掘进工作面供电系统有载自动调压技术及装置

随着煤矿掘进距离的增加,为了满足煤矿井下长距离电缆末端电动机额定运行时端电压大于95%额定电压、启动时大于75%额定电压的实际需要,研制了一种矿用隔爆型移动变电站有载自动调压装置。该装置主要由降压自耦变压器、柱式无极调压器、补偿变压器、互感器和控制中心组成。介绍了有载自动调压装置各个组成部分、调压电刷控制方式以及调压策略。有载自动调压装置通过同步采集输出线路电流和电压,用所研究的专用算法可推算出电动机端电压,根据用户设定的目标值可在有载运行时实现自动调压,从而满足电缆末端电动机运行的电压要求。

矿用无源灰分仪在同忻煤矿井下的应用实践

针对同忻煤矿在线监测井下毛煤灰分的应用需求,基于灰分与煤的天然放射性呈正相关的原理,通过采用高射线透过率材料的隔爆型矿用射线探测器、由隔离变压器供电的光纤通讯分析仪表以及由内外屏蔽实现低本底水平的环境屏蔽体,完成了井下矿用无源灰分仪的设计,并将之应用于同忻煤矿井下毛煤的灰分监测。实践表明:矿用无源灰分仪应用效果良好,测量值与人工化验值的均方根误差低于1.26%;利用灰分监测数据指导井下采煤生产,使毛煤年平均灰分下降了0.76个百分点,达到了从源头加强煤质管控的目的。

矿用隔爆型干式变压器故障预警系统设计

为保证矿用隔爆型干式变压器安全连续地运行,以矿用隔爆型干式变压器故障诊断预警系统硬件装置为基础,在LabVIEW平台下开发基于多源信息融合的矿用隔爆型干式变压器故障预警系统软件。实时采集电流、电压、温度及局部放电等矿用隔爆型干式变压器参量作为故障征兆信息,并提取各监测参量的特征量作为故障诊断系统的输入信息;设计基于RBF神经网络的故障诊断模块,综合诊断确定变压器的故障情况;设计故障预警界面,实时显示变压器的故障情况,并对潜在故障进行预警。矿用隔爆型干式变压器故障预警系统在山西晋城无烟煤矿业集团寺河二号井井下安装试运行结果表明,该系统可以实现对矿用隔爆型干式变压器多种潜在故障的在线预警。

矿井移动机器人隔爆结构的设计

在介绍了移动机器人整体结构的基础上,重点介绍了各部分隔爆结构的设计,包括驱动轴和隔爆壳体的联接设计,端盖和壳体的联接设计,以及全向视觉结构和壳体的隔爆设计,指出隔爆设计需注意的法兰端面宽度和高度,轴承盖的设计,隔爆接合面宽度和间隙等问题,为今后矿井机器人的设计提供参考。

矿用隔爆型干式变压器强化散热改进

通过阐述变压器热量的来源,运用传热学原理,系统地分析了矿用隔爆型干式变压器的散热过程,并提出了两种强化散热措施。

煤矿救灾机器人隔爆壳体的设计与加工

用于煤矿井下灾后环境探测与救援工作的煤矿机器人必须进行防爆设计,在分析国内外煤矿机器人及其防爆设计现状的基础上,介绍了用于灾后煤矿井下环境探测的履带式煤矿救灾机器人的结构,重点探讨隔爆壳体的设计与加工,可为煤矿机器人的防爆设计提供参考。

煤矿井下电力监控系统的研究与应用

本文介绍了一种煤矿井下电力监控系统,该系统由井下隔爆配电开关和井上计算机监控系统构成。井下隔爆配电开关以K7M-DR14UE可编程控制器为控制核心,井上计算机监控系统由VC++开发而成,可实时监测井下电网参数,并及时显示和报警过欠压、断相、漏电、过载、短路等故障。

基于SolidWorks Simulation的矿用隔爆箱动力学分析

针对现有矿用隔爆箱设计校验方法适用范围小、安全裕度过大、浪费材料和缺乏整体性理论分析等问题,采用普通公式法与有限元分析法相结合的方法,利用SolidWorks Simulation有限元软件对爆炸过程中的矿用隔爆箱进行了模态分析、瞬态热分析和热-结构非线性动力学耦合分析,校验其隔爆性和耐爆性,并进行优化设计分析。

煤矿移动机器人隔爆壳体的建模与有限元分析

根据弹性力学理论和压力容器设计知识对煤矿移动机器人的隔爆壳体进行设计,得到初始参数,运用Solidworks软件结合设计参数对隔爆壳体进行建模,利用COSMOSworks工具箱对壳体和端盖进行有限元分析,根据分析结果对结构进行优化,对壳体进行应力分析,以检验优化后的结构满足强度要求。

煤层气分离富集吸附剂抑爆隔爆性能实验研究

针对含氧煤层气变压吸附分离过程中存在的安全问题,通过实验的方法研究了吸附剂对瓦斯气体的抑爆和隔爆特性,旨在为煤矿抽排瓦斯分离过程中的安全生产提供参考。实验以甲烷与空气的混合气及甲烷与氧气的混合气为研究对象,其中甲烷体积分数分别为10%和36%。研究结果如下:当吸附剂处于爆炸气氛的环境中,在吸附剂装填区域进行点火引爆不会发生爆炸;对不装填吸附剂的区域进行点火引爆,火焰不能通过吸附剂层传递到其他区域;压力波通过吸附剂层时出现了较大的衰减,如甲烷与氧气的混合气在大气压下引爆后,压力由起爆容器的5.5 MPa迅速衰减到了0.03 MPa。研究结果表明:吸附剂具有抑爆和隔爆的特性,可对吸附分离系统起到安全防护作用。

矿用高压配电开关控制器的研究

介绍了一种矿用隔爆型高压配电开关控制器,该控制器以K7M-DR14UE可编程控制器为控制核心,设置了过压、欠压、断相、漏电、过载、短路保护等功能,解决了由分立元器件或单片机组成的控制器抗干扰能力差,工作不稳定的缺点,具有性能好、可靠性高、稳定性强和开发周期短等特点。

基于嵌入式系统的矿用隔爆型馈电开关监控系统的设计

将基于ARM7的嵌入式系统集成到矿用隔爆型馈电开关中,实现了井下矿用隔爆型馈电开关现场数据的实时采集和井下工业以太网的快速接入;地面监控站利用套接字编程,实现了与嵌入式馈电开关监控系统的交互;利用ASP.NET构建基于B/S架构的Web服务平台,实现了馈电开关的信息查询和远程智能监控。基于ARM7嵌入式系统的矿用隔爆型馈电开关监控系统提高了井下馈电开关的操控水平,也为煤矿井下其它电气设备的智能远程监控系统的设计提供了借鉴。

基于多CPU控制的高压防爆开关综合保护系统的研究

针对目前煤矿井下6 kV电网防爆开关存在载流能力小、保护简单、故障率高等问题,文章提出了一种基于多CPU控制的高压防爆开关综合保护系统的设计方案,分析了矿井6 kV高压电网故障保护的工作原理,详细介绍了系统软硬件设计。基于多CPU控制的高压防爆开关综合保护系统采用单片机MSP430F149和DSP TMS320VC5402作为主控制器,可对各种电网信号进行综合分析,实现对高压电网的全面监测功能。实验结果表明,该系统工作稳定、动作可靠、显示准确。

基于AT89C52控制的矿用隔爆型真空磁力起动器测控系统的研究

本文在分析井下异步电动机保护系统的基础上,以AT89C52单片机为中央控制单元,研制了新型矿用隔爆型磁力起动器测控系统。该系统能自动转换控制方式,具有短路、过载、断相、过压、欠压、漏电及过热等保护功能,可记录并显示系统的工作和故障状态。本文重点阐述了测控系统的硬件构成、软件框图和系统抗干扰措施,设计了性能优良的本质安全先导电路。经过模拟实验表明,该系统各项性能指标均达到了设计要求,效果良好。

矿用隔爆型高压真空配电装置的技术研究及发展趋势

在分析目前矿用隔爆型高压真空配电装置技术应用状况基础上,研究开发了永磁操作机构和固封极柱技术的灭弧室相结合的断路器结构,不仅提高了矿用隔爆型高压真空配电装置的整体技术性能而且将是今后发展的趋势。

圆筒形矿用隔爆型外壳设计

通过对圆筒形矿用隔爆型外壳的受力分析,运用材料力学原理和弹性力学原理,推导出定量设计计算圆筒形矿用隔爆型外壳的计算公式,结合行业相关标准,较方便地设计圆筒形外壳,为不断升级的矿用电器设备设计制造提供有力的安全保证。

3.3kV矿用隔爆型移动变电站变压器保护研究

采用三段比率制动式纵联差动保护作为移动变电站变压器主保护,设计了二阶双二次带通滤波器;选用FM11热敏电阻作为温度传感器,设计了变压器绕组温度测量电路;建立了3.3kV矿用隔爆型移动变电站变压器保护系统。组建了基于TMS320LF2407 DSP的试验平台,实验结果显示,系统为矿用隔爆型移动变电站的智能控制提供了一种新的保护思路和方法。

隔爆外壳内大容量锂离子蓄电池应用的安全性研究

为研究隔爆外壳内大容量锂离子蓄电池在煤矿应用中是否发生电池燃爆泄压、电池爆炸引起瓦斯二次爆炸、瓦斯爆炸引起电池二次爆炸等事故、以及事故产生的压力是否超过隔爆外壳设计允许等问题,分析了事故产生的原因,并通过电池短路、过充和瓦斯爆炸等模拟试验研究。研究结果表明:电池短路不会引起事故发生,但对电池内部产生破坏;电池过充引起电池发生燃爆泄压且压力超过隔爆设计允许值;隔爆外壳内瓦斯爆炸,不会引起事故发生且对电池的正常使用不会产生影响。

矿用隔爆移动负荷中心漏电保护方法研究

采用切实可行的漏电保护方法,对于井下安全供电具有重要意义。介绍了矿用隔爆移动负荷中心漏电故障产生的原因及发生漏电故障的危害,对现有的各种漏电保护方法的原理与优缺点进行了分析,为漏电保护方法的选择及装置的进一步深入研究奠定了理论基础。

矿井移动通信的特点及现有系统分析

指出了矿井移动通信的特殊性，并分析了现有矿井移动通信系统。