掘进机电缆自移装置改进设计

1. 掘进机工作原理

工作原理：随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。在推进油缸的轴向压力作用下，电动机驱动滚刀盘旋转，将岩石切压破碎，其周围有勺斗，随转动而卸到运输带上。硬岩不需支护，软岩支护时可喷射、浇灌混凝土或装配预制块。

掘进机的刀盘工作机构是在隧洞全断面上切割岩层的滚刀盘，分平面滚刀盘和球面滚刀盘两种。盘上装有数十把滚刀，布置形式有同心转轴式、行星转轴式等多种。刀盘工作机构用挡板与其他部分隔开。挡板前设有喷雾装置、吸尘设备，用以除尘。挡板后方有驾驶室，内有隔声设备，以及液压操纵阀和激光导向设备，便于按隧道的设计轴线控制掘进机走向。

掘进隧洞时，电动机驱动各个传动机构，使工作机构的滚刀盘旋转，并由液压油缸将滚刀压向工作面岩壁。在轴向推进力作用下，所有滚刀的刀锋抵紧岩壁并不断滚动，此时岩石被刀锋的挤压力破碎，整个工作面岩壁被刻划出同心圈（或是内摆线）的沟槽和岩圈；同时，滚刀两侧的楔面挤紧沟槽所产生的侧向力将岩圈剪切碎裂。落下的石碴，由几个连续旋转的装碴铲斗轮流铲起，在转到最高位置时，卸入带式转载机的受料槽，再转载到轨道矿车，运出洞外。

(1)掘进机电缆自移装置改进设计扩展阅读：

掘进机特点：掘进机的功率强大，又是联合作业，故掘进速度高；同时还具有洞壁匀整，超挖量小（仅为钻爆法的1/4），能节省衬砌材料；又因不用爆破,不致扰动周围岩层，以及操作自动化，并能保证施工安全等优点。其缺点是机体庞大，且专用性强，而无法适应不同形状、不同尺寸的隧洞断面；工作中维修也较困难；施工初期投资高，故掘进短隧洞不经济。

掘进机应用：掘进机已成功地应用于硬粘土、页岩、砂岩、石灰岩、花岗岩等岩质地层的隧洞施工，且水平和倾斜隧洞均能使用；掘进的隧洞直径自2.4米至10.8米。自20世纪50年代出现隧洞掘进机以来，已应用于矿山运输巷道、引水和泄水隧洞、交通用山岭隧道和水底隧道及原子能工程用的洞室等。

中国自60年代中期开始研制，经过近二十年来的使用与改进，主机结构已基本定型，技术性能日臻完善，已能有效地用盘形滚刀掘进抗压强度为200兆帕的中硬岩层；用球齿（碳化钨）滚刀掘进抗压强度为250兆帕的硬岩。对抗压强度超过300兆帕的极硬岩层，则因刀具磨损剧烈,在经济上不合理。当前，正在对掘进机的刀具寿命和破岩机理作进一步研究，并试验用高压射流作辅助破岩。

参考资料来源：

网络-隧洞掘进机

网络-隧道掘进机

网络-掘进机

2. 请问基于plc的掘进机控制系统设计有吗

基于plc的掘进机控制系统设计
你怎么探讨的
我知道的

3. 请问基于plc的掘进机的电控系统设计你有么

你是要原理图？PLC源程序？元件选型？所有的

4. 掘进机电控检修及验收标准各位高手能否给予答复！谢！

电控检修：主要是定期对个连接点螺栓紧固，对电动机、电缆绝缘检测，各项保护不得甩掉不用。
验收标准：电控部分应符合《煤矿安全规程》以及电控设备各自产品标准要求。所有更换的电器元件应具备有产品合格证，电控设备应具有防爆合格证及煤矿安全标志。照明灯应工作可靠，安装牢固。行走机构制动系统及防滑装置应动作灵敏可靠。所有的防爆标志应用红漆描好。各机械、电气、液压保护装置应动作灵敏、可靠。

5. 什么是双联减速器用在掘进机上的该怎么设计

双连体减速机一般是大速比才需要的，工作机要求转速很慢
两台普通减速机组合用就是双联体减速机

6. 求一份煤矿供电设计样本或模板 主要是掘进巷道的供电设计

长治经坊煤业有限公司
3-7022掘进工作面

供
电
设
计
报
告

编制：
审核：
批准：

机 电 科
2011年8月

第一章 供电设计报告
一、供电说明
3-7022掘进工作面顺槽长度为1688米，安装总负荷为698.4 KW, 供电方案采用由七采区2#配电点Ⅱ回GB-80#高爆开关供一趟6KV高压到3-7022配电点的高爆开关（1#、2#）。因巷道设计较长，掘进到800米处电压损失较大，不能满足供电需要，特采取前期和后期两套供电方案。其中前期供电由3-7022配电点的1#高爆开关供给KBSGZY-630/6移变（1#），经降压为660V后负责顺槽前800米一部皮带机及工作面各机电设备供电（详见前期供电系统图）。后期供电在掘进800米处时由3-7022配电点的2#高爆开关供给KBSGZY-630/6移变（2#），经降压为660V后负责顺槽后900米掘进机、排水泵及工作面各机电设备供电，而前期的KBSGZY-630/6（1#）移变则负责一、二部皮带机及辅助运输设备供电（详见后期供电系统图）。
风机双回路供电均来自七采区2#配电点Ⅰ回KBSGZY-T-200/6/0.66/专用移变和Ⅱ回KBSGZY-T-200/6/0.66/专用移变。

二、电气设备负荷统计表
表1:
序号 设备名称 型 号 数量 电机功率 容 量 电压 备注
1 掘进机 EBZ-132 1 215KW 215KW 660V
2 皮带机 SSJ-80/2×55 2 2×55KW 220KW 660V
3 张紧绞车 JJ-4 2 4KW 8KW 660V
4 无极绳绞车 SQ-80 1 110KW 110KW 660V
5 调度绞车 JD-11.4 1 11.4KW 11.4KW 660V
6 调度绞车 JD-25 1 25KW 25KW 660V
7 离心泵 ZS50-2×100F 1 55KW 55KW 660V
8 污水泵 BQW15-30/3 2 3KW 6KW 660V
9 探水钻 ZLJ-250 1 4KW 4KW 660V
10 局扇风机 FBDNO6.3/2×22 2 2*22 KW 44KW 660V 专用电源
11 合 计 14 698.4KW

第二章 高压电缆的选择
一、七采区2#配电点至3-7022进风巷配电点高压电缆的选择
1、电缆型号的确定
根据电缆型号的确定原则，选择煤矿用阻然型电缆，向移动变电站供电的高压电缆,选用MYPTJ-3.6/6型煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆.
2、电缆长度的确定
1、由采掘工程平面图上得，七采区2#配电点距3-7022进风斜巷配电点全长约300米，
则实际电缆长度L1=KL2=1.1×300=330米
式中：L1为实际电缆长度；
L2为电缆敷设路径长度；
K为增长系数，对橡套电缆为1.1。
3、电缆截面选择计算
按持续允许电流初选电缆截面
=0.7×698.4=489KW
=489/0.8=611KVA
……（2-1）；
…… 线路所带负荷的需用系数；取0.6～0.75
…… 线路总负荷的视在功率，kVA；
…… 线路的额定电压，kV。
将 代入公式（2-1）得:
=0.7×611/ ×6=41（A）
经查电缆载流量表得知：型号为MYPTJ-3×50+3×25/3+3×2.5的煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆的长时允许载流为173A,主芯线截面为50mm2,符合选型要求。
二、2#高爆至2#移变电缆的选择
1、电缆型号的确定
根据电缆型号的确定原则，选择煤矿用阻然型电缆，向移动变电站供电的高压电缆,选用MYPTJ-3.6/6型煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆。
2、电缆长度的确定
1、由采掘工程平面图上得，2#高爆距2#移变全长约1000米，
则实际电缆长度L1=KL2=1.1×1000=1100米。
式中：L1为实际电缆长度；
L2为电缆敷设路径长度；
K为增长系数，对橡套电缆为1.1。
3、电缆截面选择计算
按持续允许电流初选电缆截面
=0.7×280=196KW
=196/0.8=245KVA
……（2-1）；
…… 线路所带负荷的需用系数；取0.6～0.75
…… 线路总负荷的视在功率，kVA；
…… 线路的额定电压，kV。
将 代入公式（2-1）得:
=0.7×245/ ×6=17A
经查电缆载流量表得知：型号为MYPTJ-3×50+3×25/3+3×2.5的煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆的长时允许载流为173A,主芯线截面为50mm2,符合选型要求。

第三章 低压电缆的选择及校验
一、电缆型号的确定
根据《煤矿安全规程》规定，必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆，故选择井下经常使用的MY型矿用移动式橡套软电缆。
二、电缆截面选择计算
矿用橡套软电缆载流量:
表2
主芯截面（mm2） 长期连续负荷允许载流量（A）
4 36
6 46
16 85
25 113
35 138
50 173
70 215
95 260

按长时允许电流选择电缆截面
向单台或两台电动机供电的导线，其最大长时工作电流可取电动机的额定电流。向三台及以上（包括三台）电动机供电的干线可按下式计算：
………（3-1）
式中： …… 线路所带用电设备额定功率之和，kW；
…… 线路所带负荷的需用系数；取0.5
…… 线路所带负荷的加权平均功率因素；取0.8
…… 线路的额定电压，V。

按允许电压损失校验电缆截面
表3 井下低压电网在不同额定电压下的最大电压损失值
额定电压
UN/V 变压器二次电压
U2N/V 电气设备允许的最 低电压0.95UN/V 线路最大允许电压损失Ur=U2N-0.95UN/V
127 133 120 13
660 690 627 63
线路电阻上的电压损失可按下式计算：
………（3-2）
式中：△Ur……导线电阻上的电压损失，V；
UN ……线路的额定电压，V ；
……线路所带用电设备额定功率之和，kW；
L、A、……线路导线的长度，m；截面积，mm2；
rsc……电导率，m/（Ω•mm2）差表得：42.5
…… 线路所带负荷的需用系数；
1、1#移变至一部皮带机头配电点电缆的载流为:
将 = 0.5， = 660, = 260.4, Cosφ= 0.8，代入公式（3-1）得:
Ica = 0.5×260×1000/(1.73×660×0.8)= 142 A
查表2，50mm2的矿用移动橡套软电缆长时允许电流为Ip=173 A>Ica=142 A，所以，确定选用MY-3×50+1×16型矿用移动橡套软电缆。
将 =0.5， =660, =260, L=50, A=50,rsc=42.5代入公式（3-2）得:
△Ur= 0.5×260×50×10³/660×42.5×50= 4.6<63(V)
选型符合要求
2、1#移变至二部皮带机头配电点电缆的载流为:
将 = 0.5， = 660, = 114, Cosφ= 0.8, 代入公式（3-1）得:
Ica = 0.5×114×1000/(1.73×660×0.8)= 62 A
查表2，50mm2的矿用移动橡套软电缆长时允许电流为Ip=173 A>Ica=62 A，所以，确定选用MY-3×50+1×16型矿用移动橡套软电缆。
将 =0.5， =660, =114, L=900, A=50,rsc=42.5代入公式（3-2）得:
△Ur= 0.5×114×900×10³/660×42.5×50=37<63(V)
选型符合要求
3、2#移变至工作面配电点电缆的载流为:
将 = 0.5， = 660, = 280, Cosφ= 0.8, 代入公式（3-1）得:
Ica = 0.5×280×1000/(1.73×660×0.8)= 153 A
查表2，50mm2的矿用移动橡套软电缆长时允许电流为Ip=173A>Ica=153 A，所以，确定选用MY-3×50+1×16型矿用移动橡套软电缆。
将 =0.5， =660, =280, L=20, A=50,rsc=42.5代入公式（3-2）得:
△Ur= 0.5×280×20×10³/660×42.5×50= 2.0<63(V)
符合要求。
第四章 低压开关的选择
一、选择原则
根据《煤矿安全规程》规定，各种不同类型的矿用低压开关，应按沼气等级和有无煤（岩）爆炸危险及其使用地点的通风条件来确定使用范围。
1、矿用隔爆型开关使用在有沼气突出矿井的任何地点和有沼气及煤尘爆炸危险矿井的采区进风巷道、回风巷道以及采掘工作面。矿用本质安全型和矿用隔爆兼本质安全型开关的应用范围同矿用隔爆型开关。
2、选用矿用低压开关时，其额定电压必须大于或等于被控制线路的额定电压；其额定电流要大于或等于被控线路的负荷长期最大实际工作电流2倍以上。同时应根据控制线路需要选定过流保护继电器的整定电流值。
3、矿用低压隔爆开关的接线喇叭口数目及内径要符合受控线路所选用电缆的条数及外径要求。一个喇叭口只允许接一条电缆。

二、低压开关型号的确定
1、根据矿用隔爆开关选择原则，采区变电所和工作面配电点，作为低压配送电线路使用。
2、主要技术数据表
表4:
型号 额定电压（V） 额定电流（A） 整定倍数 台数
KBZ16-400 660 400.00 3-10Ie 3
三、低压开关保护装置的整定及校验
1、低压开关整定电流计算
馈电开关的过载整定：
…………（4-1）；
馈电开关的短路整定:
………(4-2)
短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；
……干线负荷中启动电流最大的1台（或同时启动的多台）电动机的额定（或实际）启动电流；
……干线负荷中除启动电流最大的1台（或同时启动的多台）电动机外，其他用电设备的额定电流之和；
保护装置的灵敏度校验
……（4-3）；
……保护范围末端最小两相短路电流；
1#馈电开关过载保护整定计算：
将 代入公式（4-1）得: 1.1×142=156.2A
取过载保护整定值为： =160A
1#馈电开关短路保护整定计算：
短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；
取短路保护整定值为： =160×8=1280A
1#馈电开关保护装置的灵敏度校验：
用查表法得出末端最小两相短路电流为 =6729A
将 代入公式（4-3）得：
=6729/1280=5.2>1.5 符合灵敏度要求。
2#馈电开关过载保护整定计算：
将 代入公式（4-1）得: 1.1×62=67A
取过载保护整定值为： =67A
2#馈电开关短路保护整定计算：
短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；
取短路保护整定值为： =67×8=536A
2#馈电开关保护装置的灵敏度校验：
用查表法得出末端最小两相短路电流为 =1164A
将 代入公式（4-3）得：
=1164/536=2.17>1.5 符合灵敏度要求。
3#馈电开关过载保护整定计算：
将 代入公式（4-1）得: 1.1×153=168A
取过载保护整定值为： =168A
3#馈电开关短路保护整定计算：
短路保护整定值为过载保护整定值的6～8倍整定；
取短路保护整定值为： =168×8=1344A
3#馈电开关保护装置的灵敏度校验：
用查表法得出末端最小两相短路电流为 =6370A
将 代入公式（4-3）得：
=6370/1344=4.7>1.5 符合灵敏度要求。

2、低压开关整定表
表5：
开关序号 开关型号 开关编号 过载整定（A） 短路整定（A）
1 KBZ16-400 160 1280
2 KBZ16-400 67 536
3 KBZ16-400 168 1344