煤矿井下五大灾害是什么?
煤矿井下五大灾害是水灾、坑内火灾、气体喷出、粉尘、顶板事故。
1、顶板事故
顶板灾害是煤矿最常见、最容易发生的事故。随着工作面的开采,煤层上面的顶板岩层失去 了支撑,原来的压力平衡遭到破坏,煤层顶板在上覆岩层压力的作用下,发生变形、破坏。
2、气体粉尘
煤层中经常伴随瓦斯(甲烷等)的存在。瓦斯容易引起爆炸事故。因此在封闭的空间工作时,需要经常监测瓦斯浓度。若气体中有一定浓度的粉尘,也有可能因为火星引起爆炸。粉尘体积细小,但表面的相对比例大。若周围空气中有充足的氧,对于燃烧反应便会非常敏感。
3、气体喷出
瓦斯本身对人体无害,但有时伴随着一氧化碳等有毒气体。若大量的瓦斯一次喷出,通常煤气爆炸的可能性也迅速增加。
4、坑内火灾
煤矿事故中最坏的情况。与一般的火灾不同,周围有许多可燃物(煤)大量存在。若坑道被热及烟堵住出口,同时发生缺氧的情况,通常会造成重大的伤亡。
5、水灾
在水底 (海底、湖泊或水库附近) 的矿区坍塌时发生的事故,是比坑内火灾更糟糕的情况,几乎没有生还的可能。大量洪水在很快的时间内将坑道吞没,造成全体工作人员死亡。
扩展资料:
煤矿事故预防措施
1、加强矿井安全质量标准化工作并严格考核,营造没有安全质量标准化就没有安全的技术氛围,为机电运输线路安全运行打下坚实的技术基础,消除物的不安全装态。
2、加强煤矿机电运输人员的业务、技能培训。培训前应按工种、按阶段性存在的问题认真编写培训教材,制定好阶段性目标,做到有的放矢,进一步提高机运人员的技术操作水平。
3、建立一支扎实的安全管理队伍。安全管理人员不仅要加强相关巷道、轨道、机电运输设备的标准学习,进一步提高识别安全隐患的能力,还要进一步提高工作责任心,对发现的安全隐患及时开出整改单,并按“五定”原则进行整改,做到安全隐患处理闭环管理。
4、加强安全巡回检查。井下机电运输设备完好性存在动态特点,因此除管理人员日常检查外,还要与周检、旬检、月检和不定期专项检查等大检查相结合,做到安全检查全覆盖,不留死角。
参考资料来源:百度百科-煤矿
振动筛网作为振动筛的主要易损件,在生产过程中直接与物料接触,一旦材质选择不当,很容易过快损坏。目前筛网的材质主要分为金属的和非金属两种,金属材质包括低碳、高碳、高锰钢、不锈钢等,非金属材质多用橡胶、尼龙、聚氨酯等。
1、高锰钢筛网
在众多的材质中,质量比较可靠的当数高锰钢筛网。它是一种采用锰钢网丝径为1.6mm-12mm丝线编织而成的筛网产品,采用嵌入式的编织方法,经纬交叠点不突出,筛面平整,受力均匀,具有较好的塑性和韧性,能够达到更好的使用效果,同时使用寿命也更加有保障。
高锰钢具有很高的强度、刚度和承载能力,在受强烈冲击、摩擦时,表面因塑性变形而产生强大的加工硬化,表面硬度值可提高到HRC60以上,从而获得较高的耐磨性,而内部仍保持较高的塑性和韧性。此外,当旧的表面磨损后,新的表面又会形成耐磨层,因此寿命可达到普通筛网的4一8倍,多用于大型矿山行业,也可作为防护网用于机械震动筛机、滚筒筛机、电磁高频筛机和沥青拌和机等。
2、聚氨酯筛网
聚氨酯筛网也是比较好用,耐磨性较好的一种,聚氨酯本身具有非常高的弹性模量、高强度吸收冲击力、高耐磨、高的拉伸强度,因此其承载力较高,是橡胶筛板的2.5倍以上,使用寿命与普通金属筛板相比提高8-10倍,是不锈钢筛面的3倍,是天然橡胶的3.9倍,是是当前耐磨性能较好的筛面材料。聚氨酯筛网的生产材料属高分子有机弹性体,具有极好的抗磨损性、耐屈挠性、承载能力大,且经过了特殊处理,确保在长期交变载荷作用下不脱层。
3、不锈钢筛网
不锈钢筛网材质主要有201、201、302、304、304L、316等,具有如下特点:耐酸、耐碱、耐锈蚀性能好;强度高,拉力、韧性和耐磨性强,经久耐用;耐高温氧化,304不锈钢筛网名义耐受温度为800℃,310S不锈钢筛网名义耐受温度可达1150℃;常温加工,即容易塑性加工,使不锈钢筛网的使用可能性多样化;光洁度高,不必表面处理,维护方便简单。不锈钢筛网常用于酸、碱环境条件下的筛分和过滤,以及石油工业作泥浆网、化工化纤工业作筛滤网等。
4、焊接筛网
焊接筛网是由高锰钢原料焊接而成的,原料一样但加工工艺差异较大。这里将其单独介绍是因为此类筛网的应用较为普遍。高锰钢在250~800℃间存在碳化物析出的脆性温度区间,且铸态高锰钢有存在网状碳化物以及铸造应力,因此,焊接性能很差。高锰钢铸件,应在水韧处理后割冒口或缺陷焊补,焊后应快速冷却。为消除或尽可能减小热影响区,应用小电流,不连续施焊,或边焊边浇水冷却。焊条采用高锰钢焊条或奥氏体不锈钢焊条。若存在加工硬化层,应在焊前去除。
5、冲孔筛网
冲孔筛网是指运用冲床在待加工板中冲出目标图形的筛网,一般选用不锈钢、铝板、冷热钢板、铜板、PVC板膜等材料加工而成,孔型选择性多,有长孔、方孔、圆孔、六角孔、鱼鳞孔、拉伸异型孔等。冲孔筛网具有重量轻、防滑、美观大方、过滤性能好等特点,常用于交通市政设施中的环保噪声治理屏障,矿山用的磨筛、矿筛、工字筛等。
下井人员必须随身携带隔离式自救器,熟悉工作地点的避灾路线。突出预兆并非每次突出时都同时出现,而是出现一种或几种。当发现有突出的预兆时,现场人员要立即按避灾路线撤离。
撤离中快速打开隔离式自救器并佩戴好,迎着新鲜风流继续外撤;掘进工作面必须向外迅速撤至反向风门之外,之后把反向风门关好,然后继续外撤;要迅速将发生突出的地点、预兆情况以及人员撤离情况向调度室和所在工区值班人员汇报。
立即切断突出地点及回风流中的一切电气设备的电源,撤离现场要关闭反向风门,并在突出区域或瓦斯流区域内设臵栅栏,以防人员进入;当确定不能撤离突出的灾区时,如退路被堵或自救器有效时间不够,就要进入就近的避难硐室或压风自救装臵处暂避,关好铁门,打开供气阀,做好自救。
也可寻找有压缩空气管路的巷道、硐室躲避,这时要把管子的螺钉接头卸开,形成正压通风,延长避难时间,并设法与外界保持联系,等待救护队援救。
在突出危险区域发现突出预兆后,现场人员可以采取一些避灾措施。
1、采面人员发现预兆时,要迅速向进风侧撤离,并通知其他人员同时撤离。撤离中应快速打开隔离式自救器并佩戴好,再继续外撤。在掘进工作面发现突出预兆时,也必须向外迅速撤离。撤至防突反向风门外后,要把防突风门关好,再继续外撤。
2、如果自救器发生故障或佩戴自救器不能到达安全地点时,在撤出途中应进入预先筑好的避难硐室中躲避,或在就近地点快速建筑的临时避难硐室中避灾,等待矿山救护队的救援。
3、有些矿井,出现了煤与瓦斯突出的某些预兆,但并不立即突出,过一段时间后才发生突出。因此,遇到这种情况,现场人员不能犹豫不决,必须立即撤出,并佩戴好自救器。
煤与瓦斯突出事故发生后,在有煤与瓦斯突出危险的矿井或工作面工作的矿工,必须随身携带隔离式自救器。一旦发生突出事故,应立即佩戴好,以便保护自己,迅速撤离危险区。遇险矿工在撤退途中,若退路被突出煤矸所堵,不能到达避难硐室躲避时,可寻找有压风管或铁风筒的巷道、硐室暂避,并与外界取得联系。
有声预兆
1、响煤炮。由于各矿区、各采掘工作面的地质条件、采掘方法、瓦斯及煤质特征的不同,所以预兆声音的大小、间隔时间、在煤体深处发出的响声种类也不同。有的像炒豆似的噼噼啪啪声,有的像鞭炮声,有的像机关枪连射声,有的似跑车一样的闷雷、嘈杂、沙沙声、嗡嗡声以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。
2、其他声音预兆。发生突出前,因压力突然增大,支架会出现嘎嘎响、劈裂折断声,煤岩壁会开裂,打钻时会喷煤、喷瓦斯等。
3、当声响由远而近、由小而大、由断续变连续即是突出危险信号。
煤矿5大自然灾害是瓦斯、煤尘、水、火和顶板灾害。
瓦斯是指井下各种有毒、易燃易爆的气体;
2.煤尘是指能爆炸的煤尘和浓度达到可以导致尘肺的煤尘;
3.水是指可以导致煤矿淹井或出现人员伤亡的涌水或透水;
4.火是泛指井下发生的各种火灾;
5.顶板灾害是指煤矿巷道或采区顶上的岩层发生的各种垮塌或冒落事故。
拓展资料:
顶板事故
顶板灾害是煤矿最常见、最容易发生的事故。在煤矿五大灾害(煤尘、水、火、瓦斯、顶板)中,无论是发生次数,还是死亡人数,顶板事故都居煤矿各类事故之首。
随着工作面的开采,煤层上面的顶板岩层失去 了支撑,原来的压力平衡遭到破坏,煤层顶板在上覆岩层压力的作用下,发生变形、破坏。如果我们支护不及时或支护强度不够,很容易使工作面的顶板岩层发生断裂和冒落,造成人员伤亡和财产及设备的损失,这就是我们所说的冒顶事故。
气体 粉尘
煤层中经常伴随瓦斯(甲烷等)的存在。瓦斯容易引起爆炸事故。因此在封闭的空间工作时,需要经常监测瓦斯浓度。若气体中有一定浓度的粉尘,也有可能因为火星引起爆炸。粉尘体积细小,但表面的相对比例大。若周围空气中有充足的氧,对于燃烧反应便会非常敏感。
气体喷出
瓦斯本身对人体无害,但有时伴随着一氧化碳等有毒气体。若大量的瓦斯一次喷出,通常煤气爆炸的可能性也迅速增加。
坑内火灾
煤矿事故中最坏的情况。与一般的火灾不同,周围有许多可燃物(煤)大量存在。若坑道被热及烟堵住出口,同时发生缺氧的情况,通常会造成重大的伤亡。
水灾
在水底 (海底、湖泊或水库附近) 的矿区坍塌时发生的事故,是比坑内火灾更糟糕的情况,几乎没有生还的可能。大量洪水在很快的时间内将坑道吞没,造成全体工作人员死亡。
通常生还者无法救援、遗体无法回收,坑道也同样被放弃。在承压水上采煤和小煤窑破坏区复采,也有可能发生突水、透水事故。井下突水和小煤窑透水事故远多于水体下采煤透水事故。
参考资料:
煤矿—百度百科
全世界煤层气资源丰富。据国际能源机构(IEA)估计,全世界煤层气资源量达263.8×1012m3,主要分布在12个国家(表2-1)。目前,全世界每年因采煤向大气释放的煤层气达到353×108~587×108m3,既是能源的极大浪费,又对全球环境造成严重破坏。特别是中国、俄罗斯和美国煤矿煤层气释放量最大,其煤层气开发潜力也最大。
表2-1 世界主要产煤国家煤层气资源和释放量表
以前由于各国把煤层气看作是一种煤矿开采中的有害气体,大多进行井下抽放,利用较少。直到20世纪80年代末美国首先取得了煤层气地面开采的成功。世界各国逐渐开始重视煤层气,把其看作是一种宝贵的资源。
2009年美国的煤层气产量地面开采已达542.0×108m3,加拿大为60.0×108m3,澳大利亚为47.7×108m3,中国为10.5×108m3。英国、德国和波兰等国家在煤矿区的煤层气开发和废弃矿井煤层气的商业开发和利用方面也取得了很大成功。
一、国外煤层气井下抽采利用情况
(一)国外煤层气井下抽采利用简况
据不完全统计(表2-2),全世界有17个主要产煤国家,约有623个矿井在井下抽采煤层气,2006年抽采总量为73.53×108m3。美国、俄罗斯、澳大利亚、德国和波兰的矿井下抽采量分别为30.00×108m3/a、7.40×108m3/a、6.00×108m3/a、6.00×108m3/a和2.13×108m3/a。许多国家的矿井在回收和利用煤层气方面已经积累了很多丰富的经验,并开展了许多煤层气开发和利用项目。
表2-2 国外主要采煤国家煤矿瓦斯抽采利用情况表
(二)国外煤层气井下抽采技术简况
当用通风方法不能使回采工作面涌出的瓦斯稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度时,就必须预先抽采瓦斯。在许多国家,瓦斯预抽已经成为降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的一项主要措施。
回采工作面瓦斯防治措施有区域性措施和局部性措施两种。前苏联、波兰、德国、英国等国家采用的区域性措施主要有:瓦斯抽采、开采保护层、煤层大面积注水等;局部性措施主要有:松动爆破、超前钻孔、水力冲孔、卸压槽等。
二、国外煤层气地面勘探开发情况
(一)美国煤层气勘探开发简况
美国是世界上开采煤层气最早和最成功的国家。美国有较丰富的煤层气资源,估计资源量为21.19×1012m3,占世界第三位(图2-1)。美国现有14个主要的含煤盆地,1200m埋深以浅的煤层气资源量为11.00×1012m3。美国煤层气资源主要分布在西部的落基山脉中-新生代含煤盆地,在这一地区集中了美国85%的煤层气资源,其余15%分布在东部阿巴拉契亚和中部石炭纪含煤盆地中。目前,落基山脉中的新生代含煤盆地群不仅是美国煤层气资源最为富集的地区,而且是煤层气勘探开发最为活跃的地区。
美国煤层气工业起步于20世纪70年代,大规模的发展则是在80年代之后。已形成煤层气生产规模的有圣胡安、黑勇士两个早期开发盆地和粉河、尤因塔、拉顿、皮申斯、大格林河、切诺基、阿科马和阿巴拉契亚等新盆地。1980年美国煤层气生产能力尚不足1×108m3,1990年钻井增加到2982口,产量上升到100×108m3,1993~1994年稳定在200×108m3以上,2001年产量达到480×108m3,2008年煤层气生产井约3万口,产量超过557×108m3(图2-2)。
圣胡安、黑勇士盆地保持高产稳产,但产量比重下降;1995年占全美煤层气产量的94%,2000年占76%。新区(粉河、拉顿、尤因塔等)发展迅速,产量比重上升,1995年占全美2%,到2000年占19%。粉河盆地低煤阶洞穴完井技术,2006年产量140×108m3,占全美26%;中阿巴拉契亚高煤阶定向羽状水平井技术,2006年产量20×108m3,约占全美4%。
图2-1 美国的主要含煤盆地及其开发盆地示意图
图2-2 美国煤层气1989〜2008年年产量历年变化图
美国大规模开发煤层气的成功经验如下:
1.能源需求、经济效益和环保要求是美国煤层气产业发展的动因
美国陆上有14个主要的含煤盆地,煤层气资源量大约为21.9×1012m3。20世纪70年代末期,为缓解能源供需矛盾,减轻对外国能源进口的依赖性,美国政府于1980年出台了《能源意外获利法》,旨在对没有价格控制的石油市场造成的原油意外获利进行征税,并把税收收入用于建立能源信托基金,为非常规能源项目提供资金,鼓励非常规新能源的开发。
当时美国天然气需求量很大,每年需要从国外引进天然气600×108~800×108m3。美国是煤炭资源大国,每年因采煤向大气排放大量甲烷气,不仅污染大气,而且耗费劳动力和资金,因此美国联邦和地方政府对环保要求愈来愈严,并促使企业经营者减排降污。可见,能源需求、经济效益和环保要求成为美国煤层气产业发展的原动力。
2.制定优于常规天然气的经济扶持政策,以增强其市场竞争能力,是美国政府鼓励煤层气产业发展的出发点
20世纪70年代末,美国众、参两院举行听、证会,充分探讨煤层气开发利用的有关问题,并通过《能源意外获利法》的第29条非常规能源开发税收补贴政策,使煤层气成为政府鼓励和支持的主要清洁气体能源。考虑到煤层气开发初期具有产量低、投入大、投资回收期长的特点,无法与常规石油、天然气开发进行竞争,美国政府扶持煤层气开发的指导思想是以煤层气从开发成本、销售价格等方面可与常规天然气竞争为出发点决定税收补贴的程度;同时,补贴政策要有一个相当长的适用期,以培植煤层气产业的成熟。第29条税收补贴政策是用单位产量的所得税补贴值形式表示的,补贴值随着产量的增加而增加,并随着通货膨胀系数的变化而调整。
3.健全的法律为美国煤层产业发展提供保障
立法是煤层气生产的关键和保证,只有通过立法才能保证煤层气投资者的合法权益,从而提高煤层气投资者的积极性,最终促进煤层气产量的提高。美国联邦政府和州政府在煤层气勘探开发过程中的管理作用主要以法律、法规的形式体现出来。1983年,亚拉巴马颁布了煤层气产业法规,是最早颁布煤层气产业法规的州政府;1990年,弗吉尼亚颁布了煤层气法规;1994年,西弗吉尼亚也颁布了煤层气法规。亚拉巴马州和弗吉尼亚州在颁布煤层气法规后,煤层气产量大幅度上升,产生的经济效益和社会效益非常明显,说明了煤层气产业的快速健康发展离不开政府的宏观管理和相应的法规支持。
(二)澳大利亚煤层气勘探开发简况
澳大利亚是继美国之后另一个积极进行煤层气开发的国家。因其主要城市和工业区分布在东部沿海地区,目前的煤层气业务主要在东部沿海地区开展,煤层气的开发和利用具有巨大的潜在市场。澳大利亚煤炭可采储量为399×108t,平均甲烷含量为0.8~16.8m3/t,煤层埋深普遍小于1000m,渗透率多分布在1~10mD,煤层气资源量为8×1012~14×1012m3,列世界第四位。
澳大利亚的煤层气勘探工作始于1976年,1998年的产量只有0.56×108m3,2008年煤层气产量占天然气总产量的25%,约为36×108m3,煤矿瓦斯抽采达到6×108m3,与美国20世纪90年代初期一样,正处在煤层气产业快速发展的时期。
促使澳大利亚煤层气开发利用迅速发展的主要因素在于:澳大利亚是《京都议定书》的签约国,降低碳排放量是澳大利亚调整能源结构、发展洁净能源、培育市场发育的原动力;煤炭工业供过于求,竞争加剧,而天然气及其加工业的政策逐步宽松;澳大利亚东海岸人口密集,工业发达,发电业和加工业等对天然气的需求量迅猛增加,天然气供需缺口大。
澳大利亚煤层气开发利用的发展得益于政府政策的宽松和优惠。1997年,昆士兰州政府对煤层气的开发与管理出台了一系列规定与措施,主要包括:煤层气的开采权受《1989年的矿产资源法》和《1923年的石油法》保护;煤层气的产权管理保持与石油完全一致;现有的石油和煤炭租赁区内以及租赁申请中都将授权进行煤层气的开采权;在租赁申请方面,煤层气和煤炭开采将享有同等的优先进入权;在矿权审批时,将以垂向上的深度划分矿权,以避免地表矿权申请的冲突;当煤层气作为煤矿开采的副产品并用于煤矿当地的发电时,将免缴矿区使用费;煤炭与煤层气在地面允许同时作业,但应尽量避免相互间的潜在影响。
(三)加拿大煤层气勘探开发简况
加拿大早在20世纪80年代初期就开始在西部盆地从事煤层气勘探,90年代后由加拿大沉积和地质研究所组织对全国煤层气资源进行评价,同时一些公司在西部盆地及东部新斯科舍省部署了一批井,进行勘探和开采试验,近几年发展很快。据统计,加拿大17个盆地和含煤区煤层气资源量6×1012~76×1012m3,其中艾伯塔省是加拿大最主要的煤层气资源基地。
加拿大煤层气开发的起步时间基本与中国相当。1980~2001年,加拿大仅有250口煤层气井,生产井70口,其中4口单井达到2000~3000m3/d。之后,一些石油和能源公司开始加大对煤层气勘探和开发试验活动的投入,煤层气开发迅猛发展,仅2002~2003年,就增加1000口左右的煤层气生产井,使煤层气年产量达到5.1×108m3,煤层气生产井的单井日产量2830m3。截至2009年底共有煤层气生产井超过1万口,煤层气年产量达到60×108m3。
艾伯塔平原地区的煤层气资源量11.67×1012m3,丘陵地区约为3.7×1012m3。盆地东部煤变质程度低;盆地最西部由于埋藏深度增大,煤变质程度最大,镜煤反射率达到2.0%。
艾伯塔省煤层气快速发展的主要原因包括以下几个方面:
(1)广阔的西部平原分布着巨大而连续的煤层,形成了经济规模的煤层气资源,发现了马蹄谷组煤层气高产走廊。
(2)使用先进的连续油管作业技术,工程费用相对较低,还直接利用已有的天然气井重新完井,对原有的测井曲线重新评价,并且储层中没有水,这些均促成了成本的降低。
(3)紧邻完善的集输系统和压缩系统,具有良好的下游工程、合理的天然气价格、持续增长的市场需求和政府部门的有力保障。
三、国外煤层气勘探开发运作模式
国外煤层气区块由开始到商业生产,共分为6个阶段,分别是寻找区块阶段、定义阶段、勘探阶段、制订计划阶段、发展阶段和商业生产阶段。
寻找区块阶段主要是公司对煤层气开发有意向,着手寻求投资目标。在这一阶段,主要是对有煤层气商业开发潜力的区块进行筛分,确定一批可能具有商业利益的区块。
定义阶段主要是针对上一阶段筛选出来的具有商业开发潜力的区块进行收集资料,进一步评价其风险与收益,并提供数据给决策者,从中选出最大的一个或多个区块进行投标。
勘探阶段主要是对投标后所取得的区块进行具体的勘探。首先对区块进行评价,优选出煤层气勘探有利目标区,进行布井。在这一阶段一般要打一些勘探井。根据勘探的结果,进行经济分析,决定是否进入下一阶段。如果评价后具有开发价值,可以继续向下进行。
制订计划阶段主要是根据勘探阶段所获得的数据进行进一步分析,如果勘探失败则放弃区块。如果获得了一定的工业气流,则制订初步的开发方案。根据方案进行经济评价,根据评价结果来确定是否确定商业开发或将区块出售。如果评价后,经济效益较大,则根据公司状况,确定进行下一阶段。
发展阶段主要是在上一步确定开发后的基础上进行详细开发方案的设计,确定开发井的布井方案、煤层气的集输设施和下游工程。
商业生产阶段主要是继续打一些开发井,对煤层气井的开发进行制度管理,对气井进行增产等。
四、国外煤层气勘探开发对中国的启示
以美国为代表的几个国家经过20多年的煤层气勘探开发工作,取得了令世人瞩目的成就。究其原因,首先是全面系统地对煤层气成藏机理和开发特点进行研究,加深了对煤层气资源的认识,并且发展了一系列勘探开发新技术。另外,良好的经济效益对煤层气勘探也起到了巨大的促进作用。
(一)重视选区评价研究工作
煤层气勘探要取得突破,前提是选区要准。煤层气勘探实践表明,地下煤层含气是普遍的,但富集程度和开采条件是不均一的。美国已在十几个盆地进行煤层气勘探,效果好的主要有圣胡安、黑勇士、阿巴拉契亚、拉顿、尤因塔、粉河等几个盆地,并且每个盆地均打了几百口井才认识到煤层气高产富集控制因素,才选准了目标。美国正是以坚实的理论研究为基础,对含煤盆地进行综合地质评价后选出适合开采的盆地,再优选目标,即确定最佳远景区,在远景区内圈定煤层气潜力最好的生产试验区。一般是在低位沼泽环境条件下由木本植物形成的厚度大、分布稳定、产状平缓的镜煤与亮煤区中,找含气量大、裂缝发育、渗透性好的大型线性构造的最大曲率部位优先勘探。煤层厚度、含气量和渗透率是煤层气选区中最为重要的评价参数,要对它们做出可靠的评价,必须准确确定含煤盆地沉积相带特征,圈出盆地沉积中心及煤层厚度分布,弄清盆地区域构造特征及沉积后的构造演化和封盖条件。煤阶也是煤层气选区评价中必须考虑的因素,中煤阶区无疑是煤层气勘探最好的地区,但煤层巨厚的低煤阶区和构造裂隙发育的高煤阶区同样能够形成煤层气工业性产能。
(二)因地制宜,发展先进的工艺技术,加快勘探步伐
煤层气藏是一种特殊的气藏类型,其勘探开发技术在很多方面有别于常规油气勘探。美国经过20多年的煤层气勘探开发实践,已经形成了配套的工艺技术,为其煤层气勘探开发总体水平的提高起到了巨大的推动作用。中国煤层气勘探技术经过近10年的技术应用与改进,得到了长足发展,在煤层气钻井完井、压裂测试和排采技术等方面初步形成了配套的工艺技术系列,但在浅层空气钻井、沿煤层水平井钻井、高压高渗区裸眼洞穴完井、造长缝压裂技术和其他增产措施等方面与国外先进技术仍有很大差距。选择适宜的地质条件,借鉴国外先进技术,努力提高单井产气量,是中国煤层气勘探取得新突破的必经之路。一般来讲,中、低煤阶煤层渗透率大于5mD,采用裸眼洞穴完井技术开发效果最佳;中、高煤阶煤层稳定性好,采用多分支水平井开发效果最佳;中煤阶中渗区采用水力压裂增产技术;中、低煤阶高角度煤层可沿煤层钻进1000m,单井产量明显增高;对于低煤阶高渗区的多煤层,采用油管冲刷非常有效。
(三)煤层气勘探具有良好的经济效益
国外煤层气开发的成功经验证实,煤层气勘探开发可获得明显的经济效益,主要反映在以下几个方面。
1.勘探费用低,获利大,风险小
煤层气勘探比常规油气勘探耗资低。1987年美国一口抽样煤层气井的勘探费用只占开采总成本的0.6%。这是由于探区内煤层的有关资料已经掌握,并且地质因素的不确定性比常规油气勘探低。美国黑勇士盆地Brookwood气田煤层气勘探结果为,勘探费用1000万美元获得10亿万美元的煤层气储量,平均每产1000m3煤层气可获利89美元,年纯利润820万美元。由于勘探费用低,因而勘探失利造成的风险也不会太大。
2.生产成本低,生产期长
由于煤层气埋藏浅,并且产气量稳定,因此煤层气生产成本较低。美国黑勇士盆地和圣胡安盆地每口煤层气井的勘探、开发、生产平均费用分别为32万~38万美元和62万~72万美元,煤层气成本4美分/m3。中国沁水盆地晋城地区投入开发,预计每口煤层气井的勘探、开发、生产平均费用为人民币230万元,煤层气成本也仅为0.25元/m3。
煤层气井的生产期已经超过了人们预期的寿命。圣胡安盆地一般产量的井和黑勇士盆地高产量的井,生产寿命长达25年以上。在煤层气井排采过程中,经初期排水后产气量大幅度增加,并且产量增加常常持续十几年以上,之后才出现缓慢的下降。
3.煤层气井经济效益好
国内外煤层气勘探实践表明,达到工业性开发的煤层气井产气量一般在2000~8000m3/d,在一定地质条件下,煤层气井还可形成较高产能。如美国圣胡安盆地单井最高产气量达28×104m3/d,单井平均产气量为56000m3/d;尤因塔盆地单井平均产气量接近20000m3/d。并且,由于煤层通常比常规储层连续性好,厚度大,气产量稳定,也易于预测。因此,煤层气井中极少出现不产气的井(干井)。同时,煤层气井的开发还具有甲烷采收率高(50%~80%)和开采范围大的特点。因此,煤层气井一般都能获得较好的经济效益。按美国的经验,从回收期、贴现净现值及所需的最低煤层气价3个方面进行测算,相当一部分煤层气井的经济效益明显高于普通气井的经济效益。因此,尽管美国现在煤层气井不再享有特殊的优惠政策,仍有尤因塔、粉河、拉顿、阿巴拉契亚等盆地煤层气开采取得较好的经济效益,产气量呈逐年上升之势。
煤尘爆炸的条件:爆炸性煤尘浓度达到45-2000g每立方米,遇到高温火源(700-800℃),有充足的氧气。
综合防尘措施:坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的防治水原则。1、湿式打眼 2、装水泡泥,放炮喷雾 3、装岩洒水和冲刷煤(岩)帮 4、煤层注水 5、巷道中设水幕或水帘 6、刮板运输机和胶带运输机各转载点设喷雾。另外可以用水槽棚和盐粉棚进行防尘。
矿井水灾的预兆:1、工作面空气变冷并有雾气发生 2、煤岩层突然发潮颜色变暗,巷道壁、煤壁出现挂红挂汗 3、采掘工作面压力加大,煤岩层裂缝涌水剧增,工作面涌水加大,并伴有丝丝水声。
水灾防治:预防为主,防治结合的方针。方法:防、排、疏、截、堵。
防:查清来源,分别作出预防措施。如:防水煤柱;
排:在井下挖掘或者疏通排水沟,将各种涌水及时引进水仓,再用大功率水泵将水排到地面,导出矿区;
疏:疏水降压(打钻放水、开钻专门巷道放水);
截:防水闸门、打钻注浆法;
堵:打钻降压、封堵出水、人工快速凝结水泥。
冒顶:预兆:顶板来劲,沙沙掉渣,易片帮,支柱受力明显,出现歪斜、钻地等现象。
预防措施:敲帮问顶,探查虚实2、加强顶板支护 3、人工强制放顶 4、加强对顶板压力的测试。
瓦斯突出预兆:
有声预兆:煤层发出劈裂声、闷雷声、机枪声、响煤炮以及气体穿过含水裂缝时的吱吱声等。煤壁还会发生震动和冲击,顶板来压,支架发出折裂声。
无声预兆:片帮掉渣,顶板下沿或底板鼓起;煤暗淡无光泽、煤质变软;瓦斯忽大忽小,煤壁发凉,打钻时有顶钻、卡钻、喷瓦斯等现象。
瓦斯突出区域性防治措施:1、开采解放层 2、预抽煤层瓦斯 3、煤层注水
局部性防治措施:1、水利冲孔 2、深孔松动爆破 3、大直径超前钻孔 4、震动性放炮 5半边掘进 6、金属骨架 7、阻截式排放瓦斯钻孔。
预防瓦斯引燃和爆炸的措施:1、杜绝火源 2、加强井下通风 3、废旧巷道及时处理 4、建立健全瓦斯检查与监测制度。
1、防止瓦斯积聚 2 、加强通风 3 、加强瓦斯检查 4、要及时处理局部积聚的瓦斯。 5、对瓦斯涌出量较大的矿井或采区,要采取抽放瓦斯的措施。6、消除引爆火源
瓦斯爆炸必须具备三个基本条件,缺一不可。(1)瓦斯浓度:5~16%(2)高温火源:引爆火源温度为650~750摄氏度(3)空气中氧气浓度不得低于12%
火灾:火源(人为带入、摩擦、明火作业、明火放炮、煤体自燃)、可燃物、氧气
自燃预兆:可以嗅到各种异味(火焰味、烟味、煤油、汽油、焦油、松节油)、巷道中有雾气、煤壁岩壁凝有水珠,并感到闷热,产生各种有害气体(一氧化碳、二氧化碳、氮气)人们会感到恶心、呕吐 及心跳加速等不适症状。
预防井下火灾:1、根除井下外因火源 2、隔绝灭火法(防火墙) 3、直接灭火法 4、联合灭火法
巷道掘进的流程:打眼、爆破、装岩、运输、支护(木支架、钢筋混凝土支架、金属支架、石材支架、锚喷支护)、掘进通风、辅助工作(铺设轨道、架设管线、综合防尘)。
通风的作用:1、稀释瓦斯并排出工作面 2、稀释烟尘并排出工作面 3、供给井下人员新鲜空气 4、降低工作面温度。
通风方法:矿井主要通风机对井下供风的工作方式,包括:抽出式、压入式和抽压混合式
三专两闭锁:专用电缆、专用开关、专用变压器、风电闭锁、瓦斯电闭锁
瓦斯治理十二字方针:先抽后采、监测监控、以风定产
供电保护:漏电保护、保护接地、过流保护、过压保护
人员定位系统:配置分站数:64 读卡器与识别卡的无线距离10-100m(可调) 读卡器与分站距离>2Km 分站与中心站>10Km 分站可挂读卡器≤4 读卡器可识别目标数:200 可识别目标最大移动速度:200Km/h 巡检周期:小于25秒
生产矿井中井下容易经常积聚瓦斯的地点:采煤工作面上隅角,顶板冒落的空洞内,独头掘进工作面的巷道隅角,风速较低的巷道顶板附近,停风的盲巷中,采煤工作面的采空区边界处,采掘机械切割部分周围。
一通三防“一通”指矿井通风“三防”指防治瓦斯、防治煤尘、防治矿井火灾。
局部通风机的“三专两闭锁”指 “三专”指专用开关、专用电缆、专用变压器;“两闭锁”指风电闭锁、瓦斯电闭锁。
预防自然火灾有哪些措施:1)开采技术措施 2)预防性灌浆 3)均压防火 4)阻化剂防火 5)三相泡沫 6)注氮气 7)注复合胶体 8)上下隅角封堵
井下应采用不燃性材料支护的巷道:(1)井筒、平硐与各水平的连接处。(2)井底车场。(3)主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处。(4)井下机电硐室。(5)主要巷道内带式输送机机头前后两端各20米范围内。
追查瓦斯超限的“四不放过”是:超限原因没有查清不放过,防范措施没有制定不放过,干部职工没有受到教育不放过,事故责任人没有受到处理不放过。
2006 年是 " 十一五 " 开局之年,国民经济继续保持平稳较快发展的良好态势,煤炭工业也保持速度较快、效益较好、价格较高、运行较稳的良好发展势头。产量、销量继续同步增长,供需基本平衡,企业利润继续增加,煤炭固定资产投资增速回落,有利于煤炭工业发展的积极因素不断增加。据统计快报,总体看行业运行质量继续提高,为 2007 年的发展打下了良好基础。
古人云:“居安思危, 思则有备,有备无患 ” 。自 02 年以来,虽然煤炭行业形势一片大好,全国各地大大小小的输送带厂均遍地开花,硕果累累。但是,我们面前的路是不平坦的,要保持头脑的冷静,形势稍好,尤需谨慎。 2006 年 1-12 月,全国煤矿生产死亡人数仍然高达 4746 人,所以,煤矿产品尤其是输送带的质量及检测水平的提高仍是至关重要的。
一.国内的输送带的发展状况
目前,在产输送带厂家有 90 余家,还有数家正在申请。其中, 生产橡胶面整芯阻燃输送带和塑料面整芯阻燃输送带 1600s以上的厂家有 21家, 橡胶面整芯阻燃输送带最高级别为 2800s ,有两家在生产,塑料面整芯阻燃输送带最高级别为 2240s ,只有一家在生产。有 42 家企业既有能力生产输送带整体带芯又能生产阻燃输送带。生产矿用钢丝绳芯输送带厂家有 23 家,共有 54 条生产线,能生产的矿用钢丝绳芯输送带最高级别是 ST/S5400 。
中国年均产煤量在 20 亿吨以上,矿用输送带用量在 1400 万米以上,其中,钢丝绳芯带用量大约在 250 万米左右。吨煤消耗输送带 2000 年之前是 1.8 元,而今是 1.2 元左右。
但是,由于国内生产输送带厂家数量很多,但是真正形成一定规模及品牌的企业少之又少,,加上很多企业不重视技术的创新及自身检测能力的提高,不断重复落后的工艺和配方。于是,在整个胶带工业持续、快速发展的同时,由于国内市场不规范,也存在着诸多无序竞争不利因素。一是盲目发展,企业多小散乱;二是众多小厂无标生产,降价竟销;三是品牌意识差,只求价格低,不顾质量;四是市场缺少必要的整顿和引导。所以,目前国内输送带的生产质量还有待进一步的提高。
二.国内与国外的差距
中国输送带生产厂家的数量是全球其它国家的总和。但是, 对原材料的质量控制、技术文件控制(特别是工艺方面)、操作规程等方面远远落后于国外一些输送带先进生产企业,尤其是在自动化生产和控制方面。同时,在输送带专业人才培养方面,以及生产厂家对售前、售后服务的意识还不够强。
三.需要采取的行动和措施
1 )要准确把握和了解国家相关的政策和信息,抓住政策精神的同时也为我们提供了一次重新认识市场和分析市场的机会。同时,面对市场的变化,要灵敏的做出反应。
要培养和重视人才,要不断提高企业内部员工的素质,如果把企业比喻成口腔的话,我们的目标是“没有蛀牙”。同时,还要不断提升企业的内部文化和积极的价值观。
3 )要勇于创新,重视研发。根据输送带不同的工作环境,开发和设计不同性能的产品。
4 )做好售前、售后服务。售前服务:积极与潜在的客户群进行联系和沟通,充分了解客户的工矿条件(如:输送带的用量及型号、吨煤消耗、单机输送带长度及寿命、运煤量和速度等等)和配套的设备。售后服务:周期性地与客户进行交流,跟踪服务,并及时解决客户出现的问题。
5 )建立结构合理、实用性强、与国际接轨的煤矿用输送带标准,并严格按照标准的要求进行生产和控制质量。
6 )管理机构也要加大对输送带生产厂和煤矿用户使用的监督管理 。
总之,要使我们国内的输送带生产企业在日益激烈的国际化竞争中生存下来,就要求我们从发展趋势、产品结构、要求功能、使用材料、工艺设备、市场预测等各个方面严格把关,步步为营。
二、输送带行业知识之其基本知识
运输带又叫输送带,是用于皮带输送机中起承载和运送物料作用的橡胶与纤维、金属复合制品,或者是塑料和织物复合的制品。皮带输送机在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品,能连续化、高效率、大倾角运输,操作安全,使用简便,维修容易,运费低廉,并能缩短运输距离,降低工程造价,节省人力物力
输送带种类很多,按照用途分类有:普通用途输送带、阻燃抗静电输送带、一般难燃输送带、耐热输送带、耐高温输送带、耐酸碱输送带、耐油输送带、耐寒输送带等。
按照结构材料分类有:普通棉帆布输送带、尼龙输送带、聚酯输送带、钢丝绳芯输送带、PVC整芯输送带、PVG整芯输送带、钢缆输送带等。
按照产品结构分类有:分层输送带、整芯输送带、钢丝绳芯输送带、钢缆输送带、管状输送带、花纹输送带、挡边输送带、减层输送带等。
为了方便,我们一般都采用统一的表示方法来表示各种输送带,各种类别的输送带的表示方法
1、分层输送带常用表示方法(标准的表示方法与此不同,具体请参照标准GB7984的规定):
以NN200 1000×6(6+3)为例,NN200表示的是尼龙200型,1000-表示带子的宽度,6-表示尼龙布层数,(6+3)-表示输送带上下覆盖胶分别有6毫米和3毫米厚。
2、钢丝绳芯输送带常用表示方法 :
以ST1000 H 1000 ? 4.0-6.0-6.0 为例:
ST1000-表示的是强度规格 ,为1000N/mm
H-表示的是覆盖胶的性能级别
1000-表示的产品的宽度,单位mm
? 4.0-表示的是钢丝绳的直径,单位mm
6.0-6.0-表示的是上下覆盖胶的厚度,单位mm
3、整芯输送带的表示方法
一般煤矿用PVC和PVG整芯阻燃输送带用强度级别和带子的宽度来表示。 强度级别一般分为:4级、5级、6级、7级、8级、9级、10级、11级和最高到16级带,分别对应的强度为:680S、800S、1000S、1250S、1400S、1600S、1800S、2000S、2240S、2500s、2800S、3100S 和3400S。 输送带的宽度一般为:500mm、650mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm等。
我国规定,所有煤矿井下所使用的输送带产品必须为符合我国相关标准的阻燃抗静电输送带。现在煤矿企业常用的输送带有:PVC整芯阻燃抗静电输送带、PVG整芯阻燃抗静电输送带、钢丝绳芯阻燃抗静电输送带。
阻燃抗静电输送带主要规定了产品的安全性能:1、酒精喷灯燃烧;2、表面电阻;3、滚筒摩擦;4、模拟巷道丙烷燃烧。这些检验项目表征了产品的安全性能。
世界传动带发展现状与展望
传动带是将原动机的电机或发动机旋转产生的动力,通过带轮由胶带传导到机械设备上,故又称之为动力带。它是机电设备的核心联结部件,种类异常繁多,用途极为广泛。从大到几千千瓦的巨型电机,小到不足一个千瓦的微型电机,甚至包括家电、电脑、机器人等精密机械在内都离不开传动带。它的最大特点是可以自由变速,远近传动,结构简单,更换方便。所以,从原始机械到现代自动设备都有传动带的身影,产品历经多次演变,技术日臻成熟。
动力传导有链条、齿轮、耦联(联轴)等多种多样形式。然而,从经济性和成本角度来考虑,迄今为止,莫过于弹性体的胶带。因此,世界上现在许多传动方式大多仍以胶带传动为主,而且其发展仍在不断扩大。
传动带最初是由皮革制造的,19世纪中叶为橡胶所取代。20世纪60年代开始,陆续由NR、SBR转向CR、PUR。进入80年代,又进一步扩大到采用CSM和HNBR。胶带的形状也从乎板型扩大到角型、圆型、齿型,使用从单根传动发展到成组并联,从而形成今日的传动带系列群体。
1、发展现状
传动带有传递和变速两种功能,分为摩擦传动和啮合传动两大类别。到目前为止,全球各传动带生产厂在结构形状上已形成V带、平带、齿带和圆带四大体系,包括尺寸规格在内已逾千种。特别是齿带,最近十几年来,随着精密机械和电子信息技术的进步,作为橡胶工业的高新技术产品,在世界各地发展十分迅猛,产量急剧扩大。传动带的品种分类。
1.1平板带
平板带是传动带最老的一个品种,约有100余年的历史,但直至20世纪中叶,仍占据传动带中一半左右的市场份额。它以结构简单、传动方便、不受距离限制、容易调节更换等特点,在各种工农业机械中得到普遍采用。平板带宽度一般由16-600mm,长度最大可达100~200m,层数最多为6一带中最常见的为帆布带,分为包层式、叠层式和叠包式三种。叠层带为包层带(又称圆边带)的改进产品,具有带体柔软,富有弹性,耐屈性好等优点,适于在小带轮和20m/s以上的快速传动装置上使用。而叠包带介于两者之间,用于边部易受磨损的传动。由于平板带的传动效率低(一般为85%左右),且占据面积较大,因此,从20世纪60年代以后世界各国产量逐年下降。目前在发达国家,除部分农业机械和轻纺机械尚少量使用之外,已处于被淘汰的状态。另一方面,在这一时期,以化纤帆布和帘布为芯体而制成的无接头和热接头环形带,则在全球获得了长足发展。它以强度大、噪声低、传动平稳、运输圆滑、耐屈挠、寿命长和无需接头等为特点,使用领域不断扩大,并在微型传动带中形成主流。
近年来,随着高新技术产业的崛起,这种微型带尤其在电脑周边设备、办公自动化设备以及省力化设备等方面普遍使用。例如,自动检票机、自动售票机、货币兑换机、发券机、取款机、银行结算机、自动检验机、复印机、医疗器械、自动包装机、鱼群探测器等等,美日欧等国家每年都以双位数增长。
这种高性能的无接头平板带,现已发展到有聚氨酯带、聚氨酯芯体带和橡胶帆布芯体带三种类型。在橡胶微型带中,除化纤帆布外,还有使用尼龙膜片、芳纶帘线、玻璃纤维帘线为芯体以及表面橡胶覆以铬皮的特种产品。它们同传统的帆布平板带有着本质的不同,规格要求非常精密,附加价值很高,世界各大胶带生产厂家竞相发展,已成为橡胶工业中的高新技术产品。目前,德国的金珂林、瑞士的哈巴基、雷达,以及日本的新田等公司,都是这一领域的知名大企业,并把以聚氨酯为主的高档和特种微型带作为其全力开发的主导产品。
1.2三角带
三角带又称V型带,是传动带中产量最大、品种最多、用途最广的一种产品。自从1917年首次由美国制成汽车风扇带,20年代初开始推广用于工农机械之后,半个多世纪以来久盛不衰,发展十分迅速,现已成为传动带的主流。在世界各国传动带中,从橡胶用量来看,三角带现已占到65%上,齿型带为25%,平板带则已退减到10%以下。目前,三角带已成为世界各种机械装置动力传动和变速的主要器材,在当今农机、机床、汽车、船舶、办公设备等广泛领域,发挥着日益重要的作用。
按照断面尺寸,三角带可分为产业机械用的Y、O、A、B、C、D、E七种工业型号和汽车、拖拉机等用的各类风扇带,共计两大类别。Y、O型为最小的V型带,主要用于打字机、切书机等办公设备、家电制品(洗衣机、榨汁器、吸尘器)。一般产业机械,随着马力的增大,顺序使用A、B、C、D、E等V型带,其中D、E型为重型带,用于船舶、电力等大型机械。至于风扇带,除了汽车、拖拉机之外,还大量用在水泵、空调等方面。在发达国家,三角带与风扇带的生产比率已达到2:1-3:2的程度,风扇带呈现明显上升的势头。
三角带一般都是指包布式V型带,从20世纪60年代开始,为提高传动带的耐久性,又出现了切边式V型带。这种切边V型带,由于胶带结构侧面没有包布,带体十分柔软,耐屈挠疲劳性能非常好,因而得到迅速发展。进入80年代,为解决三角带多根成组传动时因产生不一样长而带来的传动效率和使用寿命下降等问题,又兴起了多根三角带用平板带固定在一起的三角带。习惯称之为联组三角带的V型平板带,具有极大的优越性,因而又开始出现V型平板带取代包布式和切边式三角带的现象。这种三角带与平板带结合的胶带,虽然对带轮沟槽有特殊的要求,然而由于带体很薄,与带轮的接触面积大,弯曲性好,带轮缩小,可使传动装置进一步小型化、节能化,在世界发达国家的生产量急剧增长。
四、世界传动带发展现状与展望之二
近些年来,为适应各种传动装置的特殊需要,除普通标准型的三角带之外,还出现了数量众多、形状各异的特种三角带,它们主要有:
(1)窄型和宽型三角带
普通三角带的宽高比为1:1.5~1.6,而窄型和宽型的三角带分别为1:1.2和1:2。窄型V带的结构尺寸比普通V带可以减少约50%,能节省大量原材料,同时强力均匀,有效接触面积大,弯曲应力小,可大大延长使用寿命。窄型v带的传动效率可达90%一97%,极限速度达40-50m/s,传动能力提高0.5~1.5倍,最适于短距离、小带轮于变速传动,故又称之为变速带。其特点是在带的上下表面,大多制成单面或双面的弧形或齿形状态,使之易于调速,主要用在低速的圆锥式和圆盘式无级变速器方面。
(2)小角和大角三角带
它同普通三角带的主要区别是,夹角40''改为30''和60''左右。小角V带能使接触面减小,降低所需张力,可延长使用寿命,适于设备的小张力传动。大角V带为上半部呈矩形,下半部呈倒梯形的六角带,能使摩擦损失减小,承载能力增大,带体柔软,适于轻小型设备的高速传动。
(3)活络和冲孑L三角带
活络带由多个小段以金属螺钉连结而成。冲孔带在带体纵向冲有许多等距的透孔用以连接接头。这种V带都是可以接头的三角带,可根据需要长度随意自由接头定长。它弥补了普通三角带无接头,只能按规定长度使用的限制。另外一个好处是,在使用中,当三角带体出现局部损坏后,可更换损坏部位继续使用,同时,它还有可简单自由调节长度大小的优点。但因强度较低,只能用于低速传动,又由于存在精确度低、传动效率差等问题,近些年来使用日趋减少。
此外,对指定用于汽车、拖拉机等各种内燃机驱动风扇而用的三角带,人们专门称之为风扇带。它的特点是以单根使用为主,带轮很小,传距很短,速度与功率常变,是属于接触温度较高、在苛刻环境条件下使用的一种V带。风扇带也常用在发电机、压缩机、动力泵等方面。风扇带由于其性能要求与普通三角带完全不同,在工业上单独分类统计。近些年来,世界风扇带的发展十分迅速,数量已占到三角带总量的三分之一。
风扇带分为普通和窄型两种,细分为包布式平底V带、圆齿V带、切边式平底V带和波浪V带等多种类型。风扇带的结构一般比普通三角带要复杂,见附图,除强力层、伸张层、压缩层和包布层之外,又增加了缓冲层和支撑层。
现在使用最多的是切边式波浪V带,生热低、散热快、摩擦大、噪声小、强度好、效率高,行驶里程可达18~20万公里,比一般风扇带高出约一倍。近年来,随着汽车发动机效率的提高和旋转式发动机的出现,以及液压转向装置和冷风装置的增多,对风扇带的要求日益严酷,不仅带轮小型化,而且采用双向两面驱动的方式越来越多,因此,橡胶和芯体材料也随之产生了重大舀I~,''IIit普通三角带、V型平板带与风扇带比较1-上胶布层:2-下胶布层;3-橡胶伸张层:4-橡胶压缩层:5-线绳强力层;6-橡胶缓冲层:7-~tgrg
1.3圆形带
圆形带为断面呈圆形的传动带,它可以自由弯曲驱动。这种带多为聚氨酯制造的,通常没有芯体,结构最为简单,使用方便。圆形带为胶带传动开辟了新的途径,世界各国在小型机床、缝纫机、精密机械等方面需用量急剧增长,今后潜力很大。
1.4齿型带
齿型带亦称同步带,分为单面齿带和双面齿带两种类型。前者主要用于单轴传动,后者为多轴或反向传动,系从1980年以来世界新出现的又一种高效传动带。齿型带根据齿的形状又分为梯形和圆弧形两种,以圆弧形齿的同步带所承受的扭矩为最大。从所用材料上,齿型带可区分为橡胶型和聚氨酯型两大类,而前者又有普通橡胶(通常为氯丁橡胶)和特种橡胶(多为饱和丁腈橡胶)之分。它们的结构是由钢帘线或玻璃纤维组成的强力层和以橡胶及尼龙布形成的外包橡胶层或聚氨酯胶层构成。
齿型带包括多楔带,近20年来在工业发达国家发展极为迅猛,正在不断地侵蚀传统的金属齿轮、链条以及橡胶方面的平板带和三角带市场。目前,除已大量用于汽车及传统产业之外,并进一步扩大到OA机器(办公设备)、机器人等各种精密机械的传动。由于胶带内侧带有弹性体的齿牙,能实现无滑动的同步传动,而且具有比链条轻、噪音小的特点,现今欧洲80%以上的轿车、美国40%的轿车都已装用了这种齿型带。我国2000年生产汽车200万辆,齿型带需要700万条以上。最近出现的圆齿带较之方齿带,更进一步增大了传动力和肃静性,作为新一代的环保带,其使用范围更趋广泛。现在,已开始成为对同步传动、噪音要求极为严格的家用和工业用缝纫机、打字机、复印机的使用对象。
2、技术展望
半个多世纪以来,世界传动带的技术发展历经了以下几个阶段:
其一,从传动带用的材料来看,橡胶己由天然橡胶发展到合成橡胶,进一步又扩大到特种合成橡胶CSM、HNBR:骨架材料由棉纤维扩大到人造丝、聚酯、尼龙、玻璃纤维、钢丝以及芳纶等,详见表2。品。为提高V型带的耐久性,从60年代开始,出现了切割式三角带,它的侧面没有包布,耐弯曲疲劳性非常好,已取代了大部分包布式三角带。
另一方面,进入80年代之后,平板带与V型带结合的V型平板带得到快速发展,由于其性能优异,产量急剧增大,现已部分取代了切割式V带。紧接着,在美日等国又出现了楔形V带。因为这种带的厚度薄,与带轮的接触面积大,弯曲性能好,可以在小的带轮上使用,因而为传动装置的小型化、节能化做出了很大贡献。
再有,利用传动带背面也可驱动的原理,例如,在汽车风扇、交流电机、动力操纵系统、空调等,采用一根传动带一次驱动的所谓"蛇行传动"方式,引起了各界的关注,使用范围日趋扩大。这种多面、多向、多机传动的代表性产品有,六角带和圆形带。
传动带中的最新一类产品是齿型带,又称同步带。它集齿轮、链条、带传动装置的优点为一体,具有传动效率高、传动比准确、噪声小、节能、维修方便等特点。它的传动原理虽早在1900年即有若干专利出现,然而直到半个世纪之后才开始工业化,80年代起终于成为精密机械的主导传动产品。特别是用饱和丁腈橡胶和聚氨酯弹性体制造的高精度微型带,已经进入了高新技术领域。齿型带与传统传动带的最大不同点在于:同步、静音。因此,它是当今最受推崇的环保型产品。近年来,齿型带的齿牙由方齿改为圆齿之后,更进一步增大了传动力,发展前景极为广阔。