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开发防爆特殊型蓄电池履带电动车 可行性报告

一、目前国内综掘工作面辅助运输的概况综掘工作面由于采用综掘机进行掘进作业,推进速度快,掘进生产过程中,大量的支护材料(锚杆、托盘、锚索、索具、锚固药卷、钢带、钢网、架棚等),锚喷用料(江沙和水泥等支护材料)、需要运到工作面。工具、设备、配件(电动机、减速机、截割滚筒、摇臂等)需要运进运出工作面,这部分运输我们称之为综掘工作面的辅助运输。目前,国内各煤矿采用的辅助运输方式有下列几种:1、单轨吊2、无极绳绞车+矿车运输3、调度绞车+矿车运输以上这三种辅助运输方式均需要铺设轨道,配备各种运输设备和供电系统;都存在占用人员多、设备、设施投入量大、运输环节多、工序繁琐、效率低、设备、轨道、钢丝绳管理维修量大、费用高等缺点。4、皮带机打反车或用底带运输这种运输方式单件物料重量和体积受限,运输过程中容易发生物料滚落,威胁皮带机运输安全,极易造成皮带跑偏,撕裂等事故;5、人工搬运劳动强度大,效率低,不能满足综掘工作面快速掘进的需要。以上这几种辅助运输方式均存在各种缺点和问题,在很大程度上制约了综掘工作面的快速掘进。为了解决掘进工作面辅助运输方式与综掘机械化程度不匹配的问题,我公司根据龙煤集团公司提出的课题要求,开发研制了防爆特殊型蓄电池履带电动车。二、防爆特殊型蓄电池履带电动车(以下简称履带电动车)的特点履带电动车是专门为综掘工作面辅助运输设计的,它具有如下特点:1、小巧灵活,适应性强针对综掘工作面巷道布置情况,履带车的外形尺寸为3200×1100×1650(长×宽×高)mm,综掘工作面的辅助通道完全可以通过。2、履带行走,路面适应性强,不需要铺设轨道,不需要路面硬化。3、履带车采用防爆功能设计,所有电气部件均有防爆合格证,安全标志证书。4、采用DXT90/385型防爆特殊型免维护电源装置供电,和5吨防爆特殊型蓄电池机车的电源装置相同,有利于维修管理和充电管理。5、履带车带有货斗自卸功能履带车配置有箱式货斗,货斗尺寸1700×180×1100mm。额定载重量2000kg,可以满足综掘工作面的辅助运输需要。货斗具有液压自卸功能。方便装卸车。6、履带行走系统采用HST履带传动装置,液压和机械传动相结合,可以实现液压换向无级调速;操控简单,运行平稳。7、履带车配置有车载式甲烷断电装置,工作环境甲烷浓度达到0.5%时自动发出声光报警,达到1%时自动切断履带车电源,履带车停止工作,确保安全生产。三、效果分析采用防爆锂离子蓄电池履带电动车进行综掘工作面辅助运输,具有下列优势:1、最大限度的减少综掘工作面巷道前期布置工作量,取消了轨道铺设、取消了运输设备安装、取消了运输设备的供电系统,节省大量资金投入,经济效益明显。2、简化综掘工作面辅助运输环节,降低运输事故率,提高运输效率。3、取消了轨道、钢丝绳、运输设备、供电系统的维修工作量。4、减少多处弯道多台绞车和人员占用,降低工人劳动强度。正常情况下只需履带车司机1人即可完成辅助防爆特殊型蓄电池履带电动车运输任务,大大提高工作效率。综掘工作面辅助运输采用防爆特殊型蓄电池履带电动车,具有安全可靠,实用性强,经济效益、社会效益显著,可以解决综掘工作面快速掘进辅助运输的瓶颈问题。双鸭山市三诚机械制造有限公司2019年10月23日
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2019-10

研制开发防爆锂电池履带电动车的可行性报告

发布时间 : 2019-10--31 点击量 : 11
摘要:掘进工作面辅助运输方式与综掘机械化程度不匹配的问题,已经成为制约工作面快速掘进的突显环节。根据我国煤矿综掘工作面现有的生产系统,如何选择合理的辅助运输方式至关重要。  关键词:综掘工作面;辅助运输;防爆锂电池履带电动车;  一、目前国内综掘工作面辅助运输的概况  综掘工作面由于采用综掘机进行掘进作业,推进速度快,大量的支护材料(锚杆、托盘、锚索、索具、锚固药卷、钢带、钢网、架棚、锚喷江沙和水泥等支护材料)、工具、设备(电动机、减速机、截割滚筒、摇臂等)需要运到工作面,这部分运输我们称之为综掘工作面的辅助运输。  目前,国内各煤矿采用的辅助运输方式有下列几种:  1、单轨吊  2、无极绳绞车+矿车运输  3、调度绞车+矿车运输  以上这三种辅助运输方式均需要铺设轨道,配备各种运输设备和供电系统;都存在占用人员多、设备、设施投入量大、运输环节多、工序繁琐、效率低、设备、轨道、钢丝绳管理维修量大、费用高等缺点。  4、皮带机打反车或用底带运输  这种运输方式单件物料重量和体积受限,运输过程中容易发生物料滚落,威胁皮带机运输安全,极易造成皮带跑偏,撕裂等事故;  5、人工搬运  劳动强度大,效率低,不能满足综掘工作面快速掘进的需要。  以上这几种辅助运输方式均存在各种缺点和问题,在很大程度上制约了综掘工作面的快速掘进。  二、防爆锂电池履带电动车(以下简称履带车)的特点  防爆锂电池履带电动车是专门为综掘工作面辅助运输设计的,它具有如下特点:  1、小巧灵活,适应性强  针对综掘工作面巷道布置情况,履带车的外形尺寸为3200×1100×1650(长×宽×高)mm,综掘工作面的辅助通道完全可以通过。  2、履带行走,路面适应性强,不需要铺设轨道,不需要路面硬化。  3、履带车采用防爆功能设计,所有电气部件均通过防爆检验,有防爆合格证。  4、采用隔爆型锂离子蓄电池电源供电,隔爆型锂离子蓄电池电源具有如下特点:  a、锂电池的使用寿命可达到2500次以上,是同容量铅酸蓄电池的5倍以上,具有较高的性价比。  b、充电时间短,普通充电采用0.5c电流充电一般在2.5小时即可完成充电。如果大电流快速充电,1.5C电流40分钟内即可使电池充满。  c、锂电池充放电由锂电池管理系统自动控制,避免过充过放现象的发生。另外锂电池充电时不产生有害气体,有利于保护井下环境。锂电池电源没有记忆性能,充电管理比较简单,具有放电特性硬,续航能力强的突出特点。  d、隔爆型锂电池电源安全可靠,它采用的是磷酸铁锂蓄电池,安全可靠性远远高于任何一种电源,经过国家权威部门多重检测、检验,通过对锂电池进行针刺、挤压、撞击、短路、高温等严苛考验,都是安全的。特别是国家煤矿安全生产管理部门颁发的《矿用锂离子蓄电池安全技术要求》对隔爆型锂电池电源安全性能的特殊要求,从根本上确保了隔爆型锂电池电源的安全可靠性。  e、锂电池维护简单,基本是免维护。  5、履带车带有货斗自卸功能  履带车戴有货斗,货斗尺寸1700×280×1100mm。额定载重量2000kg,可以满足综掘工作面的辅助运输需要。货斗具有液压自卸功能。方便装卸车。  6、履带行走系统采用HST履带传动装置,液压和机械传动相结合,可以实现液压换向无级调速;操控简单,运行平稳。  7、履带车配置有车载式甲烷断电装置,工作环境甲烷浓度达到0.5%时自动发出声光报警,达到1%时自动切断履带车电源,履带车停止工作,确保安全生产。  三、效果分析  采用防爆锂离子蓄电池履带电动车进行综掘工作面辅助运输,具有下列优势:  1、最大限度的减少综掘工作面巷道前期布置工作量,取消了轨道铺设、取消了运输设备安装、取消了运输设备的供电系统,节省大量资金投入,经济效益明显。  2、简化综掘工作面辅助运输环节,降低运输事故率,提高运输效率。  3、取消了轨道、钢丝绳、运输设备、供电系统的维修工作量。  4、减少多处弯道多台绞车和人员占用,降低工人劳动强度。正常情况下只需履带车司机1人即可完成辅助运输任务,大大提高工作效率。  四、结束语  综掘工作面辅助运输采用防爆锂离子蓄电池履带电动车,安全可靠,经济效益、社会效益显著,可以解决综掘工作面快速掘进辅助运输的瓶颈问题。  综上所述:开发研制防爆锂离子蓄电池履带电动车是切实可行,势在必行!  双鸭山市三诚机械制造有限公司  张喜贵  2019年9月1日
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2019-10

开发矿用隔爆型锂离子蓄电池电机车的必要性

发布时间 : 2019-10--31 点击量 : 14
我国煤矿井下目前正在大量使用的防爆特殊型蓄电池机车,一直都是采用铅酸蓄电池作为动力电源,由于铅酸蓄电池固有的缺欠,严重威胁煤矿井下的安全生产,污染煤矿井下的环境,影响煤矿生产的经济效益,目前已经成为制约煤矿生产的老大难问题。  铅酸蓄电池存在的问题:  1、寿命短,费用高:铅酸蓄电池设计寿命500次,由于煤旷井下是三班作业,一般也就半年时间就需要换新电池。一组铅酸蓄电池由于规格不同,价格分别为3万多元到6万多元不等。因为电池更换太频繁,造成煤矿生产成本负担过重。  2、煤矿安全规程规定:铅酸蓄电池必须有专门的充电硐室进行充电,要有独立的回风系统,这样势必增加煤矿的矿建工程量,增加建设投资,增加煤炭生产成本。  3、维护管理难度大:铅酸蓄电池需要专人维护,平时要蒸馏水,工业硫酸伺候,经常由于电解液比重的问题,过充过放等问题造成电池损坏报废,严重影响生产。  4、污染环境,腐蚀煤矿井下机电设施:铅酸蓄电池在充放电的过程中要产生氢气和含酸离子的腐蚀性气体。氢气集聚时容易发生爆炸燃烧。含酸离子以及泄露的腐蚀性气体和硫酸废液,对煤矿井下的主排水泵、机电设备金属部件,钢轨、钢铁管路,以及铠装电缆的金属防护层造成严重腐蚀,大大缩短其使用寿命。  几十年来,煤矿生产的管理者对铅酸蓄电池的问题非常头疼,千方百计想要解决这个老大难问题,苦于没有合适的替代电池,到目前为止,只好将就使用。  锂离子蓄电池的优势:  1、环保:  新能源矿用隔爆型运输机车淘汰了严重污染环境的铅酸蓄电池,采用没有任何污染的锂离子蓄电池替代。从根本上解决了铅酸蓄电池工作过程中的环境污染问题,解决了铅酸蓄电池充放电的过程中要产生氢气和含酸离子的腐蚀性气体,严重腐蚀煤矿井下机电设施的金属壳体、管路、轨道、电缆铠装外皮等各种金属部件的问题。同时也消除了煤矿工人吸入含酸空气严重危害身体健康的污染源。防止铅酸蓄电池充放电过程中氢气聚集发生爆炸的安全隐患。  到目前为止,铅酸蓄电池机车是煤矿最后使用工业硫酸的机电设备,如果用新能源矿用隔爆型运输机车取代老式的防爆特殊型蓄电池机车,将使煤矿生产不再接触工业硫酸,从根本上消除污染源。这无疑是煤矿环保工作的一个飞跃。对改善煤矿井下环境,保护煤矿工人身体健康来说肯定是一个福音。  2、节能:  新能源矿用隔爆型运输机车采用锂离子蓄电池作为动力源,由于可以快速充电,充电时间短,采用1C充电,充电时间只有1-2小时,而铅酸蓄电池充电时间需要6-8小时,大大的缩短充电时间,可以最大程度减少充电过程的热损失,提高充电效率。  锂离子蓄电池荷电保持能力强,充电后自放电损失小。续航里程高,大大提高了放电效率。  总体对比,锂离子蓄电池的充放电效率要比铅酸蓄电池高12%以上。是一种高效能源,大面积使用可以节省大量能源。  3、安全  锂离子蓄电池在充放电过程中不产生氢气,杜绝了氢气聚集发生爆炸的安全隐患,磷酸铁锂蓄电池已通过国家权威部门检测,单体及成组的挤压、穿刺、过充、过放、短路等各项检测,均达到国家安全标准。特别是磷酸铁锂蓄电池永不爆炸的特殊安全性能,为锂离子蓄电池在煤矿井下的应用创造了有利条件。安标国家矿用产品安全标志中心最近才颁发了《矿用隔爆(兼本安)型锂离子蓄电池电源安全技术要求(试行)》终于为锂离子蓄电池在煤矿井下作为动力电源的应用发放了通行证。  4、寿命长:  锂离子蓄电池的设计寿命(充放电)为2500次,理论寿命为5000次以上。铅酸蓄电池的设计寿命仅为500次。铅酸蓄电池充满电后机车放电工作4-6小时,煤矿井下是连续生产三班作业,每小班充电一次,每天要充电三次,这样算起来,每套铅酸蓄电池的使用寿命只有半年时间,由于铅酸蓄电池充放电过程完全靠人工管理控制,由于管理不到位经常发生过充电,过放电的现象,导致电池提前报废。  而锂离子蓄电池最少可以正常工作5年以上,使用寿命比铅酸蓄电池至少提高5倍以上,并且锂离子蓄电池有一套电池管理系统,充放电过程全部由微电脑自动控制,杜绝了过充过放的情况发生。  5、降低生产成本  目前煤矿使用的矿用防爆特殊型蓄电池机车的铅酸蓄电池,根据车型不同,其配套的铅酸蓄电池每套的价格分别为3-6万元/套不等,锂离子蓄电池目前的市场售价为6-15万元/套,相比较要比铅酸蓄电池大约高出二倍多,但是其使用寿命要高出五倍以上,虽然首次投资高一点,算总账经济上是划算的。随着锂离子蓄电池生产工艺的不断完善,技术的不断提高,生产成本的不断降低,其性价比肯定是越来越高。  锂离子蓄电池目前已经广泛应用在城市公交车和各类电动汽车上以及风电储能等其他各领域的铅酸蓄电池也将被锂离子蓄电池所替代。其突出的环保优势、可靠的安全性能、稳定的工作特性以及显著的经济效益已经被社会广泛共识。  新能源矿用隔爆型运输机车项目是我公司高管人员经过几十年在煤矿现场管理的亲身体验,并经现在的煤矿
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