电流型电缆电源检查仪,以检测不同情况下的电缆是否带电问题。
在制作过程中,我们利用开停传感器工作原理,旧矿灯电池作为传感器的工作电源,同时设置两个LED灯,一个作为传感器工作电源指示灯,一个在传感器检测到电缆线路的磁场时,进行电磁转换,通过感应电压将带电指示灯点亮。
在对电缆线路制作高压头及查找故障线路时,可方便的对电缆线路进行确认,避免了对电缆线路误判断带来的人身及设备伤害,其安全效益较为显著。
(5)组合式多角度桥架
井下常用桥架一般由几米长的槽钢制作而成,体型巨大笨重;
运送过程费时费力,流程繁琐;
桥架整体厚重,电缆上架困难,安装难度较大;
桥架安装后样式不美观,电缆的摆放显得很杂乱。
组合式多角度桥架由分段式槽钢和连接配件组成,使用时,只需将连接配件和分段式槽钢组合成型,再用M8的螺丝将组合后的桥架固定拧紧,即可投入使用。
制作简单,携带方便
组合式多角度桥架运送过程灵活省力,简化了工作流程,节约了加工及人工费用。
该桥架可根据现场地形的实际情况灵活进行组装,能够多角度变化方位和长短,安装过程轻松简单,极大的提高了职工的工作效率。
运转工区4项:
(6)东翼排水系统优化
我矿井下东翼332-1集皮绕道积水严重,质量标准化工作有所下滑,水沟堵塞,水沟盖板被浆底,不能及时清挖,做为我矿一水平的迎检必经路线,如不处理,将影响我矿整体迎检效果。
为将质量标准化工作提升到一个新的高度,调度室根据实际情况,为降低成本,减少材料、人力的投入,安排敷设管路将出水口排水管与原废弃防尘管路连接延伸150米至东大巷水沟。
改造后,能将东翼水顺利排放至东大巷主排水沟,使332-1部皮带绕道积水消除,卫生面貌大为改观,从而为我矿质量标准化创建提升到一个新高度。
排水系统不通畅,如果组织对系统进行整改,则需要动用井巷工程,重新彻打排水沟,更换水沟盖板,而重新敷设排水管路方便快捷,施工成本低,仅此一项就可节约材料及人工费用10万余元,同时用通防废旧的防尘管路,又可节约材料投入5万余元。
应用范围广,推广价值大,可节约大量的人力和物力。
(7)南副井热浸锌方钢罐道应用
由于南副井绞车为单绳缠绕式,罐笼在运行时受外力影响重心发生偏移,造成滚动罐耳挤压罐道玻璃钢防腐层,玻璃钢防腐层长期受力,致使部分罐道防腐层与方钢接触虚或出现破抽后成片脱落,罐笼经过时会产生较大的晃动,影响到罐笼的安全提升。
如果由于罐耳间隙调整不当,当罐道无玻璃钢包裹直接与罐笼上的罐耳相互摩擦,还会在高速运行时产生火花,严重时可能造成固定罐耳被切或劈罐道,直接威胁到矿井的安全生产。
经过市场调研,决定更换为热浸镀锌冷弯方钢罐道;
热浸锌技术是当前应用最广泛、最普遍的钢铁材料的防腐蚀方法,锌镀层致密,厚度能够根据镀液温度和浸镀时间而进行有效的控制,镀层与钢铁表面有良好的结合力,对钢铁具有优良的电化学保护和隔离保护作用,是国内处煤矿井筒装备防腐蚀采用的质量较高的金属保护层。
我矿利用2013年3月份检修开始,精心组织,抽调精干力量历时两年8次停产检修时间,投入近500人次,于2014年9月22日将南副井44根罐道更换完毕,现热浸锌罐道使用正常,罐笼运行平稳,罐道无破损现象,运行情况良好,镀锌层无破损脱落,除定期紧固罐道螺栓不再需要每年大量更换罐道,节约了大量的人力、财力、物力,仅此一项每年将节约费用投入20余万元。
(8)压风机冷却池进水回水电动闸阀的设计与应用
原压风机两个凉水池的进水、回水管路,开启关闭闸阀时由手动控制,在切换凉水池进水、回水管路时费时费力,直接影响井下供风系统。
为确保压风机的安全运行,当水温过高时能够在很短时间内切换到另一冷却池进行工作,我们经过调研,决定在原来管路上安装四台电动闸阀,代替原手动闸阀,对进水、回水管路进行电动控制,为节约材料投入成本,我们自行设计利用HHD4S-A数显智能电动机保护器作为电机保护单元,CJX1-22/22交流接触器进行电机正反转控制、通过电气闭锁进行集中控制。
通过改造,提升了压风系统的稳定性,完善了压风机冷却系统,减少了维修量,节约了大量的人力物力,避免了由于压风机冷却不稳定而造成的各种安全隐患,从而有效避免了因压风机温度过高损害压风系统重大机电事故的发生。
提高了压风机安全性能,实现了压风机的安全运行。
安装简单,维护方便,提高了安全可靠性,减少了职工的劳动强度,受到了领导和职工的好评,值得推广应用。
(9)主副井高压开关柜电气连锁装置的设计与应用
我矿主副井提升系统高压电源柜为薛城开关厂生产的KYGC型高压开关柜,其供电方式为双回路进线,由于厂家设计缺陷,当提升机全速运行期间,双回路进线柜跳闸动作时,电动机保护单元不自动分闸,串入绞车电控闭锁点也不动作,绞车主电动机在不带电情况下会继续运行,将造成绞车失控破坏井筒装备等机电事故。
我们通过看现场及认真分析图纸,在不影响双回路高压开关柜电气系统的情况下,决定对电动机保护单元闭锁控制进行改造;
将JZ7-44中间继电器触点串入电压互感器二次侧电压小母线回路中,当双回路开关电源柜分闸动作时,该继电器吸合,电动机保护单元控制电源失压,分闸线圈同时动作,提升机自动投入紧急制动,确保了绞车安全运行。
通过改造,满足了提升机高压闭锁要求,确保了绞车安全运行,提高了提升系统的安全运行系数,节约了改造费用投入,值得推广。
皮带工区2项:
(10)233集皮分矸装置的设计与应用
我矿236工作面在开采的过程中,由于需过断层有矸石。
为做好原煤与矸石的分离运输工作,需要在233集皮机头相距原煤仓不远处的皮带上的矸石进行分离进入矸石仓。
为了解决上述问题,确保原煤与矸石的分离运输工作,我单位现场操作人员及技术、维修人员,积极思考,自行设计安装了分矸装置。
具体制作过程为:
分矸刮板装置主要采用长度为2400mm的三对双排焊接12#矿用工字钢作为站柱。
皮带机里、外侧工字钢中心线分别与皮带机里、外侧的纵梁槽钢架的外表面距离为300mm,皮带前方里外侧工字钢向后距其后侧的H架腿(10#槽钢)的前侧表面为730mm;
皮带后方里侧工字钢向前距其前侧的H架腿(10#槽钢)的后侧表面为730mm。
皮带机里侧前、后两对站柱之间、皮带机前方里、外侧两对站柱之间,上、下留出足够的皮带运行空间,采用14#槽钢进行联接,组成框架结构。
刮板(采用σ10钢板)中间后侧与皮带前方里侧站柱安装一定高度留有鱼口,采用3寸钢管作为加强撑杆铰支联接。
在皮带机里侧后方站柱的后表面及皮带机外侧站柱的后表面分别焊接3寸钢管作为滑槽导轨,刮板两端采用4寸钢管焊接10#槽钢,套在滑槽导轨上,可上下移动、拆卸。
使用时,按照要求高度固定好;
不用时可上移或拆掉。
刮板后侧采用10#槽钢周边焊接成框架,中间焊接加强筋。
刮板下端留有一排φ18孔,用于固定皮带短接与皮带上表面接触。
在下皮带合适位置安装一道斜刷子。
将煤仓中心线前后各6米范围内的槽型上托辊架(高度为400mm)全部更换为平托辊上架(高度为230mm)。
这样,有效起到了将皮带上的矸石分离进入矸石仓的作用。
经现场使用,有效地起到了分矸作用,保证了原煤与矸石的分离运输。
该装置既加工简单,安装、操作方便,降低了操作人员的劳
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