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煤炭矿井维修技师论文范文

发布时间:2024-07-05 07:59:35

煤炭矿井维修技师论文范文

论三相异步电动机维修及故障排除摘要:介绍三相异步电动机的结构特点及损坏情况,根据近几年在三相异步电动机检修中的经验,总结出三相异步电动机的检修方法及在试运转试验中常见的几种故障及排除方法。关键词:三相异步电动机检修定子绕组试验我公司自1993年开始进行三相异步电动机的维修,经过多年的摸索,不断总结实践经验,目前为止三相异步电动机的检修质量和判断故障点的速度都得到了很大的提高,得到了广大客户的认可。三相异步电动机又叫感应电动机,它是一种结构简单、坚固耐用、使用和维护方便、运行可靠的电动机,它主要是由定子和转子组成。目前绝大多数动力设备,如机床、起重设备、运输机械、鼓风机、各种泵类以及日常生活中的电扇、医疗设备等装置中广泛应用。三相异步电动机要定期检修,方能保证可靠运行。它的检修有一般维修,也有恢复性大修。随着使用年限的增长,使用数量的增多,损坏情况也不断增加,恢复性大修数量也逐年上升。我修复过各种大小规格的电动机,功率从~300kW。1结构特点及损坏情况三相异步电动机是由固定部分—定子和转动部分—转子组成的,定子与转子之间留有相对运动所必须的空气隙。定子是电动机的静止部分,主要由定子铁心、定子绕组和机座等部件组成。定子铁心它作为电动机的磁路,一般由~的硅钢片叠压而成,钢片的表面涂有绝缘漆,内圆表面冲有均匀分布的槽,槽内嵌放定子绕组。定子绕组的作用是通入三相交流电流,产生旋转磁场。通常绕组是用高强度漆包线绕制成各种型式的线圈,嵌入定子槽内。机座是固定定子铁心和定子绕组,并以两个端盖支承转子,同时起到保护整个电动机和发散电动机运行中所产生热量的作用。转子是电动机的旋转部分,主要由转子铁心、转子绕组、转轴、端盖等部件组成。转子铁心它作为电动机的磁路是由~的硅钢片叠压而成,固定在转轴上。转子表面冲有均匀分布的槽,槽内嵌放转子绕组。转子绕组用以切割定子磁场,产生感应电势和电流,并在旋转磁场作用下使转子转动。转轴用以传递转矩,支撑转子的重量,一般由钢及合金经过机械加工而成。端盖一般为铸铁件装在机座的两侧,起支撑转子的作用。三相异步电动机主要有下面几种损坏情况:(1)滚动轴承安装不正确造或润滑脂不合适,造成轴和轴承发生磨擦,使轴磨损严重而损坏。(2)定子绕组损坏。主要原因是电机过载、匝间、相间、短路、对地击穿等造成定子绕组损坏。2三相电动机的定期检修为了避免和减少三相异步电动机突然损坏事故,三相异步电动机需要定期保养和检修。如遇有电动机过热和定子绕组绝缘太低时,须立即进行检修。三相异步电动机的检修方法是:将电动机进行解体,对各零件先进行清理,再对它们作表观检查,是否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量,对电机绕组作电气检查。(1)机械检查。检查电机的外壳和端盖是否有裂缝现象,如有裂缝应进行焊接和更换。检查转子由一侧到另一侧的轴向游隙,测量时将长500~600mm的塞尺,塞入定、转子之间,按4个或8个等分位置来测量气隙,然后取其平均值。表1列出了三相异步电动机气隙大小的参考数值,该数值系指两边尺寸的总和。如平均值与参考值偏差较大,则应检查转轴是否弯曲,装配工艺是否妥当。另外用手拨动转子,看是否能转动,如转不动看是否有异物卡住,轴承是否良好。然后根据情况更换轴承、轴套。测量检查叶轮的上、下外止口和与它们相配合的扣环及电机内径的尺寸,这两个配合间隙是否在检修标准规定的范围内,超差时需更换零件或采取其它措施(如:堆焊、镶套)使配合间隙达到规定要求。否则将影响电机的性能、轴向平衡力等。观察检查定、转子的表观情况,尤其要注意焊缝处有无异常情况。(2)电气检查。直流电阻检查:三相电阻的不平衡度不得超过2%。绝缘电阻检查:三相异步电动机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上。如低于5MΩ时需分析原因,绝缘是否受潮,或绕组因绝缘不好而接地等,如经电桥实验检测三相电阻平衡无问题,则纯属绝缘受潮,需进行干燥处理,如定子三相电阻不平衡,则需对电机线圈三相分别做对地耐压实验及匝间实验,查出接地点。多采用F级绝缘。漆包线,槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用H级绝缘的材料。75kW以下的定子绕组更换大多采用B级绝缘。漆包线,槽绝缘、槽楔、绝缘套管、引接线及浸渍漆等均需采用B级绝缘的材料。电机更换绕组的原则是:按原样修复,尤其是线圈匝数不可随意变动,匝数变化将明显影响电机的主要性能,线径则只要接近原总面积即可,绕组形式、线圈跨距也不要变动。(2)总装和检查性试验。在完成定、转子的修理后,备好合格的轴承、轴套、密封圈等即可进行总装。装配完成后用手转动转子,转动应均匀、灵活,转子应有一定的轴向窜动量,其窜动量应在检修标准规定的范围内:完成总装后再检查一下直流电阻和绝缘电阻等,认为电气性能正常后,将三相异步电动机做耐压实验,最后进行试运转观察其电流、转速、振动等有无异常。4常见试运转试验的故障及排除方法(1)通电后电动机不能转动,但无异响,也无异味和冒烟。则检查电源回路开关,熔丝、接线盒处是否有断点,如有则进行修复。(2)通电后电动机不转,然后熔丝烧断则说明可能缺一相电源或定子绕组相间短路、定子绕组接地、定子绕组接线错误等原因。然后一一排除这些故障。首先检查刀闸是否有一相未合好,电源回路是否有一相断线,如有则进行修复电源回路,若无则用兆欧表、万用表、耐压机、匝间试验仪、电桥逐一排除查找出故障点。(3)电动机空载电流不平衡,三相相差大则可能是重绕时,定子三相绕组匝数不相等、绕组首尾端接错、电源电压不平衡、绕组存在匝间短路、线圈反接等故障。通过绕组匝间冲击耐电压试验仪、电桥试验等逐一排除和消除这些故障。(4)电动机空载电流平衡,但数值大。可能是修复时,定子绕组匝数减少过多,或Y接电动机误接为Δ,或电机装配中,转子装反,使定子铁芯未对齐,有效长度减短。或大修拆除旧绕组时,使用热拆法不当,使铁芯烧损。这些问题则通过逐一排除进行修复,若是匝数减少的问题,则重绕定子绕组恢复正确匝数。若是接法错误,则改接为Y,若是装配错误和铁芯烧损则重3三相异步电动机的恢复性大修绕组损坏的三相异步电动机,需进行恢复性大修。损坏情况一般是定子绕组发生对地、相间击穿,线圈匝间短路,过载而造成绕组烧毁。均需更换定子线圈。(1)定子绕组更换。75kW以上的定子绕组更换大电动机的容量k ~~22~~1520~4050~75100~180200~250正常气隙m 增大的气隙m 正常气隙m 增大的气隙m ~1500r/min电动机转速3000r/min表1三相异步电动机的平均气隙值新装配,检修铁芯等来解决。5结论通过对三相异步电动机的近十年维修,不断总结实践经验,使我公司检修的电动机的质量有了很大的提高。我们不仅初步理顺了电动机的管理体制,建立了一套较规范的检修管理制度,使维修工作走上规范化管理道路。今后我们将通过进一步强化管理,巩固取得的成果,使维修工作再上一个新台阶。

摘要: 高炉煤气的利用方式很多,目前我国最主要的利用方式是高炉煤气发电项目(包括燃烧高炉煤气和高炉煤气、煤粉混烧)。分析燃煤锅炉掺烧高炉煤气和全烧高炉煤气后的工况变化,并提出改造措施,对钢铁行业的燃煤锅炉改造具有借鉴意见。 更多高炉煤气论文请进:教育大论文下载中心关键词:高炉煤气;燃煤锅炉;掺烧 在钢铁企业的生产过程中,消耗大量的煤炭、燃油和电力能源的同时,还产生诸如高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等二次能源,所产生的这类能源,除了满足钢铁生产自身的消耗外,剩余部分用于其他行业或民用。高炉煤气是炼铁的副产品,是高炉中焦炭部分燃烧和铁矿石部分还原作用产生的一种煤气,无色无味、可燃,其主要可燃成分为CO,还有少量的H2,不可燃成分是惰性气体、CO2及N2。CO的体积分数一般在21%-26%,发热量不高,一般低位发热值为2760-3720kJ/m3。高炉煤气着火温度为600℃左右,其理论燃烧温度约为1150℃,比煤的理论燃烧温度低很多。燃烧温度低,使得高炉煤气难以完全燃烧,且燃烧的稳定性差。由于高炉煤气内含有大量氮气和二氧化碳,燃烧温度低、速度慢,燃用困难,使得许多钢铁企业高炉煤气的放散率偏高。利用高炉煤气发电,由于燃料成本低,系统简单,减少了燃料运输成本及基建费用,可以缓解企业用电紧张局面,减少CO对环境的污染,取得节能、增电、改善环境的双重效果,既能为企业创造可观的经济效益,又能创造综合社会效益。根据现在钢铁行业中高炉煤气的主要利用方式,本文对燃煤锅炉掺烧高炉煤气和燃煤锅炉改造为全燃高炉煤气锅炉做了理论分析和相应的改造措施。1 掺烧高炉煤气对锅炉性能的影响 对炉膛内燃烧特性的影响燃煤锅炉中掺烧高炉煤气时,由于高炉煤气的低位发热量很低(2760-3720kJ/m3),而一般的烟煤的低位发热量约为18000kJ/kg,因此,炉膛中的理论燃烧温度必定下降,导致煤粉燃烧的稳定性变差,煤粉颗粒的不完全燃烧量增多,从而增加飞灰含碳量,机械不完全燃烧损失增加,锅炉效率降低。另一方面,掺烧高炉煤气后,送入炉膛内的吸热性介质增多,烟气的热容量增大,火焰中心的温度水平下降,火焰中心位置上移,导致煤粉在炉膛内的停留时间缩短,也造成煤粉的不完全燃烧,飞灰含碳量增加。第三,掺烧高炉煤气后,炉膛内烟气量增加(表1),炉膛内的烟气流速增加,从而缩短了煤粉颗粒在炉膛内的停留时间,也造成了煤粉的不完全燃烧。第四,掺烧高炉煤气后,高炉煤气中存在的氮气等大量的惰性气体阻碍可燃成分与空气的充分混合,减少发生燃烧反应的分子间发生碰撞的几率,导致燃烧不稳定,煤粉颗粒燃烧不完全,增加了飞灰含碳量。可见,掺烧高炉煤气后,飞灰的含碳量增加,锅炉效率降低。试验证明[1],从飞灰含碳量的角度来看,如果不提高炉膛的温度水平,高炉煤气的最佳掺烧率应该在25%以内。表1燃料产生1MJ燃烧热的烟气量众所周知,固体的辐射能力远远大于气体,燃高炉煤气产生的烟气中所含有的具有辐射能力的三原子气体所占的份额远远低于燃煤,在燃气中占很大一部分的N2等双原子气体不具备辐射能力,而且,高炉煤气燃烧产生烟气中三原子气体主要是CO2和少量的H2O,CO2的辐射能力要低于H2O,因此,掺烧高炉煤气后,炉膛内火焰辐射能力减弱,更多的热量流往后面的过热器和尾部烟道。掺烧锅炉煤气后,炉膛内的热交换能力下降,对于以炉膛水冷壁为主要蒸发受热面的锅炉,如果锅炉结构不做调整,则锅炉的蒸发量下降。 对炉膛后烟道的传热特性影响以对流换热为主的过热器系统,吸收烟气热量主要取决于传热温压和传热系数。对于燃煤和掺烧高炉煤气的锅炉来说,两者的炉膛出口烟温相差不大[2],因而其传热温压也相差不大。但是掺烧高炉煤气锅炉的烟气体积流量要比燃煤锅炉大,对流受热面的烟气流速增加,因此提高了传热系数,使得过热器吸热量增加,导致过热器出口温度过热。同样,烟气量增加,如果炉膛后的受热面不改变,则布置在炉膛后烟道中的过热器,省煤器,空气预热器吸热量增多,但是不足以使得排烟温度降低到以前的温度水平,因而排烟温度升高,排烟热损失增加。2 全烧高炉煤气对锅炉性能的影响 对炉膛内燃烧特性的影响高炉煤气中大量的惰性气体N2、CO2等在燃烧时不参与燃烧反应,相反,还吸收大量可燃气体燃烧过程中释放的热量,使得高炉煤气的燃烧温度偏低。虽然高炉煤气是气体燃料,理论燃烧温度(-1150℃)要远低于煤粉颗粒(1800℃-2000℃),但是高炉煤气中含有的大量惰性气体会阻碍火焰传播,使火焰的传播速度变慢(例如层流火焰传播速度仅为),因此,要保证燃烧的稳定性,必须提高燃烧温度。高炉煤气中几乎不含灰分,燃烧时,火焰基本上不产生辐射能量,只有燃烧产生的烟气中的三原子气体具有辐射能力,高炉煤气中大量的氮气不具备辐射能力,所以燃高炉煤气的锅炉,炉膛中的烟气辐射传热能力要低于燃煤锅炉。因此,炉膛内水冷壁的吸热量降低,导致锅炉蒸发量减少。 对炉膛后烟道的传热特性的影响由于高炉煤气中几乎不含有灰尘,所以,燃烧高炉煤气产生的烟气中的飞灰可以忽略不计,因此,对流受热面的污染系数ξ很低,只有,而对于燃煤锅炉,当烟气流速为10m/s时,污染系数ξ为[3],可见,燃烧高炉煤气后,对流受热面的热有效系数增大,使得对流受热面的吸热量增多。高炉煤气中含有大量的惰性气体,产生相同燃烧能量的高炉煤气生成的烟气量要大于纯燃煤时产生的烟气量,因此流经对流受热面的烟气量增大,烟气流速增加,导致对流传热的传热系数变大,对流吸热量增大,因此,吸收对流受热面热量的过热蒸汽温度升高。同样,烟气量增加,如果炉膛后的受热面不改变,则布置在炉膛后烟道中的过热器,省煤器,空气预热器吸热量增多,但是还不足以使得排烟温度降低到以前的温度水平,排烟温度升高,排烟热损失增加。3 掺烧高炉煤气后的改造措施由以上的分析,为了解决掺烧高炉煤气后出现的一系列问题:炉膛温度下降;过热蒸汽温度升高;飞灰含碳量增加;排烟温度变大等,提出下面的解决方案。 改造燃烧器高炉煤气燃烧器一般布置在煤粉燃烧器的下部,当高炉煤气燃烧器具有充当锅炉启动燃烧器的功能时,这种布置可以获得燃烧和气温调节两方面的好处。如果以高炉煤气借助煤的燃烧来稳燃的话,则只对气温调节有利。由于混烧高炉煤气后,炉膛中火焰的中心位置上移,造成煤粉燃烧不完全,排烟温度升高等问题,因此,可以采取让燃烧器位置尽量下移,燃烧器喷嘴向下倾斜等方法,降低火焰中心位置,增加燃料在炉膛内的停留时间。选用能强化煤粉燃烧的燃烧器,如稳燃腔煤粉燃烧器[4],加强煤粉颗粒的燃烧,减少飞灰含碳量,提高锅炉效率。 改造过热器掺烧高炉煤气后,炉膛内辐射吸热量减少,对流吸热量增加,因此在实际允许的情况下,增加较多的屏式过热器,相应的减少对流过热器受热面,这样,可以照顾到全烧煤和掺烧高炉煤气工况下过热器的调温性能,避免过大的增加减温水量。 改造省煤器掺烧高炉煤气后,炉膛内的辐射吸热量减少,直接影响了锅炉蒸发量下降,导致锅炉出力降低,另外,掺烧高炉煤气后,烟气量变大,排烟温度升高,因此,在炉后烟道内增加省煤器换热面积,采用沸腾式省煤器,要保证其沸腾度不超过20%,否则因省煤器内工质容积和流速增大,使省煤器的流动阻力大幅增大,影响锅炉经济性。增加省煤器换热面积,提高了省煤器的吸热量,降低了过高的排烟温度,减小了排烟损失,提高了锅炉效率。4 全烧高炉煤气后的改造措施 炉膛改造燃煤锅炉的炉膛内辐射传热能量很大,炉膛内配置了相应的大量的水冷壁吸收辐射热,改燃高炉煤气后,炉膛内辐射能量减少,过多的水冷壁吸收大量的辐射热能会使得炉内的温度进一步下降,加剧了高炉煤气燃烧的不稳定,因此,敷设卫燃带,降低燃烧区下部炉膛的吸热量,进一步提高燃烧区炉膛温度,改善高炉煤气燃烧的稳定性。增加了卫燃带后,减少了水冷壁的面积,锅炉蒸发量减少,为了保证锅炉的蒸发量,就必然要提高高炉煤气量,提高炉膛的热负荷,但是,高的炉膛热负荷也提高了烟气量和炉膛出口温度,导致过热蒸汽超温和排烟温度升高,锅炉效率下降,因此不可能通过无限制的提高炉膛热负荷来提高锅炉的蒸发量。锅炉改烧高炉煤气后,炉膛内的热交换能力显著下降,对于以炉膛水冷壁作为其全部蒸发受热面的锅炉,如果锅炉的结构不允许做较大的改动,蒸发量必定下降。 燃烧器改造对于高炉煤气来讲,动力燃烧即无焰燃烧其火焰长度短、燃烧速度快、强度大、温度高,是一种比较合适的燃烧方式,但因其体积大、以回火、噪音高、负荷调节不灵活,且流道复杂,成本高,实际中采用很少。而采用扩散燃烧不但火焰太长,而且混合不好,燃烧不完全,不适合高炉煤气。实际中大多数采用预混部分空气的燃烧方式,这种形式的燃烧器结构简单、不易回火、负荷调节灵敏,在煤气的热值和空气的预热温度波动的情况下能保持稳定的工作,调节范围宽广,在锅炉最低负荷至最高负荷时,燃烧器都能稳定工作。燃烧器的布置主要考虑以下几点:火焰应处于炉膛几何中心区域,使火焰尽可能充满炉膛,使炉膛内热量得以均匀分配,受热面的负荷均匀,不会形成局部受热引起内应力增大,防止受热不均匀。对于布置高度,在不影响火焰扩散角的情况下,燃烧器低位布置,有利于增加煤气燃烧时间,保持炉温均匀。 过热器的改造改燃高炉煤气后,烟气量增大引起过热蒸汽超温,可以通过适当减少过热器的面积来控制过热蒸汽的温度在规定范围之内。也可以通过增加减温器的调温能力,来控制过热蒸汽的温度。 增加煤气预热装置加装煤气预热器一方面可以进一步降低排烟温度,提高锅炉效率,另外一方面,可以增加入炉能量,提高燃烧温度,增强火焰的辐射能力,改善高炉煤气的着火和燃尽条件。研究证明[5],高炉煤气温度每提高10℃,理论燃烧温度可以高4℃。但是由于高炉煤气的易燃性和有毒性,要求与烟气之间的换热过程严密而不泄露,理论上只能采用分离式热管换热器。 省煤器的改造改烧高炉煤气后,排烟温度升高,锅炉蒸发量下降,因此,增加省煤器面积,采用沸腾式省煤器可以提高省煤器的吸热量,降低过高的排烟温度,减小排烟损失,提高锅炉效率。另一方面,高炉煤气锅炉炉内火焰黑度和炉内温度低,故不宜单纯以增加敷设受热面的面积来提高锅炉蒸发量,而采用沸腾式省煤器来弥补锅炉蒸发量的减少,这是提高锅炉出力的有效措施。 尾部烟道的改造由于高炉煤气发热量低,惰性气体含量高,因此燃用高炉煤气时,锅炉的烟气量及阻力都讲增加,为此,一般须考虑扩大尾部烟道流通面积降低流动阻力及增加引风机的引风能力。 燃气安全防爆措施从安全方面考虑,有必要建立燃气锅炉燃烧系统,包括自动点火、熄火保护、燃烧自动调节、必要的连锁保护方面的自动化控制。同时为了减轻炉膛和烟道在发生爆炸时的破坏程度,燃气锅炉的炉膛和烟道上应设置防爆装置。此外燃气系统应装设放散管,在锅炉房燃气引入口总切断阀入口侧、母管末端、管道和设备的最高点、燃烧器前等处应布置放散点。采取了以上安全措施后,可以确保锅炉处在安全运行之中。参考文献:[1]湛志钢,煤粉、高炉煤气混烧对煤粉燃尽性影响的研究[D].[硕士学位论文].武汉:华中科技大学,2004.[2]姜湘山,燃油燃气锅炉及锅炉房设计[M].北京:机械工业出版社,2003.[3]范从振,锅炉原理[M].北京:中国电力出版社,1986.[4]陈刚、张志国等,稳燃腔煤粉燃烧器试验研究及应用[J].动力工程,1994(12).[5]刘景生、王子兵,全燃高炉煤气锅炉的优化设计[J].河北理工学院学报.

煤矿机电技术管理的探索与实践摘要:技术管理工作是矿井管理的重要组成部分,机电技术管理是一项专业性强、管理难度大的重要基础性工作。特别是在当前生产机械化程度不断提高,新产品、新设备不断涌现,机电装备水平不断提升,各项管理工作不断细化的情况下,进一步加强机电技术管理就显得尤为重要。从6个方面介绍了中平能化集团平煤股份四矿在机电技术管理方面的做法和经验。关键词:煤矿机电技术管理;职工培训;煤矿质量标准化中平能化集团平煤股份四矿位于河南省平顶山市西北部,井田面积7·5 km2,工业储量111·89M,t于1955年由我国自行设计并开工兴建, 1985年改扩建,年设计能力由60万t增加到120万t。四矿现有职工6 200余人,其中工程技术人员496人,设备管理人员157人;主要矿井设备1 892台,原价值5 155·05万元。20世纪90年代以来,四矿大力实施“科技兴矿”战略,企业步入了快速发展的新阶段,2008年实际年生产能力达到300万,t经济实力显著增强,矿井焕发出勃勃生机。四矿2006年、2007年连续被中国设备管理协会评为全国设备管理先进单位。1健全技术管理体系,完善技术管理制度四矿建立了机电副总领导下的科、队两级技术管理体系。机电科下设技术、电气、电管、防爆、设备、小件及油脂7个专业化管理小组,明确分工,各负其责;机电队设置2名以上技术人员,采掘等单位设置1名机电技术人员。机电系统各队由技术主管建立本队的技术管理网络,该网络延伸至区队班组,主要由技术员、技术大拿、技师、拔尖技术工人组成。通过建立技术管理体系,逐级分解技术管理任务,使技术管理更贴近生产。为规范机电技术管理工作,每月召开由机电副总主持、各单位主管技术员参加的技术管理专题会议,布置当月机电技术管理工作:①机电检修方面。该矿从检修前的措施编写与审批抓起,制订了安全技术措施编写要求,建立了安全技术措施审批制度。在检修中要详细记录技术数据,检修后要及时上报检修竣工报告,反映检修实际情况,为以后的检修工作提供依据。机电科设立机电设备检修台账,按照设备的检修周期进行检修,使检修制度化、规范化。②职工培训方面。建立职工培训制度。③档案管理方面。建立档案管理制度。通过逐步完善技术管理制度,避免因技术人员个人素质决定区队技术管理水平高低的现象。2落实基础管理,服务安全生产四矿从落实基础管理入手,健全各级岗位责任制、各工种操作规程,并全部汇编成册下发各单位。如遇设备更新改造,随时修订操作规程。针对近年来设备更新快、变动较大的情况,四矿及时进行机电设备技术特征普查,编写了《四矿主要机电设备技术特征》,大至设备基本参数,小至配件规格、型号均详细收录,并由各单位在日常工作中根据新情况继续对其内容进行充实。大型固定设备做到1台1档,新设备开箱、安装、移交等原始资料一律在矿档案室、机电科存档,重要图纸描图后分类存放,复印件交付使用单位。各种设备说明书、常用图纸资料、各类检验报告、上级制度文件等分门别类集中保存。各队技术人员负责本单位技术档案管理,并逐步完善设备履历、配件图册等,由机电副总、机电科负责检查督促。各类矿图定期绘制,及时更新,确保能够准确指导实际生产。四矿对主提升、主排水、主要通风机、压风机等进行周期性设备技术测试,对副井罐笼、斜巷人车、·74·牵引机车、锅炉、钢丝绳、矿车连接装置、接地极、避雷器等进行预防性试验及检验,认真执行《平煤集团大型设备润滑磨损状态监测管理暂行办法》。对大型固定设备提取油样化验分析,同时利用设备探伤、振动测试等多种手段监测设备状态,发现问题及时采取措施,排除事故隐患,确保设备安全高效运行。2006年,四矿及时监测到新主井减速器轴瓦在使用后期磨损加剧,提前对其进行了更换,保证了该井的安全提升。在生产过程中,四矿对大型设备改造,以及重要的调度绞车、运输胶带、保护整定、供电设备、探放水设备选型等,坚持以理论验算为依据,以谨慎的态度严格把关,合理选型,确保生产安全。3强化职工培训,提高职工素质四矿采取外培与内培、集中培训与分散培训相结合的方法,抓住矿职教中心建成三级培训基地的有利条件,强化机电各岗位职工培训,在培训制度创新、培训方式、培训教材等方面进行有益的探索,与矿职教中心协作编写出符合现场实际、适合职工学习的教材。区队不仅挑选业务骨干外出参培,还组织区队职工学习业务。在职工培训形式上,四矿除对部分涉及面宽的内容进行全员培训外,主要采取分工种培训的方式,显著提高了培训效果。在每年年初,四矿系统研究制订全年的职工技术培训纲要,将培训计划分解到各季度,确定培训目标,安排培训进度,落实培训人员。此外,四矿要求各单位按照培训大纲要求,于每月5日前上报当月培训计划和上月培训总结。组织人员进行不定期抽查,查阅其会议点名册、培训教案、授课记录、职工考卷及成绩统计5项内容,并旁听授课,检查各队学习情况。该矿团委积极开展导师带徒活动,精选技术大拿和技术骨干做导师,挑选好学上进的技校生做徒弟,每月坚持按计划、有目的地培训,每季度组织考核,确保活动的顺利开展和带徒质量,从而为四矿机电设备维修培养高技术后备人才。每年,该矿工会都要组织年度职工职业技能大赛,开展技术对抗赛和岗位练兵,鼓励职工学技术、钻业务。安全和技术业务培训提高了职工的安全思想和业务技能。4突出服务主题,开展技术攻关机电技术管理要突出为安全生产、管理决策服务的主题。在技术改造和设备选型、购置前,四矿首先充分论证其技术、经济可行性,为科学决策提供依据;针对安全生产中的难题,开展技术攻关,重大项目要与矿方签订承包合同,一般项目要进行立项;同时成立专业技术活动队、活动组,组织职工积极参与技工协会举办的技术革新和技术攻关活动;为提高广大职工与技术人员参与技术攻关的积极性,建立技术攻关奖励制度:小革新、小改造、小发明、小建议、小论文等可随时申报,每季集中验收评比1次,根据项目价值给申报者以适当奖励。广泛调动各方面的力量,为矿井安全生产献计献策。5注重人才培养,加强素质考核一方面提高技术人员待遇,关心他们的生活,稳定现有技术队伍;另一方面着手培养基础好、有事业心的技术工人。由各队技术主管进行传、帮、带,定目标、压担子,逐步使其进入角色,增强了技术后备力量。为在全矿范围内营造尊重知识、尊重人才的良好氛围,激励更多的职工钻研业务、学习技术,四矿制定了评定职工技术大拿实施意见,在全矿职工中评聘技术大拿,各队也在本单位内部评聘技术能手,形成了职工积极学技术的进取局面。每年对技术大拿和工人技师内部考核评聘1次,实行能上能下,充分发挥其技术骨干作用;每2年对技术人员进行1次考评,督促他们不断学习。2007年,四矿推广“事故树分析方法”,技术人员每人1题,对典型事故进行分析,查找事故诱发因素,制订相应对策,为安全管理决策提供依据。6加大资金投入,提高质量标准化水平四矿加大资金投入,对职工工作学习环境进行集中改善。①加大井下投入,加大机电硐室和运输线路的达标力度,努力改善职工工作环境。②加强微机辅助管理,建立了全矿设备数据库,为及时掌握和查询设备技术状态和使用动态提供了便利条件;建立了大型机电设备技术特征和检修台账,可随时了解设备技术特征和检修情况;运用FoxPro数据库制订大型固定设备检修履历,上机共享;对副井提升及用电情况进行日统计,上传至四矿信息平台,及时为领导决策提供依据;设备的内部租赁及动态管理也实现了微机化,信息化管理水平不断提升。③改善职工学习环境,装修职工学习室,(下转第77页)·75·配齐桌椅、书柜,配备微机、打印机等,购入供电CAD和AutoCAD绘图软件,实现供电设计和制图的微机化。各单位为每位职工配备了学习用品,为技术人员配齐工作用具与技术书籍,仅此一项每年投入在2万元以上。7结语做好机电技术管理工作是保证煤矿安全生产的需要,也是煤矿质量标准化的核心问题。有效的机电管理可以改善煤矿生产环境,减轻劳动强度,提高工作效率和企业经济效益,加速煤矿现代化建设。参考文献:[1]张铁岗.煤矿安全技术基础管理[M].北京:煤炭工业出版社,2003.\·77·

维修电工技师的优秀论文

在学习、工作生活中,大家都接触过论文吧,论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。一篇什么样的论文才能称为优秀论文呢?以下是我为大家收集的维修电工技师的优秀论文,欢迎阅读与收藏。

【摘要】

伴随着电力系统建设和急剧增长的电力需要,输电设备在电力事业和人们的生活中将会占据越来越重要的位置,变电站便是其中最重要的环节。实现变电站的安全,可靠,稳定的运行,是整个电力实业的保障。因此本文就将深入电网系统中的变电站问题,查询它在日常运作中的常见问题,并对应的给出相关的解析策略。

【关键词】

变电站;问题;对策

引言

伴随着人们经济的发展和对电力需求的加强,电网建设工程变得越来越重要,传统变电站的变配电设备已经不能满足现有用电负荷容量及质量水平的提高,输变电设备具有越来越重要的意义,但变电站扩建过程存在运行操作工作量大、方式多变、现场施工面点多、各专业和工种施工人员间相互交叉作业频繁等特点,很容易出现施工过程中安全事故的发生,因此不管变电站是在日常运用还是在扩建工程,或在智能化变电站的运行中,都应该时刻关注变电站日常问题,防止隐患的发生。

1、变电站常见问题及解决

小电流接地不符合部门标准

变电站小电流接地系统的安全可靠性不高,设备用着不方便,经过实际分析能发现以下方面的问题:电流受到各种内部或外部各种干扰,特别是在安装自动调谐的消弧线圈或者是系统过小时,电容的电流数值就会变小,当接地电阻不稳定时,谐波电流数值就会越小,也可能会被干扰到被淹没,那么他的位置就不会太准确,从而会造成误差。由于上述原因,电流在发生单方面的故障时,不能及时有效的检测出来,即使是功能很好的系统也不一定能作出准确的判断。

同时在选取小电流接地线时,也有很多方法能作为参考,诸如故障信号的稳定量(零序电流幅值、有功方向、无功方向、谐波幅值、人工技能、负序电流)的选线方式;注入信号的选线方式;故障信号暂态分量(小波理论分析暂态量、首半波假设)选线方式。多年来对于中性点非直接接地系统单相接地故障的研究,在原理上取得了很大的成就,但是这些对于选线指导的研究成果在电力应用系统的推广过程中,应用使用还缺乏准确性和可靠性。其主要原因在于,电网系统情况复杂,而且情况多变,再加上对单相接地的故障探究中,原理知识缺乏或理解不渗透,就会导致以上问题的出现。对于故障选线的前体要求就是要故障信息的准确预测,缺乏基础研究就会直接出现对故障本身理解和预测的片面性。随着原理知识的增加理解,数学技术的进步,信息技术的发展,原理探究的深入,对于单相接地故障在中性点非直接接地系统中的准确预测并不会太难。

时钟的定时不准确

时钟定时不统一,对于发生电网事故时,人工的核对方法就会存在很大的误差,既费时又费力,这就会对事故原因分析增加了难度系数。

信息采集重复

对于这种问题的解决,在系统通信标准时钟未建立之前,通常采用GPS卫星时钟来统一故障信息网,整个故障信息网络包括电能表,电压互感器,检测装置,计量装置等,这些装置都使用数字化的装置模式,因此在用之前就要先用数字量替换模拟量,以便数字化产品使用。

但是产品个商家各自为阵,就会造成信息量的重复采集,而资源的共享问题就会过于简化,这是变电站自动呼哈工作中最应该解决的问题。随着信息化,新型数字化传感器的出现,我们能采用转化一次电压电流成为二次部分数量化的方法,以此来解决问题。那个是又由于新型的数字化传感器输出方法为数字量,操作简单明了,只需要设备的连通就能实现资源的共享。

传输过程不规范,配合较难

我国的传输系统在最初是处于一个“百花齐放,百家争鸣”的状态,没有一个统一的规约标准,当时智能按照二次设备来加强规约,再后来国家就出台了行业标准作为通讯的一种规约制度。变电站被变电站的通讯体系分为三个级层:过程层、间隔层和变电站层。通过抽象通信服务接口映射到制造报文规范、太网或光纤网的方式在变电站层和间隔层进行网络传输;采用单点向多点的单向传输方式在同隔层和过程层之间进行网络传输。变电站内电子设备采用统一的协议来管理,测控单元,智能电子设备。以实现信息的互相交换。自我描述对降低数据管理费用、简化数据的维护、简化因配置失误原因导致停机现象发生等问题都有一定的帮助。IEC61850作为通讯系统的基础,对于信息技术、自动化水平、工程量的减少、工程的运行、验收、诊断、检测。维护等方面都有十分重要的作用,它也会在很大程度上节约时间,增加系统的灵活性。它对变电站中自动化产品互操作性和协议转换问题有一定的缓解作用。

这项标准的制定实施对于减轻节约开发验收维护的人力物力压力,提高变电站自动化水平,实现互操作化等都有一定的积极意义。

通讯方式水平低

在变电站的工作中,使用光纤的比例还比较低,大多采用模拟载波作为通信方式。载波机和加工设备的老化会造成通道的衰减度增大,信号也容易受到干扰,通信的质量也就会降低,只将对变电站的自动化发展带来不利的影响。电力通信在电力系统中有着无可取代的地位。是电力系统安全稳定运行的支柱之一,与另外两大系统:电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统有着同等重要的地位。光纤通信具有很大的优点:传输量大,频率宽,抗干扰性强,损耗量小等特点,它的应用对电力部门的.迅速发展有很大的促进作用,改变不能了光纤使用地比率的现状。

2、变电站防雷问题及解决

变电站防雷现状

变电站在应用过程中有一个很关键的问题需要得到关注,就是防雷问题。防雷设施是变电站的一项重要设施,在出现雷雨天气是,雷击事故经常发生,防雷设置时变电站设备以及人身安全的必要保障,所以加强变电站避雷措施是很有必要的。

在防雷问题工作中,许多隐性问题经常会被忽略。人们指挥注意到接地不良造成的事故,而往往诸如接地超市等引起的问题经常会被忽略。随着电力系统电压容量,电力等级的增加,接地不良的现象经常会发生,因此接地问题已经得到高度的重视。

在传统的电力防雷避雷问题上,人们的传统观念常常进入一个误区,就是指示按照国家颁发的防雷规范的规定,做好稳健性要求的必要措施,安装避雷针,接地装置,变电站引下线等工作,然而在实际工作中防雷装置对雷击破坏起到一定的防治作用,同时避雷引下线对法拉第网笼起到稀疏的积极作用,从而对变电站人员的人身安全起到保障作用,但是我们必须注意到,防雷装置还存在一定的问题,不但不会保护变电站二次系统不受到雷击,反而会使其更容易遭受雷击。同时如果避雷装置的接闪电能力越强,易遭受雷击的几率也就越大。因为在雷击过程中,变电站引下线和避雷针会吧雷击作用缓解下来,在大地受到雷击过程中,电流会顺着引线发生强烈的磁场变化,在此磁场作用下,二次系统发生了强烈的变化,此时传输线路会产生强烈的高压感应,与地线电压产生一定的差距。

大量的超大规模电子集成电路随着电子技术的发展飞速发展,电路集成程度在逐渐增高,内部线路的差距确实不断缩小的,这就使得电路元件的抗雷击能力变得越来越弱,所以室内的二次系统电路极易因为雷击现象引起的电压差遭到击毁。同时在线路之上的雷云中,雷电也能进行放电,或者在其周围放电,这些现象都会使二次系统线路更加容易受到雷电顺着电路电磁感应从而击毁电路,导致系统信息出现错误。

解决雷击问题

为了人们生活需要和城市发展进程的加快,对城市化景观建设进一步的改善,当前的变电站建设常常安装在室内或者地下,因此很多地区会出现地下变电站的景观,在地下变电站建设中,对于建设规模要给与具体的考虑,要具体结合建造结构,当地供电使用情况,负荷需求,运作方式,来进行综合的考虑。通常这种变电站大多实在城区中心进行,就也需要考虑建设过程中的限制问题,地理位置,地形问题等等。根据实际的运行问题,变电站的建设应该注意一下问题:

(1)必须设有至少两个安全出口,尽可能情况下,与邻近建筑物有互通通道,以方便规模宏大,连数较多的变电站安全保障。

(2)尽可能情况下将变电站安置在地面之上,及时要在地下设置,也应该尽量接近地面位置。

(3)正确设置封口的分离设置,将进风口和出风口分离开来,进风口设置要在夏季风的上风向。

(4)要根据实际情况,结合工程要求,在站内设置电器布置。

3、结束语

变电站是电力系统安全保障的重要环节,实现变电站的安全,可靠,稳定的运行,是整个电力实业的保障。因此我们要特别关注变电站应用工作中的一些实际详细的问题,只有变电站工作问题的到解决,电力事业才能正常安全的运转。

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机械故障诊断中的误诊断与信息处理方法 摘要:对机械状态的误诊断是对机械状态的一种歪曲反映,误诊断原因是多方面的,包括诊断数据的不准确性、诊断依据的不可靠性、诊断推理的不合理性等。机械状态的信息特性对机械故障诊断起重要作用,研究信息特性对提高故障确诊率和故障诊断的可靠性具有实际意义针对获取的故障信息具有不确定性,文章提出用粗集理沦处理诊断中的不确性的数学方法理论。 关键词:故障诊断;误诊断;信息不可靠;研究 机械故障诊断的发展历程中,故障确诊率的提高一直是研究的热点,故障的误诊却没有引起人们足够的重视。为了系统地阐述机械故障诊断中的误诊问题,给出了误诊的含义及分类;按照机械故障诊断推理过程的环节,详细分析了误诊产生的机理和具体的原因,针对这些误诊的潜在原因,提出了减少误诊的方法和措施。提高机械故障诊断的可靠性,降低误诊率,在保证诊断数据准确无误的同时,必须使诊断系统合理,同时具有开放性和可扩充性,使诊断知识不断得到丰富和充实。1机械误诊断的原因从诊断的结果与诊断对象客观存在的差异来看,故障诊断的结论可分为确诊、误诊和漏诊,确诊即为对诊断对象的故障判断是准确无误的。漏诊则是对故障的遗漏。而误诊,顾名思义,就是错误的诊断,也可称之为误判。漏诊实质上也可归为对设备的误诊。故障的复杂性 在故障诊断过程中,诊断对象的故障过程是复杂多变的,在故障发展过程中,由于引起故障的因素在性质、特点及作用方式上是不同的,机械功能状况和所受损害的具体情况也不同,使得故障征兆和演变具有不同形式,诊断中往往难以迅速准确地认识故障的性质,导致误诊,具体表现在以下几方面: (1)故障的发展过程中,一种故障可能表现出多种不同故障征兆。如液压系统故障诊断中,电磁换向阀故障可能导致系统压力、流量不满足要求,脉动可能加剧,还可能导致系统工作温度升高等。而对不同诊断对象,即使是同一种机械,对同一种故障的反应也是有差异的。一个对象的反应可能快,另一个对象反应可能慢,一个对象的某征兆对某故障反应可能剧烈,而另一个对象反应可能较平稳等。 (2)不同故障在发展过程中,可能出现相似的征兆,同种征兆可能对应多种故障形式。如回转机械中,各种故障的发生,往往都伴随着振动的加剧,而且在频域分析时,在相同倍频上,不同故障可能会有相似的表现形式。这种故障征兆的相似性,使我们在故障诊断中容易产生混淆。 (3)在很多情况下,随着故障的发展,还可能引起继发性故障,这种继发性故障可能会掩盖原来的故障,或原来的故障掩盖继发性故障,这都将造成故障诊断的困难。如液压系统中,由于某种原因引起油液污染程度增加,这可能引起液压泵运动副的严重磨损,磨损的颗粒混人油液中,进一步加剧油液污染,液压泵磨损将引起液压系统失效,泵的失效是油液污染这种原发性故障所引起的,而原发性故障和泵磨损这种继发性故障混在一起,相互促进,造成恶性循环,这增加了查找原发性故障的难度。为克服故障征兆的复杂性给故障诊断带来的困难,必须开阔思路,不拘泥于典型故障一征兆的狭窄思路,从系统角度出发,进行由环境到机械,由局部到整体,由阶段到过程的具体分析,将征兆、原因、故障机理有机结合起来加以研究,减少误诊率。1. 2诊断知识的不确定性 各种机械设备,由于复杂程度不同,工作环境各异,使我们获得的有关故障的知识往往有不确定和不完善的一面。一般来说,我们不能等待某种故障完全发生后再得出结论,而必须实施早期诊断,及时采取措施避免故障的进一步发展,这样,我们必须依据故障的部分征兆或无任何征兆情况下作出诊断,这不可避免地带来误诊。 由于故障诊断资料不足,对故障的认识受到较大限制,给明确诊断带来困难,有时不能将其有类似征兆的故障完全排除,有时所怀疑的故障的一般规律与故障征兆不完全相符,另外排除了一种故障的可能,又缺乏对某种故障作出识别的足够依据,因此故障诊断的推理过程往往也是模糊的,具有一定程度的不确定性。针对这种情况,充分研究故障诊断对象,建立合理的模糊知识体和模糊推理机,利用现代人工智能原理实施诊断更符合故障诊断的性质,将提高诊断的可靠性。1. 3理论的相对性 任何理论与实际的故障过程相比,总有局限性,机械设备作为一个与环境和人共同组成的有机体,是有差异的,理论只能大体概括故障诊断实践中的具体情况,同时,理论又受到一定科学技术条件的限制,还存在尚待认知的领域。 理论与具体故障相比,总是有一定距离的。以故障诊断的标准来说,它是以典型征兆为基础而总结制定的,不太典型的故障,就未必都与诊断标准相符合,若将诊断标准当作教条而一成不变,难免造成误诊。总之,我们所研制的诊断系统,应具有开放性和可扩充性,使系统具有不断完善的能力,这是降低误诊率的重要途径。1. 4诊断实践的局限性故障诊断的实践是机械故障诊断学形成发展的基础,对故障现象进行试验研究,虽然也是获取相关知识的重要途径,但由于试验与机械系统实际运行情况、工作环境是有差异的,所得出的结论必然存在一定的局限性,作为实施故障诊断的主体—人,对机械系统的了解程度及故障诊断的实践经验不同,得出的结论也有差异,如观察1幅机械图象,1个经验丰富的人,头脑中积累了大量故障知识,往往能较准确地从中把握机械运行状况,作出合理诊断结论,尤其是对早期故障和不典型故障的诊断更是如此。因此,必须加强诊断的实践环节,从实践中抽取有用的知识去扩充和丰富我们的诊断系统。1. 5获取数据的不准确性在实施故障诊断过程中,首先应获取机械系统运行的有关数据。机械运行过程中,往往受外界环境及各种随机因素影响,使获取的数据具有某种程度的不准确性,容易造成误诊。因此须采取必要数据预处理手段,减少随机因素的影响,剔除其中的趋势项、奇异项等,提高数据准确性,这也是降低误诊率的必要条件。1. 6诊断人员不专业诊断人员的素质也决定了诊断结论的正确程度。诊断人员的理论知识、实践经验、方法知识以及执行故障诊断时的态度都可能导致误诊。同时,诊断人员在综合运用知识、理论联系实际、善于解决实际问题等方面的能力也会影响诊断结论。2机械故障诊断中信息提取信息提取不可靠 机械故障诊断分为直接诊断和间接诊断,但由于受到设备结构和工作条件的限制,直接诊断往往难以进行。因而,多采用间接诊断,即通过二次诊断信息来间接判断设备中关键零部件的状态变化。而诊断测试便是获取二次诊断信息必备的关键环节。最常见的是振动测试(位移、速度、加速度)和声音测试。然而,由于各种原因,获取的数据可能发生偏差。体现在3个方面:(1)数据没有正确反映客观存在;(2)数据的信噪比低;(3)数据的不完备性。如果把这些不准确的数据当成有效数据来分析,就很可能发生误诊。2. 2信息处理不准确 能够快速、有效地提取反映机器故障信息的特征是机械故障诊断的关键。诊断特征主要通过对设备采集来的信号进行分析和处理获取。这些特征可能是一些简单的时域特征,如峰峰值、均方根值、峭度等,或者工艺参数特征,如油温、油压等,还有一些复杂的频域特征及基于全息谱的特征,如转频椭圆及轴心轨迹等。目前,各种特征提取方法层出不穷,如统计模拟、小波分析、独立分量分析、频域分析、全息谱分析等,为诊断对象的特征提取提供了有效的解决方案。在应用中,许多方法都有其应用的前提条件。而且,在不同的应用场合,各种方法还可能存在其局限性以及数学上的精确性问题。在实际应用中,如果没有注意到这些,就可能引起误诊。2. 3信息不完美对于一个诊断对象,如果其运行状态较复杂,由于客观条件和手段的限制等原因,可能使获得的信息难以确切地给出诊断结论,主要体现在以下3个方面:(1)信息不完备。在诊断实践中,故障与诊断信息之间并非一一对应的关系。1个信息对应多个不同的故障,而1个故障也表征为多个不同的信息。这就需要掌握充分的有用信息来区分不同的故障。否则,就可能出现误诊。(2)信息不一致。诊断信息不一致在诊断实践中也是较常见的现象。这些信息之间存在一定程度上的冲突。也就是说,某些信息很大程度上支持故障F1,否定故障F2;相反,另一些信息则支持故障F2,而否定故障F1。此时,误诊也容易发生。(3)信息不确定。来自于诊断对象的诊断信息经历了许多传输途径,其不确定性可能较小,也可能很大,如传感器、传输线等均影响其确定性。此外,还有定性与定量信息之间转换导致的不确定性。3提高信息可靠度、减少误诊断的措施提高诊断测试的准确性提高诊断测试的准确性是保证诊断数据可靠性的重要前提。可以从以下4方面着手:(1)对传感器进行定期检验;(2)可考虑用多个传感器测量;(3)采用可靠的传输线;(4)正确设置采样参数。3. 2提高诊断系统的可靠性随着设备运行与维护的需要,各种在线、离线、远程等诊断分析系统以及人工神经网络、贝叶斯网络、专家系统等智能诊断系统逐渐用于机械故障诊断,为确诊故障带来了许多便利之余,也增加了机械故障误诊的可能性。开发合理完善有效的诊断系统,提高它们在特征提取或诊断推理方面的可靠性,有利于减小误诊率。3. 3加强诊断信息描述的客观性 诊断信息在机械故障诊断中的重要性是不言而喻的,其表达与描述是否合理、准确关系到诊断推理结果的正确与否。然而,在诊断实践中,诊断信息既有定性信息,也有定量信息;既包含简单信息,又包含复杂信息;既存在确定信息,又存在不确定信息。在诊断推理过程中,定量信息经常会转换为定性信息,例如," 70 },m的振动”描述成“振动大”等。概率论和模糊数学是描述这种信息的强有力的工具。因而,可以考虑用适当的方式把概率论和模糊数学理论融人到故障诊断的信息表达和描述中来,加强其描述的客观性。4粗集理论对信息不确定性的处理 具有随机信息、未确定信息、模糊信息、灰信息中的一种的信息为单式信息;至少存在2种以上的信息为盲信息,而将概率论、模糊理论、灰色数学、未确知数学的理论与方法有机结合起来,即不确定性数学的理论与方法,提出或运用某种理论和方法,对具有相似或不同特征模式的信息进行处理,以获得融合信息,从而改善信息的不确定性、模糊性、矛盾性。 粗集理论是一种处理模糊和不确定知识的有效数学工具,其在知识分类和知识获取中已得到成功应用。粗集理论方法与神经网络方法、遗传算法、模糊集理论方法、混沌理论等“软科学”方法的不同在于它仅利用数据本身所提供的信息,不需要任何附加信息或先验知识,如证据理论中的基本概率赋值、模糊集理论中的隶属度函数、统计学中的概率分布等,粗集方法以观察和测量数据进行分类为基础,直接处理对象的可测输出,剔除冗余信息和矛盾信息,从而找到问题的内在规律,因此粗集理论比其他“软计算”方法更具实用性。粗集理论进行诊断的一般步骤: (1)知识库建立利用搜集到的历史或仿真数据生成联合诊断系统故障信息表,进而表示为知识库的形式S=(U, A, D, V, f)知识库可分为非空的对象空间U = 3x>> xz,…,xm(,属性集合空间R=AV D,子集A=}dl } a2 }…,do}和子集D=}df分别称为条件属性和结果属性,并且在对象空间与后两者之间存在对象属性关系f8和九,即对于。eA, f8:‘升砚称为信息函数,儿:U}Vd称为决策函数,Va和yd分别是A和D的有限值域。 (2)数据离散化数据离散化方法包括等距离划分算法、等频率划分算法、NaiveScaler算法、基于属性重要性算法和基于断点重要性算法,以及布尔逻辑和粗集理论相结合的算法等,使条件属性和决策属性的取值为连续的不确定性空间,数据离散化是运用粗集理论的数据预处理。 (3)特征提取从原N个数据特征中找到M个数据特征,简化后M个数据特征对对象空间U的分类能力和原N个数据特征的分类能力相同(N,M),此过程称为特征提取。常用的特征提取方法有基于属性重要性的最小约简、基于差别矩阵和差别函数的逻辑化简、基于包含度理论方法的最大分布约简、基于下近似质量不变进行属性约简和对存在噪声污染时用基于上近似质量的任一约简。特征提取使条件属性得到约简,进而剔除冗余的条件属性。(4)规则应用提取的规则集可用来对新对象进行分类,该规则集称为“分类器”,用RUL来表示。当分类器遇到一个新对象x时,则在规则集RUL中寻找与x的条件属性相匹配的规则,应用规则集可判断新对象x决策属性。 参考文献1 屈梁生,何正嘉.机械故障诊断学.上海:上海科技出 版社,19862 刘振华,陈晓红.误诊学.济南:山东科学技术出版 社,20013屈梁生,吴松涛.统计模拟在工程诊断中的一些应用. 振动、测试与诊断,2001,21 (3):157-167

矿井维修钳工技师论文

由于钳工的万能性和高度的灵活性,很难用某种新技术来全部替代。相反,随着先进机器设备的不断出现,机械部件的制造和装配、机器的安装、调试和维修等对钳工的需求越来越多,要求也越来越高。下面是由我整理的钳工高级技师职称论文,谢谢你的阅读。

钳工装配技术探讨

[摘 要]本文回顾了钳工与装配技术的发展,分析了常用零件装配要点和方法,探讨了钳工装配工艺规程。

[关键词]钳工装配;工艺;技术

中图分类号:TG93;TG95 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0062-01

一、钳工与装配技术的发展

随着现代机械制造业的飞速发展,各种新技术、新工艺应运而生,其中一部分机器零件能用精密铸造、冷挤压、电火花加工、超声波加工、激光加工等制造方法代替车、铣、磨等工种的加工,但由于钳工的万能性和高度的灵活性,很难用某种新技术来全部替代。相反,随着先进机器设备的不断出现,机械部件的制造和装配、机器的安装、调试和维修等对钳工的需求越来越多,要求也越来越高。可以断言,在今后相当长的一个时期内,钳工仍是机械行业中的重要工种之一。

随着现代电子科学和计算机科学的迅猛发展,制造技术的内涵和外延发生了革命性的变化。计算机集成制造技术和系统(CIMS)日渐成为制造工业的热点,装配是机电产品制造过程的一个重要环节,实现装配工艺的自动化、柔性化不仅可提高生产率、降低成本、保证产品质量一致性,更重要的是能提高适应多品种小批量的产品应变能力。目前,一些发达国家已积极地将注意力转向柔性自动装配技术,并取得了卓越的成果,一些产品、部件的装配过程逐渐摆脱了人工操作,柔性装配系统已成为CIMS的一个重要环节。我国对自动装配技术的研究起步较晚,近年来有一定的进展,但国内自行设计的半自动和自动装配线的自动化程度不高,装配速度和生产效率亦较低,所以,自动装配技术在我国有很大的开发与应用潜力,同时,也必将成为我国生产过程全盘自动化的下一个战略目标。

二、常用零件装配要点

1、螺母、螺检装配要点。螺母、螺栓装配时注意:1. 螺母、螺拴与工件贴合面必须光洁、平整;2.螺母、螺栓、螺孔表面在装配前必须清洗于净;3.当机器有振动时,螺母、螺栓必须有防松要求,此外还有开口销防松、止退垫圈防松等。4.拧紧螺母和螺栓时,必须保证零件受力均匀,以防变形破坏,所以拧紧时必须以一定顺序进行。此外,拧紧时要逐步进行,首先将所有螺母拧紧到1/3的程度,然后再拧紧到,2/3的程度,最后将它完全拧紧。

2、滑动轴承装配要点。1.轴承装配。轴承与机件的配合有一定的过盈量,因此轴承必须压入机件。其装配时应注意:(l)清除轴承与机件孔毛刺,然后涂机油,并使轴承与机件上的油孔对准,然后轻轻地、受力均匀地打入机件孔中。(2)为防止轴承使用过程中的转动,则必须设法使轴承与机件固定。(3)轴承压入机件后,因轴承壁一般较薄,因此内孔会有变形。一般可用活络铰刀加以修整。2.轴承与轴装配。轴承与轴装配后,必须保证轴颈与轴承之间的良好配合和必要的间隙,使轴灵活转动。

3、滚动轴承装配要点。滚动轴承装入轴颈或机体孔的方法有压入法和加热法。用压入法装配时必须使轴颈上、机体孔上无毛刺,并在装配前洗涤干净,涂上机油。装入时必须使轴承受力均匀,防止倾斜,可用手锤、软钢沿滚动轴承内圈或外圈均匀地打入,或用专用工具装入轴颈与机体孔座。

4、平行轴装配要点。皮带轮、直齿轮、链轮都是在两根平行轴之间传递动力的,因此必须保证轴装配后互相平行,且有一定中心距范围及啮合件的一定轴向位置。检查平行轴的平行度、中心距、啮合件轴向位置的方法:(l)当两轴中心距较小时,可用游标卡尺分别测量轴两端的间距;(2)当两轴中中心距较大时,可用长钢尺或拉线法;(3)当轴端啮合件为齿轮时,可用齿面涂色法。

三、常用的装配方法

产品的每一步装配工作都应满足预定的装配要求,达到一定的装配精度。通过尺寸链分析,由于封闭环公差等于组成公差之和,装配精度取决于零件制造公差,但零件制造精度过高,生产成本将提高。为正确处理装配精度与零件制造精度两者的关系,形成了以下不同的装配方法。

1.完全互换装配法。完个互换装配法是指在同类零件中,任取一个装配零件,不经修配即可装入部件中,并能达到规定的装配要求,如下特点: ①装配操作简便,生产效率高。②容易确定装配时间,便于组织流水装配线。③零件磨损后,便十更换。④零件加工精度要求高,制造费用随之增加,适于组成环数少、精度要求不高的场合或大批量生产采用。

2.分组选配法。分组选配法是将一批零件逐一测量后,按实际尺寸的大小分成若干组,然后将尺寸大的包容件(如孔)与尺寸大的包容件(如轴)相配,将尺寸小的包容件与尺寸小的被包容件相配。这种装配方法的配合精度取决于分组数,即增加分组数可以提高装配精度。分组选配法常用于大批量生产中,装配精度要求很高、组成环数较少的场合,其特点如下: ①经分组选配后,零件的配合精度高。②零件制造公差放大,零件加工成本降低。③增加了对零件的测量分组工作量,并需要加强对零件的储存和运输管理,可能造成半成品和零件的积压。

3.修配装配法。修配装配法是指装配时修去指定零件上预留修配一量,以达到预定的装配精度的装配方法。修配装配法适用于单件和小批生产以及装配精度要求高的场合,其特点如下:①通过修配得到装配精度,可降低零件制造精度。 ②装配周期长,生产效率低,对工人操作技能要求高。

4.调整装配法。调整装配法是指装配时调整某一零件的位置或尺寸,以达到预定的装配精度的装配方法。一般采用改变斜面、锥面、螺纹等移动可调整件的位置;采用调换垫片、垫圈、套筒等控制调整件的尺寸。除必须采用分组装配的精密配件外,调整装配法一般可用于各种装配场合,其特点如下: ①零件可按经济精度确定加工公差,装配时通过调整达到预定的装配精度。②产品使用可进行定期调整,以保证配合精度,便于维护和修理。③生产率低,对工人操作技能要求高。

四、钳工装配工艺规程

装配工艺规程是指导装配施工的主要技术文件之一。它规定产品及部件的装配顺序、装配方法、装配技术要求、检验方法及装配所需设备、工具、时间定额等。 1、装配单元和装配单元系统图。为了便于组织装配流水线,使装配工作有秩序地进行。装配时,将产品分解成独立装配的组件或分组件。绘制装配单元系统图时,先画一条横线,在横线左端画出代表基准件的长方格,在横线右端画出代表产品的长方格,然后按装配工序从左向右将代表直接装到产品上的零件或组件的长方格从水平线引出,零件画在横线上面,组件画在横线下面。长方格内要注明零件或组件名称、编号和件数。用同一方法把每一组件及分组件的系统图展开画出。

2、装配工艺规程的制定。

(1)制定装配工艺规程的基本原则。在保证产品装配质量的前提下,合理安装装配工序,尽量减少装配工作量,减轻劳动强度,提高装配效率,缩短装配周期。尽可能减少占据车间的生产面积。

(2)制定装配工艺所需原始资料。①产品的总装图和部件装配图、零件明细表等。②产品的验收技术条件,包括试验工作的内容及方法。③产品生产规模。④现有的工艺装备、车间面积、工人技术水平以及时间额定标准等。

(3)制定装配工艺规程的方法和步骤:①对产品进行分析。包括研究产品装配图及装配技术要求;对产品进行结构尺寸分析,以确定达到装配精度的方法;对产品结构进行工艺性分析,将产品分解成独立装配的组件和分组件。②确定装配组织形式。主要根据产品的结构特点和生产批量,选择适当的装配组织形式。进而决定总装、部装的划分,装配工序是集中,还是分散,产品装配运输方式及工作场地准备。③根据装配单元决定装配顺序。首先选择装配基准件,然后根据装配结构的具体情况,按先下后上,先内后外,先难后易,先精密后一般,先重后轻的规律去确定其他零件或分组件的装配工序。

结语

钳工属于传统的工种,其工种具有特殊性,尽管目前机械化程度的快速提高,但在一些特殊零件制造上钳工还具有极为重要的作用,必不可少。钳工装配就属于产品加工制造过程中最后一道工序。近年来,随着装配技术的快速发展,对装配钳工的技能具有了更高的要求,所以提高机械行业钳工装配技能水平就具有极为重要的意义。

参考文献

[1] 张景田.钳工的装配技术要点[J].机械加工制造,2012.

[2] 李振仁.浅谈钳工的基本技术与基木操作[J].黑龙江科技信息,2009.

[3] 张金祥.谈钳工的装配技能[J].科技论坛,2013.

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机修钳工技师论文一、钳工的基本操作钳工是主要手持工具对夹紧在钳工工作台虎钳上的工件进行切削加工的方法,它是机械制造中的重要工种之一。钳工的基本操作可分为:1.辅助性操作即划线,它是根据图样在毛坯或半成品工件上划出加工界线的操作。2.切削性操作有錾削、锯削、锉削、攻螺纹、套螺纹。钻孔(扩孔、铰孔)、刮削和研磨等多种操作。3.装配性操作即装配,将零件或部件按图样技术要求组装成机器的工艺过程。4.维修性操作即维修,对在役机械、设备进行维修、检查、修理的操作。以下内容跟帖回复才能看到二、钳工工作的范围及在机械制造与维修中的作用1.普通钳工工作范围(1)加工前的准备工作,如清理毛坯,毛坯或半成品工件上的划线等;(2)单件零件的修配性加工;(3)零件装配时的钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹等;(4)加工精密零件,如刮削或研磨机器、量具和工具的配合面、夹具与模具的精加工等。(5)零件装配时的配合修整;(6)机器的组装、试车、调整和维修等。2.钳工在机械制造和维修中的作用钳工是一种比较复杂、细微、工艺要求较高的工作。目前虽然有各种先进的加工方法,但钳工所用工具简单,加工多样灵活、操作方便,适应面广等特点,故有很多工作仍需要由钳工来完成。如前面所讲的钳工应用范围的工作。因此钳工在机械制造及机械维修中有着特殊的、不可取代的作用。但钳工操作的劳动强度大、生产效率低、对工人技术水平要求较高。三、钳工工作台和虎钳1.钳工工作台简称钳台,常用硬质木板或钢材制成,要求坚实、平稳、台面高度约800~900mm,台面上装虎钳和防护网。2.虎钳虎钳是用来夹持工件,其规格以钳口的宽度来表示,常用的有100、125、150mm三种,使用虎钳时应注意:(1)工件尽量夹在钳口中部,以使钳口受力均匀;(2)夹紧后的工件应稳定可靠,便于加工,并不产生变形;(3)夹紧工件时,一般只允许依靠手的力量来扳动手柄,不能用手锤敲击手柄或随意套上长管子来扳手柄,以免丝杠、螺母或钳身损坏。(4)不要在活动钳身的光滑表面进行敲击作业,以免降低配合性能;(5)加工时用力方向最好是朝向固定钳身。

钳工高级技师职称论文篇二 传统钳工与现代工业 摘要:随着现代工业企业的高速发展,技术工人的大量缺乏,会成为进一步发展的瓶颈,现代工业造就了大量的岗位紧缺,特别是技术型工人的缺失,作为一名工作了多年的实习指导教师,我在这里谈的是如何在实习过程中来妥善解决现代工业与传统钳工之间的矛盾。 关键词:传统 钳工 实习 中图分类号:TG93 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(a)-0067-02 随着现代工业企业的高速发展,技术工人的大量缺乏,会成为进一步发展的瓶颈,现代工业造就了大量的岗位紧缺,特别是技术型工人的缺失,在无锡地区,虽然近年来职业教育发展较快,但各类制造业的空缺岗位与学校毕业生的比例差距仍然很高,特别是一些传统工种,如现在的钳工专业,毕业生虽能应聘进企业,但不能尽快适应企业的需求,而这些学生,往往是在职业学校进行了专业的学习和钳工加工的技能训练,达到了劳动部门规定的技能等级,获得相应的资格证书,那为什么不能尽快适应工厂的岗位需要呢?这就是技能标准与厂矿实际需求的矛盾,也是当今职业类学校面临的困境:一方面,学生要通过国家技能资格证书的鉴定——应试教育;另一方面要迅速适应企业技能需求——素质教育。这些矛盾,是需要教育部门和劳动部门来解决的,作为一名工作了多年的实习指导教师,我在这里谈的是如何在实习过程中来妥善解决现代工业与传统钳工之间的矛盾。 首先,我们来分析传统钳工的应试教育:从教材上我们可以看到,从20世纪60年代到现在,钳加工工艺基本没变,还是按部就班的从钳加工最基本的技能开始,一环套一环,这些工艺已经经过历代人的实践证明,没有丝毫的缺陷,可以说是最佳工艺了,实习教材也按照国家技能标准,从划线、錾削、锯割、锉削、孔加工等来安排实习工件,难度也从初级到中级到高级转化。当然,学生在实习期间按照此教材在老师的指导下,都能顺利通过中级以上技能的考核,获得相应的中级资格证书,但是一到工厂,就碰到的新的问题。 现代工业,基本上实现了机械化和半自动化,个别企业已经是自动化生产了,像传统钳工加工的那部分已为机械加工所代替,如:錾削、锉削加工由刨削、铣削加工所代替,精度高的可以磨加工,随着数控机械的投入使用与普及,还可以通过数控设备来加工(如线切割、加工中心加工等),精度等级和劳动效率更高,这是传统钳工手艺无用武之地了。大量的企业要的是技能型的装配钳工,而装配钳工技能的考核还是老样子,考试以镶配来定等级。我国《职教法》明确规定,职业教育全面推行学历证书和职业资格证书并重的“双证”制度。职业资格证书是具有从事某一职业所必备的学识和技术能力的证明,是用人单位招聘毕业生的重要依据。一般说来,关于学识内容较易掌握,而技能要求不容易达到。在实践教学中可以按照就业岗位的需求,按岗位技能考核标准,集中进行技能训练和能力培养,确保通过职业技能考核。 那么传统钳工真的已经没用处了?其实不是,相反,在工厂中用途更大,现代企业需要大批高素质的管理人才和技术人才,更需要大批高素质的具有一技之长的技工。在学校掌握了一定的理论知识,有一定的后劲,进步很快,经过企业生产一线不长时间的锻炼,可以很快进入角色,独当一面。 要如何独当一面,这就是在钳工实习中要解决的问题。 职业学校的钳工实习,不光是为了应付国家技能的考核,更重要的是通过钳工实习来了解并掌握一些在工厂中要使用到的东西,在踏上工作岗位后能迅速适应岗位所需的技能要求,通常所说的岗位技术含量。下面通过实例来说明一些问题。 以钳工初级加工中最典型的凹凸镶配为例,如图1。 这是凹凸镶配件,技术等级是初级中的三级,也是钳工实习中学生要做的。从技术要求上看其配合间隙≤,错位≤在加工过程中,根据加工精度与要求,采取有效的加工工艺和测量手段,基本上能保证配合间隙和尺寸要求。就是其中一两个尺寸做错了也没多大影响,只要60分就是及格。学生在加工中以锉削为主要加工方法,结合锯割钻孔等去处大部分加工余量,关键是面锉平锉垂直平行,尺寸在公差范围内就可以了,基本知识点就是对称度的加工与测量,而加工工艺也就是围绕配合间隙、对称度来安排的。做到这些,就满足了该工件所达到的技能要求。但在实际生产中,也生产这凹凸镶配,那么,这不仅仅是靠钳工来加工的,就是做个样板,也不一定有钳工来完成。它可以用机械生产来保证所有的技术要求,加工质量也能得到保证。而钳工在里面用到的只是去毛刺和装配测量检验工作了,去毛刺工种钳工技术含量特低,只有测量装配检验才发挥应有的水平了。凹凸镶配通过机加工完成后,要用一定的测量手段来测量是否合格,合格的程度怎样以及怎样装配能达到最佳效果,这就要求学生在实习过程中也涉及到这方面的东西。在实习工应该这样引导学生。 一是:加工过程中面的基本形位公差保证,树立尺寸观念。 轴颈类尺寸大为次品,小了为废品,孔类尺寸小为次品,大为废品,也就是说尺寸越加工越离标准远的为废品,而次品也就是要返工后才有能成为正品的。特别是关键尺寸不能超差。而在尺寸允许范围内也存在质量隐患,如尺寸为最大或最小极限尺寸时,在使用过程中,因磨损等原因而迅速失效,达不到规定的使用期限,这也是要不得的。 二是用正确的工量具和工艺手段来检测尺寸与形位公差。 如凹凸镶配,要测量凸件的尺寸,就必须对凸件有个全面的了解。每个面都与基准有位置关系,这可以用刀口角尺来测量透光程度,也可以用万能量角器来测量具体的角度,还可以用正弦量块和杠杆百分表来测量,所以,不同的精度等级要用不同的测量手段来测量,这是在实习中要灌输的,而不是一成不变的看到垂直度就用刀口角尺来测量。 还有对称度的测量,在加工中测量对称度是按照加工次序精确计算和间接测量来保证的,但加工完成后测量的方法就不能套用加工中的方法了,因为测量基准已经加工缺损,很难测量——原因之一还有学校实习设备不够多,特别是测量的量具,最佳方法之一就是用深度千分尺直接测量两边的深度后取差的绝对值就是所要测量的对称度了,当然还有用百分表来测量,还有就是投影测量仪来测量等等,这些方法多要在实习中教给学生,让学生有个感性认识,那么,就教会了学生在不同环境下的生存方式,而不会碰到一些没见过的测量手段而束手无策了。这就是所说的开拓视野、见多识广、举一反三的道理。 还有平行度和表面粗糙度,平面度等等,在具体测量中根据实际使用场合来综合考虑,特别是表面粗糙度和平面度,它们是相互影响的,当然还会影响到位置度。在教学中是考目测来完成,很难有个准确的数据,根据公差配合中所列举的测量手段,也要讲给学生们听,再一次巩固已学到的知识,触类旁通。把抽象概念转化为具体数据,这样学生好理解好掌握。 三是合理装配。 虽然此工件为简单的凹凸镶配,但也是一个配合件,也存在着装配工艺问题。配合面有间隙,属间隙配合。一般间隙配合在机械中是活动部件,有间隙就存在泄漏,在密封件(如液压元件)中就必须考虑泄漏的问题。这些在单钳工实习中学生是很难能联系起来的。在生产中是用整体综合质量来体现的,不是简单的某个尺寸不对就能马虎过关的,往往一个尺寸错误就引来整个工件报废。就是所有单个工件尺寸正确,配合后的质量也千差万别。所以在实习中要让每个学生明白这样的事实:自己完成的工件是所有工件中的一个,在大批大量生产中,要能互换或分组互换,这就培养学生整体质量意识。当然,在全部完工后再分开打乱,让学生来检测后装配成最好的配合件。这样就确定了解在加工中每一道工艺工序都是相互关联的。 学生完成修配的工作实际上也模拟了模具加工的过程,就相似于冲裁模。间隙大小应该相同才能落料冲裁正确。特别是清角部分就引起重视,一般没有工艺孔,但不能过清,不然有应力问题存在,在生产中会引起开裂等损坏现象。但圆角又不能过大,否则也不能落下规则的料等等。 总之,传统的钳工实习必须灵活变革,既掌握钳工基本操作技能,又与现代化生产实际挂钩,强化装配工艺研究,通过引导,深刻了解钳加工工艺,在走上工作岗位后,迅速适应岗位工种,不管是质量检验员,还是装配工,或者是维修工,更高级的模具钳工,都能用学到的知识技能来胜任,这才是钳工实习发展和努力的方向。 看了“钳工高级技师职称论文”的人还看: 1. 化工钳工技师职称论文 2. 化工钳工技师职称论文(2) 3. 技师竞聘报告范文3篇 4. 钳工技师培训心得体会 5. 模具钳工技术论文

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关于机修钳工技师论文

无论是在学校还是在社会中,大家都不可避免地会接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。那么一般论文是怎么写的呢?下面是我收集整理的机修钳工技师论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

摘 要:钳工是一种传统的以手工操作为主的工种,到目前为止已有2000多年的发展历史。近年来,随着科学技术的不断发展进步,许多钳工工艺已经实现了机械化操作,但是装配钳工的加工操作仍然占据着不可替代的作用,是机械制造中不可缺少的工种。该文简单介绍了装配钳工的基本技术要点。

关键词:装配 钳工 技术要点

与机械加工相比,钳工操作工作强度大、化工精度低、效率低下,尽管如此,机械加工中许多机械难以完成的加工工序都要靠钳工来完成,对于一些特殊的零件制造来说,钳工是必不可少的,尤其是装配钳工,对产品的质量和性能产生极大影响。所以我们要掌握装配钳工的技术要点,生产过程中严格遵循工艺规程进行操作,确保产品品质。

1 装配钳工的基本技能

划线

依照图纸和实际的加工需求在毛坯或者半成品上通过划线工具划出相应的点、线、面等,作为加工基准界限。划线操作必须保证所划线条或者所划点、面的清晰度,尺寸定位精确,以保证加工精度,通常划线精度要求在~ ram之间。通过划线能够更加直观地确定工件的加工余量,加工尺寸界限一目了然,同时还可以及时发现和处理存在的不合格工件。划针、划规、钢直尺、划线盘等是划线操作常用的工具。划线工具的使用过程中,为避免工具划伤或损坏,保证划线精度,尽量使划线工具与毛坯间保持一定距离。此外,还要注重划线工具的保养和维护工作,出现生锈、脏污现象及时处理。

锉削

锉削的使用范围比较广,不仅能够对平面、曲面进行锉削处理,还可以锉削沟槽等形状不一的复杂内外表面,锉削精度可达 mm。锉削时,操作手法十分重要,一般是由右手握住手柄,掌心由柄端部分撑住,大拇指按住柄的上端,其余四指握紧手柄。左手中指和无名指将锉刀前端部分捏住,用拇指按住锉刀的刀头,食指和小指自然回拢。操作时,注意重心的控制,站立自然,使锉刀处于水平直线运动状态,同时注意力度大小的控制,锉削频率通常在40次min左右。

锯削

顾名思义,锯削就是采用锯对工件进行锯削的过程。操作时右手握住锯弓的手柄,用拇指压住食指,左手注意力度大小的把握,控制锯弓的方向;左手的拇指压在弓背上,其余手指扶住锯弓的前端部位。在锯条的推进过程中,左手保持上翘状态,右手用力下压,在回程时,右手抬起,左手随着锯弓做跟回操作。锯削频率与锉削频率基本相同,每分钟锯削40次左右。值得注意的是,锯削时控制好用力的大小,以免用力过大折断锯条,使人体受到伤害;目光与锯条的垂直方向重合,确保直线加工锯削;安装锯条时,避免用力过紧,折断锯条。

钻孔

为了确保钻孔的精度,在钻孔前在目标位置划好十字中心线,以确定出具体的孔位,同时打好中心样冲眼,与十字中心线重合,若出现偏移现象,要及时矫正处理,钻孔时,冲眼的加工尺寸尽量要小。在加工直径较小或者深度较大的孔时,尽量减小钻头的进给量,同时不断进行退钻排削,以免碎削堵孔损坏钻头。在钻孔即将穿透时,减小钻头的进给力度,降低切削抗力,防止钻头折断导致安全事故的发生。此外,要加强钻头的散热措施,钻孔时加入适量的切削液,尽量减小钻头所受的摩擦力,这样不仅有助于钻头寿命的延长,还可以改善孔的表面质量。钻孔时,有以下注意事项:首先,钻孔过程不可佩戴手套,容易引发安全事故;第二,钻孔时不可进行检测工作,必要时先停车,再检测;第三,为了防止平口钳对人身造成伤害,要将其手柄端置于钻床工作台的左侧;第四,钻较大的孔时,先采用小钻头开钻,然后通过大钻将孔扩大。

攻螺纹

通过丝锥在工件孔内部加工出内螺纹的过程就叫做攻螺纹,例如:所要加工的为4×M10的螺纹。开始采用直径为18 mm的点钻对其进行加工,加工出孔口倒角,之后开钻底孔,最后一步是攻丝4×M10。操作时的注意事项有:第一,在完成底孔孔口的倒角工作后方可进行攻螺纹操作;第二,确保工件的装夹处于水平放置状态;第三,在丝锥切入的过程中随时检查并矫正丝锥的垂直位置,确保加工精度;第四,在丝锥攻孔出现障碍时,及时退出丝锥,将孔内的铁削清理干净,防止丝锥受损或者加工深度不符合要求。

2 装配常用量具

游标量具和百分表是装配中主要的两种量具,作为装配过程中不可缺少的量具,游标卡尺不仅能够测量工件的长度、厚度等参数,还可测量孔的内外径、孔深、中心距等。使用游标卡尺时,先观察标尺零刻线附近的整数,找出从零刻线开始与尺身某一刻线重合的刻线,精度值与这一刻线数值的乘积为1 ram的小数部分,再将读出的整数与小数加起来,所得的结果即为最终测量值。在使用游标卡尺进行测量时,首先将工件的.毛刺去除,避免刮伤卡尺。

3 装配图

装配图是机械制造过程中的重要参考依据,是装配钳工不可缺少的参考工具。通过装配图可以充分反映出设计者的设计意图和机械部件的工作原理。设计者将各个零件间的装配关系和具体的结构以及零件的结构等实际情况通过装配图显示出来,装配图为装配、检验和安装过程提供可靠的尺寸和技术指标。因此我们要在充分了解图样中零件尺寸、性能的前提下,再进行安装。

装配图的步骤为:首先,观察标题栏内容,对零件功能、名称、材料、数量等有一个初步的了解,遇到陌生或者复杂的装配图,查阅相关技术资料和技术说明书等,掌握该零件的具体功用和结构特点。第二,观察研究视图,通过主视图、俯视图、左视图等掌握装配图的表达目的,理清各个视图间的关系。第三,进一步研究视图,头脑中构想出结构和形状。第四,明确装配图的尺寸要求,研究分析各个尺寸要求,在满足设计工艺要求的前提下,确定尺寸基准和尺寸种类标注的具体形式,确保装配过程的合理性。最后,根据技术要求,对全图进行综合全面的分析和掌握。

4 滚动轴承轴向间隙调整

首先,通过向心轴承在轴的两侧留出一定的空隙(通常在~ mm左右),并且此向心轴具有间隙不可调性。第二,图样中对于径向间隙可调的滚动轴承的轴向间隙没有做出明确的规定。第三,通过调整螺钉螺母来控制轴承的轴向间距,此外,还要对塞尺和百分表进行测量调整。第四,双列圆锥滚子轴承轴 向间 隙的调整。第五,四列圆锥滚子轴承轴向间隙的调整。

5 拆卸的注意要点

根据实际结构的不同,应采用不同的拆卸顺序,明确拆卸要点;拆卸时注意工具零件的保护,合理选用工具;拆卸好的零件按不同型号有次序地放置,按原来结构套在一起,并做好标识。

6 结语

总之,装配钳工是一项精度要求严格的手工工艺,操作时需要严格按照工艺要求进行,因此,我们在掌握理论知识的同时,还需要在实际生产实践中不断积累经验,提高技术的掌握程度,以保证产品质量和生产安全。

参考文献

[1] 张景田.钳工的装配技术要点[J].机械加工制造,2012(4):15-17.

[2] 李振仁.浅谈钳工的基本技术与基本操作[J].黑龙江科技信息,2009(9):29.

字太多,不好打

钳工是用手工工具并经常在台虎钳上进行手工操作的一个工种。下面是由我整理的钳工技师职称论文,谢谢你的阅读。

论职业教育中的装配钳工

摘 要:随着科技的发展,许多钳工的工作被机械所代替,但是钳工可以完成机械加工不便加工或难以完成的工作,尤其是装配钳工作为机械制造业中必不可少的工序仍具有非常重要的作用。

关键词:职业教育 装配钳工 工艺

钳工是一门历史悠久的工种,两千多年前已经出现了。但随着科技的发展,许多钳工的工作被机械所代替,但是钳工可以完成许多机械加工不便加工或难以完成的工作,而且所需设备简单,因此装配钳工作为机械制造业中必不可少的工序仍具有非常重要的作用,如产品的装配、维修等。

一、装配钳工的工艺

装配钳工主要以手工操作为主,从事工件的加工、机械设备的装配、调整工作。它关系到产品的尺寸精度、位置精度和形位公差,关系到产品的质量,而我们掌握了装配工艺就相当于找到开门的钥匙,就能保证工作的顺利开展。

1.装配工艺过程包括四个阶段

(1)装配前的准备工作。

(2)装配工作。

(3)调整、精度检验和试车。

(4)涂装、涂油、装箱。

2.装配的组织形式

(1)固定式装配。

(2)移动式装配。

3.装配工艺规程

(1)装配工艺规程是规定产品及部件的装配顺序、装配方法、装配技术要求和检验方法及装配所需设备、工夹具、时间、定额等的技术文件;是提高产品装配质量和效率的必要措施,也是组织装配生产的重要依据。

(2)编制装配工艺规程的方法和步骤:对产品进行分析、确定装配顺序、绘制装配单元系统图、划分装配工序和装配工步、编写装配工艺文件。

除了以上装配钳工的通用特征之外,装配钳工工艺在职业教育中还有着其特殊性。职业教育在学习工艺理论时要求除掌握基本的工艺特点外,更重要的是掌握工艺安排的合理性,工艺编程内容的准确性。

二、装配钳工的操作

装配钳工的基本操作有划线、錾削、锉削、锯割、孔加工、螺纹加工、矫正和弯形、铆接、刮削、研磨以及机器设备调试、设备维修、基本测量和简单的热处理等。

职业教育中装配钳工的操作由于受设备、场地等限制,故安排实际操作的时间和机会比较少,有些实际操作通过到企业进行参观实习等方法,使学生在感性上有更深入的了解。在学校装配钳工训练的主要内容是锉削,下面着重介绍锉削及典型零件的加工。

锉削的精度可达,表面粗糙度可达,它的应用非常广泛。锉刀的正确握法是用右手紧握手柄,柄端顶住掌心,大拇指放在柄的上部,其余四指满握手柄,左手中指、无名指捏在锉刀的前端,大拇指根部压在锉刀头上,食指和小指自然收拢。锉削的站立位置与錾削相似,站立时要自然,便于用力,以适应不同的锉削要求,身体重心要落在左脚上,右膝伸直,左膝随着锉削的往复运动而屈伸。锉平面时,必须使锉刀保持水平直线的锉削运动,锉削时,左手所加的压力由大减小,而右手压力由小增大。

锉削要注意如下问题:锉削时要保持正确的操作姿势和锉削速度。锉削速度一般为每分钟40次左右。锉削时两手用力要平衡,回程时不要施加压力,以减小锉齿的磨损。锉刀放置时不要露出钳台边外,以防跌落伤人。不能用嘴吹切屑或用手清理切屑,以防伤眼或伤手。不使用无手柄或手柄开裂的锉刀。锉削时不要用手去摸锉削表面,以防锉刀打滑而造成损伤。锉刀不得沾油和水。锉屑嵌入齿缝必须用钢刷清除,不允许用手直接清除。

60?燕尾槽(凸)的锉削加工在钳工实习中是一个非常典型的课题。实习内容涉及划线、锯割、锉削、角度的测量及对称度的控制。钳工加工燕尾槽的关键是燕尾斜面的对称度及间接尺寸的控制。

1.零件图分析

该工件为钳工典型的对称角度加工的工件,对称工件必须采用单边加工的方法。而燕尾槽由于有角度的存在,故在加工过程中除了用常用量具(游标卡尺、千分尺、角度尺等)外,为了保证对称性必须使用测量心棒进行计算加工测量。该工件测量要用到游标卡尺、万能角度尺、千分尺、和测量心棒等,同时为了提高效率可以事先做好60?角度样板。而该工件的计算采用三角函数求出相关数值,再利用量具对其进行测量加工。计算是该工件的重要关键点,而用合理的加工工艺安排对燕尾凸槽进行加工是保证工件质量的重要理论指导,最后根据既定的工序进行加工。

2.零件的加工过程

(1)划出燕尾槽外形尺寸80mm×50mm的加工轮廓线,用游标卡尺进行划线校对,利用锯割和锉削的方法加工到规定的尺寸,用50~75mm和75~100mm的千分尺测量保证尺寸精度,(2)选两个相互垂直的平面作为划线基准,划出燕尾槽的加工轮廓线,用游标卡尺进行划线校对,

(3)钻两个φ3mm的工艺孔后锯掉右侧

(4)加工右侧燕尾前先用完全互换法解尺寸链的方法求出A尺寸,

先画出尺寸链简图,

解:A为封闭环

AMAX=

AMIN=

故A尺寸的控制范围是~,用25~50mm的千分尺来保证精度。

(5)如图6,用60?的角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅰ面,锉削前为了保证对称度要求先用三角函数求出B尺寸。由于Ⅰ面是斜面,因此在测量时先用φ12mm的测量心棒靠在斜面上。

解:B=40+HG,HG=HE+EF+FG,HE=10mm,FG=6mm,即只需求EF

EF=ctg30?×OF=×6=

求出B尺寸后用角度样板或万能角度尺为基准锉出Ⅰ面至规定的角度,锉削同时用50~75mm的千分尺保证B尺寸。

经过以上几个工序就把燕尾凸槽的1/2(右边)加工完成了。

(6)接下来加工左侧燕尾槽时先用加工右侧相同的方法锯割出左侧形状,

(7)因为是对称件,如同步骤(4)左侧高度同样为A,用锉削的方法加工至规定尺寸,用25~50mm的千分尺保证精度。

(8)用角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅱ面,因为要保证对称度,所以要先求出C尺寸。因为对称所以可以用2个φ12的测量心棒进行计算。

C=80-(80-B)×2=80-()×2=

最后以角度样板或万能角度尺为基准锉削Ⅱ面至规定尺寸要求,同时用50~75mm的千分尺保证C尺寸,即保证对称度。

(9)燕尾槽加工好后最后去除毛刺,进行上油保护,工件完成。

综上所述,装配钳工应立足于校内基本功的练习,打下扎实的基础,学好理论,为以后走上工作岗位做好准备。

参考文献:

[1]姜波.钳工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.

[2]徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社.2004.

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毕业论文煤矿矿井水害

第一部分 矿井概括1 矿区自然地质环境地理位置及交通情况晒口煤矿位于福建省邵武市城东的晒口街道办境内。矿区位于邵武市城区方位121度、直距公里,即晒溪桥—新铺一带。地理坐标:东经117°33′~117°36′、北纬27°16′~27°19′。闽江三大支流之一的富屯溪,316国道和鹰厦铁路东西中横贯矿区,矿区与周边主要城市的铁路里程分别为:南平154公里、福州320公里、厦门535公里、鹰潭159公里。矿区往南部36公里与京福高速公路相接,交通十分便利(详见交通位置图)。交通位置图、地形地貌矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200~350m,最高点云屏山,海拔标高为;矿区最低侵蚀基准面富屯溪河床,其海拔标高约178m。区内由于不同时代的岩性差异,风化侵蚀后呈不同的自然地貌景观,中—下侏罗统漳平组及梨山组的砂、砾岩层分布区、基岩裸露,山脊狭窄陡峻,多为单面山,沟谷发育陡直;晚三叠统焦坑组的粉砂岩和前震旦纪的变质岩群及花岗岩等分布区,则为低缓的山丘。区内第四系冲积平地较少,主要分布于富屯溪和晒溪两岸。 水系区内地表水流颇为发育,主要水系有富屯溪、晒溪及6条常年性山间小溪。富屯溪为矿区的主要水体,自西北向东南横贯矿区中部,为焦坑井田和晒口井田地表天然的分界线,河床宽50~150m。根据邵武水文站历年(1963至1972;1976至1980;1990至1996)资料表明:年平均流量,最大流量6400m3/s(1967年6月22日),最小流量(1979年10月)。洪水期一般出现在4~6月份,最大洪水发生在1998年6月22日(流量未测得),矿区东部新铺村一带,洪水位标高;矿区西部的晒口村一带,洪水位标高,与晒口大桥桥面相差。晒溪为富屯溪的一级支流,发源于罗峰山,自北向南流经下沙新村、洒溪桥,于晒口村西注入富屯溪,年平均流量28m3/s,最大流量(1967年6月22日),最小流量(1961年1月15日),洪水期一般与富屯溪同时出现。1998年6月22日,出现最高洪水位(流量未测得),标高为。枯水季节最低水位标高为。新铺溪流量为~,其它6条常年性小溪流量约为~10L/s。气象及地震情况矿区气象属亚热带潮湿性气候,据邵武气象站历年来(1963年至2005年)气象观测资料阐明如下:气温:平均温度℃,一般于7、8、9月份气温较高;最高温度可达℃(分别出现在1971年7月31日、2003年7月16日及31日);而于12、1、2月份气温较低,最低温度可降到℃,一般甚少下雪。降水量:历年平均年降水量,最大可达。降水一般多集中在4、5、6月份,占全年总降雨量约40-50%;但在个别年份雨季提前于3月开始或推迟到7月止。日最大降雨量(出现在1970年6月26日),连续降雨最长可达25天(1966年)。 蒸发量:年平均总蒸发量 mm;一般在7月份或8月份为最大,占全年总蒸发量约30~40%,最大月蒸发量达。潮湿度:1964年~2005年潮湿系数在~间,平均为。 历年绝对湿度平均值毫巴,以6~8月最高;月平均值达毫巴以上;最大可达毫巴,最小达毫巴,年平均相对湿度为81%。风向及风速:在9月份至次年12月,晴天早晨多雾,一般须到十点左右方可消散,风向多为西北,历年平均风速,6~8月份东风和南风较多。根据《中国地震参数区划图》(GB18306―2001),本区抗震设防烈度为6度,地震动峰值加速度为。2 地质特征地层矿区在大地构造中的位置属于南华后加里东准地台华夏台隆遂(昌)建(瓯)台拱的南部,在区域地质构造中的笔架山—香林铺中生代复式向斜内的虎庵山—同青桥背斜的东南翼,呈一大致向东倾伏缓波状的单斜,延深至东部被F1逆断层切割,断层上盘的前震旦系地层出露于地表。矿区出露地层有:前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。焦坑组为煤系地层。⑴前震旦纪变质岩群AnZ主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭统焦坑组煤系地层沉积的基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵上三迭统焦坑组T3j主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,以第一标志层底部为界,分上、下段。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0~372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218~60米。焦坑组下段为主要含煤段,岩性复杂,岩相变化频繁,厚度变化较大,中下部以厚层状砂砾岩为主,上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层)。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶下侏罗统梨山组本组地层分布较普遍,为煤系地层的盖层。岩性变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。表1-2-1 各地层关系表系 统 组 段 层厚m 岩性特征 接触关系第四系(Q) 0~56 为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层 角度不整合侏罗系 中统 漳平组 上段 240 砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩 假整合 下段 角度不整合 下统 梨山组 上段 240 河床相的长石石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩 假整合 下段 240 三迭系 上统 焦坑组 上段 288 湖泊相粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩 角度不整合 下段 82 中下部以厚层状砂砾岩为主,夹有透镜状砂岩、粉砂岩,并夹凝灰质砂岩,火山角砾岩与凝灰质泥岩。上部为粉砂岩及较稳定的中厚煤层(DE煤层) 前震旦纪变质岩群 不详 千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩 ⑷中侏罗统漳平组主要分布在矿区的东部和北部,为砾石成份复杂的砾岩或砂砾岩,分为上下两段。⑸第四系(厚度0~56米,一般厚度12米)为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾石层及河漫滩砂土层等。、构造矿区构造的复杂程度中等,为一向东倾伏缓波状的单斜构造,倾角为20~30度,以断层构造为主,褶曲构造也十分发育。矿区内较大的断层均在矿区边缘;井内落差~10米的北东向及南东向中、小断层密布,并往往与褶曲共生,断褶并存导致矿区内倾向及走向地层起伏变化。⑴断层矿区内较大的断层大致有17条,按其性质和延伸展布方向,大致可分为二组:一组,近于南北及北东向的逆断层为主,如F1、F4、F6、F8(北端)及F9;正断层有F2、F16及F20。另一组,近于东西向的正断层为主,如F3、F5、F14及F21,逆断层有F8(西端)及F10。上述断层主要分布在矿区的西部、东部及北部的边缘,而矿区内比较稀少。各主要断层分述如下:F1逆断层:位于矿区的东部边缘,全长约6000米以上,倾向约80°~90°,倾角40°~50°,斜断距大于1000米,为矿井的东部边界。F4逆断层:位于焦坑井田东南部,全长约1850米,倾向110°~ 140°,倾角40°~50°,斜断距小于40米。F16正断层:位于晒口井田中部,全长约1400米,倾角72°,斜断距约50米。F20正断层:位于焦坑及晒口井田中部,全长约350米,向南北两端即消失。倾向110°,倾角80°,斜断距较小而往深部消失。故对煤层没影响。F10平推逆断层(外围原F13):位于矿区北部边缘,为矿井北部边界,全长约5000米以上,断导走向近东南,倾向往北,地表倾角偏陡约60°~ 70°,斜断距不详。但据矿井巷道揭露,井下小断层甚为发育。晒口井田常见岩、煤层挤压褶曲,且伴随着小断层产生。焦坑井田常见倾向及斜交小断层。⑵褶曲矿区为一往东倾伏的单斜构造,沿走向、倾向呈现次一级褶皱。煤系地层产状变化不大,一般倾向70°~120°,浅部的倾角20°~30°,向深部变缓为10°~25°。主要次级褶曲分述如下:轴向北东褶曲:发育于焦坑组下段角砾岩中,分布在1至6勘探线的西部,两翼宽约150米,幅度20~25米。轴向近东西:分布矿区西部,宽为70~80米,两翼倾角10°~ 25°向东倾伏,延伸约100米。据矿井巷道揭露,煤层沿走向出现向、背斜相间褶曲形态,往深处幅度相对减少,轴向为西偏北,向东倾伏。更次级的小型褶曲一般轴向延深数十米左右,幅度几十公分至十余米,往往与小断层相伴生,两者在成因上具有关联。但这些构造不破坏煤层的连续性。⑶岩浆岩矿区岩浆岩分布广泛,岩种繁多,侵入时代主要有早至中三叠世的印支期,晚三叠世至侏罗纪的燕山早期。主要分布在矿区的西部和南部的边缘,次为东部的F1断层上盘地层之中。前印支期中、酸性岩中主要有白云母花岗岩及石英闪长岩侵入于变质岩中,共同构成煤系地层的基底。燕山期中酸性岩浆岩侵入岩及喷出岩,主要有安山凝灰岩(成煤之前)、石英斑岩、安山斑岩、火山角砾岩及少量辉绿岩等,尤以石英斑岩及安山斑岩对煤层影响较大,呈小型岩墙及岩脉岩沿断层或褶曲走向侵入,造成煤层变薄,尖灭,给开采带来极大的困难。总之,矿井构造类别属中等复杂型。煤层及煤质煤层矿井主要可采煤层为焦坑组下段的DE煤层,属较稳定的简单~较复杂类型可采煤层。顶板岩性为黑色的砂质泥岩,含植物化石碎片,可见黄铁矿条带或结核,局部为粗砂岩,个别直接顶夹~的炭质泥岩伪顶。底板为灰黑色角砾岩或砂砾岩,常相变为含砾砂岩。主要可采煤层特征见表1-2-2:主要煤层特征表表1-2-2煤层编号 煤层厚度(m)最小—最大平均(点数)结构 稳定性 顶板岩性特征 底板岩性特征DE 焦坑井田 —简单至较复杂 不稳定 煤层顶板为细粉砂岩,局部为粗粉砂岩、细砂岩,少数地段夹~厚的炭质泥岩伪顶。一般顶板节理裂隙不发育。煤层直接顶板厚度变化较大,一般由东向西变薄,而个别点至尖灭。 底板主要为角砾岩或砂砾岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,岩石一般坚硬而碎,不易产生形变且煤层底板一般含承压水较微弱,具有岩质疏松等特点。 晒口井田 — 煤质: 以亮~半亮型的粉~粉块~块状煤为主,煤质化验结果见表1-2-3。煤质化验结果一览表 表1-2-3煤层编号 工业分析 全硫Sd,t(%) 磷Pb(%) 容重ARD 发热量Qv,d(MJ/kg) Mad(%) Ad(%) Vdaf(%) DE 由上表结果表明:DE煤层为中灰、中硫、低磷、中高发热量的无烟煤。可作为动力、化肥、发电、水泥用煤、民用生活煤等。 矿井开采技术条件 岩石工程地质特征煤层顶板常见灰黑色,薄至中厚层状的细粉砂岩,局部为粗粉砂岩或细砂岩,但个别地方煤层与直接顶间夹一层~米厚的炭质泥岩伪顶,往往在炮采时与煤层一起采出,而影响煤质。底板主要为灰黑色角砾岩或砂砾岩,岩相变为含砾砂岩,也有见深灰色的细砂岩或粗粉砂岩,质硬,不易产生变形且煤层下伏地层(底板)一般含承压水较微弱,对煤层开采影响不大。但由于矿区内构造较发育,局部地段受断层、褶曲和岩浆岩脉的影响,岩石节理裂隙发育,岩石较破碎,局部岩体质量较差,同时局部地段存在较弱夹层,建议在这些地段开拓过程中,应加强维护,防止冒顶事故的发生。 瓦斯、煤尘和煤的自燃根据历年瓦斯鉴定确认该矿为低瓦斯矿井。焦坑井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约,晒口井田瓦斯含量为-,瓦斯主要成份是:CH4约,CO2约。但随着开采深度的增加,在独头上山或独头长巷、通风不良处易造成CO、CH4等有害气体聚集,在今后矿井生产过程中应加强矿井通风管理,经常进行瓦斯监测,做好生产过程中防尘、防爆、防自燃工作,以防意外事故发生。矿区的无烟煤的挥发分为3%左右,无煤尘爆炸危险,建矿至今从未发生过粉尘爆炸事故。煤矿无烟煤燃点较高,不易发生自燃,但在矿井井田局部块段的顶层煤,由于顶层煤中含硫量突然变高,在此煤层开采揭露后硫化物迅速氧化放热,若通风不良,散热不及导致煤层氧化放热聚集,最终发生煤层自燃。晒口煤矿煤层自燃现象仅局部块段会发生,采用跟底进尺,后退回采的开采方法,采用工作面煤壁洒水等措施可以防止煤层自燃现象的发生。水文地质山区地形,地表排泄条件好。地表水系发达,主要水源是河流及降雨。降水丰富、集中在4-7月,年平均降雨1200-1300mm/年,降水量1700-1800mm,是矿坑充水的主要来源。岩性单一,以碎屑岩为主,含水性质单一,均为基岩裂隙水,由于含水层受构造裂隙控制,具有穿层性和和相互分隔的特点,各个含水带之间联通性差。晒口煤矿大部分煤层位于河流侵蚀面以下,虽然富屯溪、洒溪流经矿区,因留设了有效的保护煤岩柱,河水下渗微弱,对矿区充水影响不大。矿井的主要充水方式有三种基本类型:Ⅰ类:大气降水、地表水、潜水 → 矿区浅部采动裂隙及构造裂隙 →采空区新生含水层 → 采掘工作面涌出。Ⅱ类:大气降水、地表水、潜水 → 承压含水层 → 构造裂隙 → 采掘工作面涌出。Ⅲ类:承压含水层 → 覆岩冒落带、裂隙带两带 → 采掘工作面涌出。井田的水文地质条件属基岩裂隙类简单型。根据福煤(邵武)煤业有限公司晒口煤矿提供的矿井涌水量数据,-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。地温根据福建省煤炭工业(集团)有限责任公司于2006年5月18日提交的《福建省邵武市邵武煤矿资源/储量核实报告(焦坑及晒口井田)》和矿方提供的技术资料,晒口煤矿平均地温梯度G=℃/100m,介于℃/100m和3℃/100m,属于中常温类矿井。根据地质报告,预计在矿井-400~-600水平,地温将达到27℃~30℃。矿区开采情况晒口煤矿范围原为邵武煤矿开采,其煤炭开采历史悠久,早自清朝光绪二十三年至民国元年,由盐商陈远复主办开采;民国元年至三十六年,由义记公司开采,主要采焦坑井田浅部(即云坪寺之北至焦坑村北东一带)露头煤,均为私人小煤窑土法开采。1958年—1963年,开始有计划地进行建井开采工作,但仍以小煤窑开采为主。重点开采焦坑井田的浅部煤层,日产约500吨,几年总产量约万吨。1960年起由省燃料局正式接收为省属企业,正式命名为邵武煤矿,并于1959年开始由省燃料局设计院对矿井进行总体规划设计,设计矿井服务年限为45年。焦坑井田一号井主平峒1959年6月动工兴建,1964年6月投产,以平硐—暗斜井方式开拓,设计生产能力为21万吨/年。晒口井田二号井于1960年开始兴建,1961年1月正式投产,以片盘斜井方式开拓,设计生产能力为15万吨/年。随着开采水平的延深,原有的生产系统满足不了矿井生产能力需要,为实现焦坑—晒口井田联合集中生产,扩大矿井生产能力,1972年由省煤炭工业设计院对矿井进行技改扩建设计,1973年4月至1974年5月新建一对箕斗斜井至-40水平,将一、二号井-40水平运输大巷贯通,构成统一的运输提升系统,箕斗主斜井负责提煤,副井负责供电、排水,技改扩建后矿井生产能力增至45万吨/年。为了开采-200和-400水平煤炭资源,从1981年开始由省煤炭工业设计院对第三、四水平开拓延伸进行设计,在二号井副井旁新掘一条908m长的新副井至-200水平,箕斗主斜井往下延伸至-200水平,形成-200水平生产系统。该系统于1993年建成投入使用。随着资源逐渐枯竭,1995年重新核定矿井生产能力为21万吨/年。第二部分 1. 矿井自然环境和地质概括矿区地貌系属起伏不平的中至低山区,主要山脉走向呈北北东—南南西、一般海拔标高为200—350米,最高点云屏山,海拔标高为米;而长年性地表水流发育的富屯溪,则为本矿区最低侵蚀基准面,其海拔标高约178米。本地表水系主要为富屯溪,最大流量为6500m3/s,最小流量为,平均流量为,洪水期水位最高标高达+,枯水期河流最低标高+170m,流量随季节性变化。其次为晒溪,河床最低标高+,最高洪水位+米,洪水期最大流量为,最小流量为,流量随季节性变化。本区属亚热带潮湿性气候,据邵武市气象局资料,每年4~6月为雨季,11月至次年1月为旱季,历年平均降水量为,气候温和,雨水充沛。2.地层含水性矿区出露地层有前震旦纪变质岩群、上三迭统焦坑组、下侏罗统梨山组,中侏罗统漳平组和第四系。现对各地层的富水性简述如下:⑴、前震旦系变质岩群主要出露于矿区的西部、东部及北部,为上三迭焦坑组煤系地层沉积的老基底,岩性主要为千枚岩、变质砂岩、云母石英片岩和少量细晶片麻岩及板岩等组成。⑵、三叠系上统焦坑组主要出露于矿区的西部,而东部及北部仅零星出露,属含煤地层,系山麓堆积相---冲积相的角砾岩、砂砾岩及砂岩,湖泊相的粉砂岩、细砂岩或透镜状砂岩、砾岩和煤层等。地层厚度由南向北(沿走向)逐渐增大,自0---372米;自西向东(沿倾向)逐渐变薄自218---60米。焦坑组上段风化带为弱含水层,单位涌水量、渗透系数为。焦坑组上段以湖泊相的粉砂岩为主,夹细---中粒砂岩和少量透镜状含砾砂岩等组成,中厚层状、层理发育,含植物化石碎片偶见少量瓣鳃类动物化石,本地层分布较普遍,岩性变化不甚明显,为良好的隔水层。⑶、侏罗系下统梨山组本组地层分布较普遍,系为煤系地层的盖层。岩性一般纵横变化不大,以河床相的长石、石英砂岩为主,间夹石英质砾岩和粉砂岩,为矿区的主要含水层。由于基岩裂隙发育不均一,该含水层可分为相互分隔的三个含水带,其中中带即第二含水带中等含水、单位涌水量、渗透系数为,其他两个带均为弱含水带。⑷、第四系残坡积层和冲洪积层为坡积黄土层,内含滚石、洪积亚粘土,常为耕作区,河床冲积砾岩石层及河漫滩砂土层等。主要分布于富屯溪,晒溪两岸及矿区西部山脚一带,河岸以冲积层砂、砾石为主,山脚一带以坡积含砂土为主,渗透系数。3.构造含水性和导水性晒口煤矿主要构造以断层为主,分别为近于南北及北东向的逆断层为主以及近于东西向的正断层为主。大断层都在矿区边缘,井内落差米的北东向及南东向中小断层密布,断层导水性弱或基本不导水。4矿井充水条件充水水源分析⑴大气降水大气降水是矿区的主要补给水源,它通过地表潜水层及采空区塌陷裂隙补给深部裂隙承压含水层中,成为矿坑的直接补给来源。⑵裂隙含水岩层水主要赋存于三叠系上统焦坑组(T3j)砂岩、砂砾岩、含砾砂岩的裂隙中。含水层呈透镜体分布,浅部富水性中等~弱;深部富水性弱~极弱。主要表现为顶板的滴水和渗水,通过调查分析煤层底板的涌水量极小,底板突水的可能性极小。充水通道分析矿井充水的水源主要是大气降水,其次是地表水和潜水。主要充水通道是煤层采动时上覆岩层被破坏造成“两带”沟通引起的山体基岩和表土裂隙,塌陷区域,以及采动使断褶构造活化而形成的断褶导水带。5矿井涌水量、水害预测及其评估-40m水平涌水量由一采区、二采区、三采区涌水量构成,-200m水平涌水量由五采区、六采区、七采区涌水量构成。矿井排水主要是通过-200m水平中央水泵抽水至-40m水平中央水泵,再由-40中央泵房经箕斗井两趟管路排至地面后流入富屯溪。-200m~-600m水平平均涌水量,最大涌水量,其中,-200m~-400m水平平均涌水量,最大涌水量。通过矿区水文地质特征及充水分析,矿井主要充水因素为大气降水、地表水、线状断层带、基岩裂隙水。通过开展矿区水患现状调查,分析矿井水害现状,矿井目前无大的水害威胁。通过对矿井实际涌水量观测,矿井目前实际观测的最大涌水量为880m3/h,平均涌水量为580m3/h。近些年本矿开采老空区已封闭,留有排水口,存在小部分积水基本能通过排水口排出,对下部的开采影响较小。晒口煤矿目前的排水能力满足生产要求,但仍要做好季节防治水工作。6.矿井防水害措施矿井主要充水因素为大气降水、含水岩层和采空区积水。矿井地表水体为沟谷水,含水岩层富水性弱,断层导水性弱,地表水和地下水对开采影响不大,但为了做到预防为主,确保矿井正常生产,对于强降雨后,对采空区的补给,在矿井生产过程中必须做好以下防治水措施:1、煤矿企业必须在雨季来临前,派专门人员对防治水工作进行全面检查。2、矿井生产时,应做好水文地质调查工作,在矿井范围内进行水患分析预报;加强职工防治水知识教育,特别是透水预兆、应急措施知识的普及教育;坚持“有疑先停、有疑必探、先探后采(掘)”的原则,配备探放水设备。3、各矿井在开采下山水平时,要对各矿井主平硐及以上水平的矿井水采取“堵、截、引”等措施排出地面,留设足够隔水煤柱,严防上水平的通过钻孔裂隙带直接馈入下水平,造成额外排水负担。4、在各个生产水平开采过程中,必须留设足够的隔水煤柱、采空区煤柱、护巷煤柱、断层隔离煤(岩)柱、矿井边界煤柱等保安煤柱,确保矿井安全生产。5、矿井在开采过程中必须做好水文观测工作,应根据实际涌水量情况,及时扩大水仓容量和更换相应型号、功率的水泵。同时做好水泵及其供电线路维护工作,保持井下排水设备完好和正常运转,确保有足够的排水能力。6、断层为弱导水或局部弱导水,对矿井充水一般无威胁。但矿区中褶皱构造发育,一般在背斜轴部由于张性裂隙的发育,会形成较大面积的含水层,且含水量较大。对此断裂带、构造带应加强矿山地质及水文地质工作,密切注意井巷围岩、断层破碎带、掘进面等涌水特征,发现顶板淋水加大,顶板来压等透水预兆时,应立即停止作业,采取防范措施。

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矿井开采时遇到的突水灾害是煤矿常见的地质灾害。我国北方石炭-二叠纪煤田中,不仅煤系内部有含水层,而且下伏巨厚的奥陶纪灰岩中也富含岩溶水。随着开采工程的延伸,地下水深降强排,导致地下水位发生变化,产生巨大的水头差,在一些构造破碎带和隔水层薄的地段发生突水。

由于地下水源的变化,有些矿井充水而不得不长期排水,使附近的地表水和表层地下水被疏干,恶化了生态环境,缺水地区不断扩大,开滦范各庄矿突水后,水位下降20~30m,使厂矿、工业和生活供水原有的系统失灵,发生吊泵现象,形成无法供水的局面;山西省因采煤而造成18个县缺水,26万人吃水困难,30多万亩水地变为旱田。

据不完全统计,30多年来。我国主要煤矿区因突水淹井58次,部分淹井64次,经济损失27亿元。1984年开滦范各庄煤矿的一次淹井事故损失就达5亿元。在河南焦作矿区,突水事故共发生270余次,最高突水量达243m3/min,突水淹井事故19起,每次直接损失数千万元,矿区排水量高达,平均每采1t煤就需排6t水。另外,在全国岩溶型煤田中,突水量大于10m3/min的突水共发生200余次,50m3/min的突水约20次以上;而河南省同类矿床中,10m3/min的突水约有60余次,大于50m3/min的突水约11次,分别占全国同类突水的30%和50%。目前,我国北方主要的矿务局有130对矿井受水害威胁。随着向深部开采,水压不断增加,突水日趋严重。有些新井因水的威胁长期不能投产。在北方岩溶地区,煤矿约有15Nt的储量受水威胁而不能开采,如河南省新密矿区受水害威胁的煤炭储量就达,占煤田地质储量的;鹤壁矿区仅太原组下组受水害威胁的储量就占矿区总储量的25%。

目前,不少矿井已进入深部开采,有些矿井下开采标高已达到地表以下600m,最深的已超过地表以下1 000m。煤层底板承受岩溶承压水的水压已达~,而煤层与其下伏灰岩岩溶含水层之间的隔水层厚度一般只有10~20m,最大可达50~60m,突水的几率大增,淹井事故也逐年上升。对其进行研究和防治具有重要的战略意义。

矿井水害水源类型及分布

凡影响生产、威胁采掘工作面或矿井安全使矿井局部或全部被水淹没的现象都称之为水害,而矿井水害的典型表现就是突水事件。

导致矿井突水灾害的水源主要有大气降水、地表水、地下水和老空水。其中地下水按其储水空隙特征又可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水等。大多数矿井水害是由2~3种水源造成的,单一水源的矿井水害很少,故矿井水害类型是按一种水源或某一种水源为主命名的。主要有以下5种突水灾害的水源类型。

地表水

水源是大气降水、地表水体(江、河、湖泊、水库、沟渠、坑塘、泥石流)。水源通过井口、采后冒落带、岩溶地面塌陷坑或洞、断层带及煤层顶底板或封闭不良的旧钻孔充水或导水进入矿坑。发生过此类水害的矿井有内蒙古平庄古山矿、辽源梅河一井等。

老空水

水源是古井、小窑、废巷及采空区积水。当采掘工作面接近或沟通时,老空水进入巷道或工作面。如山西陵川县关岭山煤矿、徐州旗山矿等矿区都发生过此类水源的突水事件。

孔隙水

水源是第四系松散含水层孔隙水、流沙水或泥沙等,有时受到地表水补给。通过采空冒裂带、地面塌陷坑、断层带或煤矿层顶底板含水层裂隙及封孔的旧钻孔进入矿坑。发生过此类水害的典型矿井有吉林舒兰煤矿、淮南孔集矿、徐州新河煤矿。

裂隙水

水源为砂岩、砾岩等裂隙含水层的水,常常受到地表水或其他含水层补给,通过冒裂带、断层带、采掘巷道揭露顶板或底板砂岩水、或者封孔不良的老钻孔水进入巷道或工作面。典型的矿区有徐州大黄山煤矿、韩桥煤矿、开滦范各庄矿等。

灰岩岩溶水

灰岩发育的矿区在一些奥陶、石炭、二叠系灰岩中发育有裂隙岩溶水,特别是厚层灰岩含水层,这些水进入矿坑或工作面时会导致矿井突水灾害,如淮南谢一矿是薄层灰岩裂隙带突水,淄博北大井均为断层入岩溶水淹井,开滦范各庄、安阳铜治矿为中奥陶灰岩水通过陷落柱进入矿井。

在突水形式方面,由于断层面引起的采掘工作面的突水占突水总数的80%以上,就是说开采的突水事故主要是由构造原因引起的,而且滞后型突水多于突发型突水,工作面回采突水多于巷道掘进突水。

从水害的分布来看岩溶水水源导致的突水灾害主要发生在华南晚二叠统岩溶地区,以基岩裂隙水源导致突水现象的分布最为广泛的在我国的华北、东北、西北和西南的广大地区这种现象较普遍。因此地以基岩裂隙水源导致突水灾害的情况居多。

突水预测

凡是井巷掘进或工作面回采过程中,接近或沟通含水层、被淹巷道、地表水体、含水断裂带、溶洞、陷落柱而突然产生的水害事故称矿井突水。这是因为井下采掘活动破坏岩层天然平衡、采掘工作面周围水体在静水压力和矿山压力作用下,通过断层、隔水层和矿层的薄弱处进入采掘工作面。矿井突水这一现象的发生与发展是有一个逐渐变化的过程,有的表现很快(一二天或更短)有的表现较慢(采掘后半个月或数日)。

易于突水构造部位或地段预测

据统计,80%~90%以上的突水发生在断裂带附近,且煤层底板有强含水层存在,特别是在下列构造部位突水几率最大。

(1)断层交叉或汇合处、断层尖灭或消失端一带、两条大断层相互对扭地带、与导水或富水大断裂呈入字型连接的小断裂带。

(2)褶曲轴部裂隙密集带或小断裂密集带、背斜倾伏端一带、小褶曲与地层倾向转折带的复合部位或平缓小褶曲翼部。

(3)压性断裂下盘,张性断裂上盘因富水性强,井巷通过或接近时往往发生突水。

(4)新构造活动强烈的断裂带。

采掘前的突水预测

主要是编制矿区或采区底板突水和导水陷落柱预测图。

矿区或采区底板突水预测图

首先利用矿区已有的地质构造、突水点分布、突水量及其稳定程度,或单孔放水量、岩溶发育程度,观测孔水压、水质等资料进行综合整理分析后,编制岩溶水强径流带或富水程度不同块段的水文地质分区图,将易于突水的构造部位,进一步分为亚区,预测可能发生突水的大致范围与地段。其次在水文地质分区图上,对矿区或易突水地段编制矿区隔水层底板等高线图、矿层底板含水岩层等压线图、矿区隔水层水压等值线图(即从上述两图数值相减而得)、隔水层等厚线图。再次统计附近矿区条件相似矿区突水系数值,确定相似矿区的临界突水系数区间。最后,利用隔水层水压等值线图与隔水层等厚线图编制矿区隔水层比水压等值线图;两图上数值相除即每米隔水层所承受水压等值线图,按临界突水系数值编制突水预测图,圈出相对安全区和突水危险区。

导水陷落柱预测

将矿区采上层煤见到的陷落柱放在图上编制陷落柱分布图,然后将煤系砂岩或薄层灰岩水或煤矿层底板厚层灰岩水的等压线,综合制成导水陷落柱预测图。图上可以圈出煤矿系砂岩水或薄层灰岩水的高水压地段,或在放水、突水时出现这类高水压与底板厚层灰岩水的低水压区重合或地段,即陷落柱所在地段,这些地段往往是导水的。

采掘过程中的突水预测

在前述预测的基础上,对有突水危险地段,或易于发生突水的构造部位及其附近地段,可采用下述方法进行预测。

钻探方法

探测高水压区,在安全的超前距内设探水孔,探测各薄层灰岩水的水压值与下伏厚层灰岩水的水压值进行比较。若其值等于或接近厚层灰岩水水压,则有发生突水危险,反之,则不会突水(两者差在~);探测底板水的导升高度。所谓导升高度,即底板水在其水头压力及毛细管力的作用下,沿隔水层内的构造裂隙缓慢导升到某一高度。

放射性测量

主要是用Fd-307型RaA测氡仪测量氡射气含量确定底板的导升高度及隔水层含水性。原理是氡射气在岩石中运移,浓度降低大,而在岩石裂隙中,阻力小,浓度降低小,和氡射气的半衰期短,在运移过程中急剧衰变使其浓度大量降低。据此,当底板有裂隙时出现异常,氡射气含量高。其值大小反映底板导升高度的距离,也反映隔水层裂隙发育程度及其富水性。无论钻孔探底板水导升高度或用快氡Ra 法,主要目的是掌握它的导升高度上界是否进入或达到矿压破坏区,以此预测是否会发生突水。

物探方法

当采掘工作面的迎头或巷道底板接近含水、导水和富水的破碎带时,其工作面周围的气温降低、湿度大,据此,可用有关仪器监测工作面的气温和湿度,用来预报突水。

巷道围岩强度和重力与静水压力的关系

静水压力对巷道顶底板的作用和突水的预防

开采前后,承压含水层的静水压力(H突),始终与巷道顶底部隔水层的重力(单位面积上岩柱的重力hγ)和抗拉强度(Kp)是对抗着的。一旦开采巷道破坏了天然平衡之后,就会产生“矿压”现象或突水。巷道顶(底)板受力情况,类似两端固定承受均布荷重梁的受力情况(图)。

图 巷道底部隔水层承受静水压力示意图

В.Д.斯列萨列夫按梁和强度理论,得出计算底板和顶板含水层的静水压力公式为:

环境地质与工程

式中:H理安——巷道顶、底板计算的理论安全水压值,MPa;

Kp——顶、底部隔水层的抗拉强度,MPa,可由实验或部分巷道突水资料确定;

γ——顶部隔水层密度×106N/m3,由试验确定;

l——巷道宽度,m;

h——顶、底部隔水层厚度,m。

式(2-26)用于计算底板含水层的静水压力,式(2-27)用于计算顶板含水层的静水压力。式(2-26)和(2-27)可综合写成下式:

环境地质与工程

当H突≤H理安时,巷道穿越的地段是安全的。H突>H理安时,则巷道顶底板会被水压鼓破突水。为防止突水,可以从隔水层安全厚度或安全水压两方面解决。

从公式(2-28)导出顶底板安全厚度的计算公式为:

环境地质与工程

故底板抗静水压力的理论最小安全厚度(h理底)为:

环境地质与工程

顶板抗静水压力的理论最小安全厚度(h理顶)为:

环境地质与工程

将计算的理论最小安全厚度(h理底和h理顶)与底顶隔水层实际厚度(h)比较。若计算的h理底或h理顶≤h时,一般是安全的;若h理底或h理顶>h时,掘进巷道就有突水的可能。这时多用降低水压的办法,以达到安全生产的目的。其确定方法是将开采地段底或顶板隔水层实际厚度(h),分别代入公式(2-26)和(2-27)中,求出理论安全水压(H理安),把H理安与底或顶板实际水压H突进行比较:若H理安≤H突时,表明巷道底或顶部隔水层不能抵抗所承受的静水压力,不安全,可能突水;若H理安>H突时,则是安全的。当H理安≤H突时,为防止突水,必须使水压降低S后才能符合要求,即:

图 巷道侧方承受静水压力示意图

环境地质与工程

巷道侧向静水压力的作用和突水预防

巷道掘进时可能在巷道的“正前”方或侧帮,接近或揭露含水层(或水体)使巷道受到“侧方”水的威胁(图),В.Д.斯列萨列夫给出确定安全宽度“w”的公式:

环境地质与工程

式中:P理——含水层或水体给予侧帮的静水压力,MPa;

Kp——隔水层平均抗拉强度,MPa;

l——巷道的高度;

w——正前或侧帮间隔水层的宽度。

当P实≤P理时,从理论上讲是安全的。当P实>P理时,静水压力可能压坏隔水层而实水。为了防止突水发生,可用式(2-33)计算出保留的隔水层的安全宽度“w”,即:

环境地质与工程

以上是在理想情况下推出的,在使用中应按具体地质、岩石物理力学性质的不同,常采用2~3倍的安全系数。巷道突水点,从理论上讲一般在巷道的边缘,受侧向压力突水时,突水点位置应偏于巷道的底部。

确定井巷突水的经验公式和确定底板隔水层抗拉强度的方法

上述的В.Д.斯列萨列夫公式,考虑了岩石强度、工作面宽度、隔水层的厚度、重力与静水压力间的平衡关系。这对巷道而言是较全面的,但用它计算跨度大的工作面,一般与实际相差较大,所以我国矿山部门,依据突水资料,总结出静水压力(P)与隔水层厚度(M)间的“综合”平衡关系式,称突水系数(或称水压比、阻水系数),即:

环境地质与工程

式中:K临——突水系数;

P——底板承受的静水压力;

M——隔水层厚度。

上式的物理意义即是单位厚度隔水层所能承受的极限水压值。我国许多矿区都已总结出适于本区的经验数值见表。并作为判断采掘中底板可能突水的指标。但式(2-35)的缺点是仅考虑隔水层的厚度,而隔水层是由各种不同强度和不同抗水性能的岩石组成,对这个重要因素在公式中无反映。匈牙利等国在利用隔水层时注意了这个因素,他们以泥岩抗水压的能力为标准隔水层厚度(即以泥岩作为1;相当于1m厚完整泥岩能抗个水压力),将其他不同岩性的岩石换算成泥岩厚度,称换算后岩层的厚度为等值(或等效)厚度,换算系数值列表于中。这样换算后的M值,不仅有厚度,而且含有强度的概念。西安煤矿研究所以1966年试验资料(每米厚岩层强度:砂岩为10MPa,砂质页岩为7MPa,铝土页岩为5MPa,断层带岩石为)为基础,用砂岩作为标准部位单位,则砂质页岩的比值为,铝土页岩为,断层带岩石为。用此系数换算为等效厚度的各种岩石。

表 某些矿区突水系数

表 岩石等效系数

按隔水层上述特点,可用部分巷道内突水或压水试验资料,确定底部隔水层平均抗张强度。因掘进出现来压、变形、底鼓、破裂、突水等过程,与材料力学中拉伸试验的过程类似。利用这种情况可得平均抗拉强度的经验公式:单位厚度隔水层承受静水压力(P/M)使岩石破坏,必须克服单位厚度隔水层的抗拉强度(Kp/M),和其重力(即容重γ);若达到极限平衡时则:

环境地质与工程

环境地质与工程

式中:Kp——底部隔水层平均抗拉强度,其他符号同前。

回采工作面时的底板突水系数,由西安煤矿研究所提出了下述的经验公式:

环境地质与工程

式中:TS——突水系数,Pa·m-1;

P——保护层(即隔水层)承受的水压力,Pa;

M——保护层的厚度,m;

Cp——矿山压力对底板的破坏厚度,m。

突水防治

为了防止突水灾害、提高工效和降低成本,采用各种工程措施,对涌入井巷或威胁井矿安全的各种水源进行排除或控制等科学管理工作,这些工作包括地表水和地下各种防水、治水,探放水和疏干排水等。合理的利用这些方法可以有效地防治突水。

矿床疏干是一项具有引发矛盾性质的工作。采矿时为防止矿井突水,总是希望最彻底或尽可能多地排除可能进入井巷和威胁采矿的各种水源,其结果可能破坏当地天然水资源的平衡,减少供水量和恶化环境。从保护环境出发,则渴望尽可能地提供更多的地下水资源和保护天然地质环境不恶化。因此,合理地进行矿床疏干是兼顾采矿、供水和保护地质环境的统筹工作。

按照不同的标准,人们把矿床疏干工作做了各种划分,下面将有关疏干防治水的各种方法按其主要作用分为三类来介绍。

防水法

指通过排除地表水降低地下水防止水流入矿区的方法,其主要目的在于减少矿井的涌水量。

汇集与排除矿区范围内降水形成的地表径流

方法有:填堵井下进水通道、汇集矿区内原有分布的水体,并予以排除;修筑边缘排水沟等地表防、排水工程,以拦截外围流来的降水漫流、地表水和浅部潜水,并引出矿区之外。

矿区内地表水体的处理

可采用隔离水体,如修筑水体防渗层、敷设排水管道等;当不允许水体存在时,则采用移河措施,以达到防止地下水进入矿井的目的。

疏水法

指对充水水源进行疏干或降压,以确保安全采矿的方法。此法包括预先疏干、并行疏干和探放水。

预先疏干

多用于水文地质条件复杂的大水矿床。又可分为两种情况:

(1)当开挖井巷须临时通过强含水层或受高压水威胁的地段时,可以从地表打深孔预先疏干局部含水层或降低高压水头至安全值以下,当井巷挖通,并封闭该含水层后,停止疏干,允许原含水层恢复充水。

(2)当开采矿床的直接顶底板含水或直接顶底板虽有一定厚度的隔水层,但在间接充水层水压过高,有突水危险时,可采用从地表进行预先疏干或降压的方法,达到安全条件下采矿的目的,且不允许被疏干的地下水位或降低的水压恢复。随开采范围扩大,仍可用原地表疏干方式,不断外扩疏干范围,或停止原地表预先疏干,改在井巷内布置各种疏干措施,继续进行预先疏干。

并行疏干

是利用采矿工程或专门疏干工程,在采矿同时进行疏干工作,其完成疏干的时间应提前于采矿工作。可分为:

(1)是在预先疏干任务完成后,停止原地表预先疏干(需要时,亦可不停止),代之以在井巷或露天矿场内设置的各种排水设施,与采矿同时进行疏干,这些设施有垂直的降水孔(井)、吸水孔井及各种过滤器,以及水平的排水孔、疏水沟、疏水平巷等。

(2)是在水文地质条件简单的矿区,从采矿开始到终止只进行并行疏干,疏干时,应对预测的强水源或有突水危险地段,进行超前探水与放水,以保安全。

防渗法

指堵截涌水水源于矿区或井巷之外的方法,用以保证安全采矿,同时达到保护供水水源和保护地质环境的目的,留设安全矿柱和建设防水闸(墙)等措施也属此类。防渗法主要用于恢复已淹井巷及涌水量过大或有突水威胁,又有适合条件的大矿区。对这类矿区,如采用疏水法,则多会发生破坏地下水资源、引起地面塌陷和增大排水费用等问题。

防渗法的实质是使用注浆工程,在地下筑成不透水体,切断井巷进水通道,用以隔绝涌水水源或大量减少矿井涌水量。此类工程虽投资多、工程量大和周期长,但只要水文地质条件适合,则会收到阻水显著、长期经济收益好的效果。国内外均有成功实例可予借鉴。

矿区内的透水天窗、通过井巷的断裂带、已淹井巷的突水口和特大涌水点等处,都可用局部堵水来隔绝水源,减少涌水量或使淹井恢复生产。对某些大矿区,如能确切地掌握充水水源的隔水和进水边界,在经济合理和技术可能的情况下,可在较大来水断面上,采用地面打钻注浆,建筑防渗帷幕,形成人工不透水墙,改变原进水边界,达到截流的目的。防渗措施,还可用于加强隔水顶底板的隔水能力和增强断裂带或安全矿柱的抗水、抗压性能;在深排水矿区,还可用以保护供水源地和环境。

从1802年法国将石灰和粘土用水混合造成浆液压入地基以来,注浆技术得到迅速发展。20世纪,从悬浮液注浆发展到化学注浆。英国在20世纪60年代后期建设的某矿,80%以上采用了注浆技术;原苏联用特殊凿井法建设的井筒,有50%以上应用了注浆法。我国于20世纪70年代开始在水口山铅锌矿区首先使用了大型帷幕注浆截流工程,随后在一些别的矿区采用了这一方法皆取得防渗的良好效果,如:淄博北大井堵水:1965年5月13日,北大井-81m水平发生特大突水。水量由突水前的11m3/min骤增至443m3/min,矿井瞬时被淹没。其原因系张性断层贯通煤层下部高压的裂隙岩溶水所致。淄博矿务局在1972年至1974年对该突水点进行了注浆堵水。从地面共打了20个钻孔,向断层破碎带与徐家庄灰岩和奥陶系灰岩的接触面部位,以及断层两盘的灰岩内注浆。共注进水泥9 ,水玻璃,沙子,石子,堵住了该突水口。1975年排水至井底,实测涌水量为,较突水前的正常涌水量仅多,堵水效果达以上。

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