綜采電氣設(shè)備控制培訓(xùn)大綱演講人：日期:CATALOGUE目錄01設(shè)備基礎(chǔ)認(rèn)知02控制原理與系統(tǒng)03標(biāo)準(zhǔn)操作流程04安全控制規(guī)范05維護(hù)與點(diǎn)檢06培訓(xùn)考核體系01設(shè)備基礎(chǔ)認(rèn)知綜采系統(tǒng)組成原理采煤機(jī)與輸送機(jī)協(xié)同作業(yè)綜采系統(tǒng)以采煤機(jī)為核心，配合刮板輸送機(jī)、液壓支架等設(shè)備實(shí)現(xiàn)連續(xù)開采，采煤機(jī)負(fù)責(zé)截割煤壁，輸送機(jī)將煤炭運(yùn)輸至轉(zhuǎn)載機(jī)，形成完整的生產(chǎn)鏈路。供電與動(dòng)力分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由移動(dòng)變電站提供10kV/1140V多級電壓，經(jīng)組合開關(guān)柜分配至各設(shè)備，包含過流、漏電、欠壓等保護(hù)模塊，保障大功率設(shè)備如采煤機(jī)（800kW以上）穩(wěn)定運(yùn)行。液壓支架的電液控制系統(tǒng)通過電液比例閥和壓力傳感器實(shí)現(xiàn)支架自動(dòng)跟機(jī)移架，系統(tǒng)采用CAN總線通信協(xié)議，確保支架動(dòng)作與采煤機(jī)牽引速度同步，支撐頂板并維護(hù)工作面安全空間。具備多回路智能控制功能，集成PLC可編程邏輯控制器，支持采煤機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備的軟啟動(dòng)與變頻調(diào)速，內(nèi)置故障診斷系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測絕緣電阻（≥5MΩ）和接觸器觸頭磨損狀態(tài)。核心電氣設(shè)備功能隔爆兼本安型組合開關(guān)采用矢量控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)牽引電機(jī)（400kW）的精確調(diào)速（0-50Hz），具備轉(zhuǎn)矩波動(dòng)抑制功能，散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足IP54防護(hù)等級，適應(yīng)井下高濕度（≤95%RH）環(huán)境。礦用變頻器基于工業(yè)以太網(wǎng)（傳輸速率≥100Mbps）構(gòu)建分布式控制架構(gòu)，集成煤機(jī)定位（精度±0.5m）、支架壓力監(jiān)測（量程0-60MPa）及視頻監(jiān)控（紅外補(bǔ)光距離30m）三大模塊。工作面通信控制系統(tǒng)防爆標(biāo)志ExdⅠMb如采煤機(jī)電機(jī)標(biāo)注"380V/660V50Hz200kWS1工作制"，需明確電壓兼容性、額定功率及連續(xù)工作制（S1）特性，避免超載運(yùn)行導(dǎo)致溫升超過K類絕緣極限（155℃）。額定工況參數(shù)表電纜顏色編碼規(guī)范動(dòng)力電纜（黑色護(hù)套，截面≥95mm2）、控制電纜（藍(lán)色，屏蔽層覆蓋率≥85%）、本安回路（黃色，線徑≥1.5mm2），安裝時(shí)需嚴(yán)格區(qū)分以避免信號(hào)干擾。表示設(shè)備適用于甲烷爆炸性環(huán)境（Ⅰ類），隔爆型防護(hù)（d級），煤礦用（Mb級），外殼能承受1.5倍參考壓力的爆炸沖擊。關(guān)鍵參數(shù)與標(biāo)識(shí)解讀02控制原理與系統(tǒng)PLC控制邏輯架構(gòu)采用結(jié)構(gòu)化編程方法，將控制任務(wù)分解為功能塊（如輸入處理、邏輯運(yùn)算、輸出控制），便于維護(hù)和擴(kuò)展，同時(shí)支持代碼復(fù)用和故障隔離。模塊化程序設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)性與優(yōu)先級管理冗余與容錯(cuò)設(shè)計(jì)通過掃描周期優(yōu)化和中斷機(jī)制設(shè)計(jì)，確保關(guān)鍵控制指令（如急停、安全聯(lián)鎖）優(yōu)先執(zhí)行，滿足綜采設(shè)備對響應(yīng)速度的嚴(yán)苛要求。配置雙CPU或熱備模塊，當(dāng)主系統(tǒng)故障時(shí)自動(dòng)切換至備用系統(tǒng)，保障井下連續(xù)生產(chǎn)；同時(shí)引入自診斷功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測PLC內(nèi)部狀態(tài)。傳感器與執(zhí)行器聯(lián)動(dòng)多類型傳感器集成綜合使用壓力傳感器（監(jiān)測液壓系統(tǒng)）、光電傳感器（位置檢測）、溫度傳感器（設(shè)備過熱預(yù)警）等，形成全覆蓋監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)采集精度與可靠性。閉環(huán)控制策略通過PID算法調(diào)節(jié)執(zhí)行器（如變頻電機(jī)、液壓閥）動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)牽引速度、支架推移量等參數(shù)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，減少人工干預(yù)需求。安全聯(lián)鎖邏輯建立傳感器信號(hào)與執(zhí)行器的硬線互鎖（如瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)切斷電源），并輔以軟件邏輯校驗(yàn)，雙重保障設(shè)備與人員安全。通信網(wǎng)絡(luò)配置工業(yè)以太網(wǎng)主干架構(gòu)采用環(huán)形或星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持PROFINET、Ethernet/IP等協(xié)議，實(shí)現(xiàn)PLC、HMI、遠(yuǎn)程I/O站間的高速數(shù)據(jù)交換（傳輸速率≥100Mbps）。協(xié)議轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)集成配置網(wǎng)關(guān)設(shè)備兼容RS485/CAN總線等傳統(tǒng)協(xié)議，將不同子系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至地面調(diào)度中心，支持OPCUA標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)交互。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展在移動(dòng)設(shè)備（如采煤機(jī)、巡檢機(jī)器人）部署5G/WiFi6模塊，解決線纜纏繞問題，并通過動(dòng)態(tài)路由算法確保信號(hào)覆蓋無死角。03標(biāo)準(zhǔn)操作流程啟停操作規(guī)范1234啟動(dòng)前檢查確保設(shè)備各部件完好無損，連接線路無松動(dòng)，潤滑系統(tǒng)油位正常，安全防護(hù)裝置功能有效，并確認(rèn)周圍環(huán)境無安全隱患。按照先輔助設(shè)備后主設(shè)備的順序啟動(dòng)，依次開啟冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)，最后啟動(dòng)主電機(jī)，避免瞬時(shí)電流沖擊。順序啟動(dòng)流程停機(jī)操作要點(diǎn)先逐步降低負(fù)載至空載狀態(tài)，關(guān)閉主電機(jī)后依次停止傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，確保設(shè)備完全停止后切斷電源并掛牌警示。異常情況處理若啟動(dòng)過程中出現(xiàn)異響、振動(dòng)或溫度異常，立即執(zhí)行緊急停機(jī)程序，排查故障并記錄問題現(xiàn)象。模式切換流程手動(dòng)與自動(dòng)模式切換切換前需確認(rèn)設(shè)備處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，手動(dòng)模式下需逐步調(diào)整參數(shù)至目標(biāo)值，自動(dòng)模式下需校驗(yàn)控制程序邏輯與傳感器反饋一致性。02040301本地與遠(yuǎn)程控制切換切換前需通過信號(hào)測試確認(rèn)通信鏈路暢通，遠(yuǎn)程控制啟用后需定期校驗(yàn)指令響應(yīng)時(shí)間和執(zhí)行精度。高低速模式轉(zhuǎn)換在低速模式下降低負(fù)載后切換，避免高速直接切換導(dǎo)致機(jī)械沖擊，轉(zhuǎn)換完成后需監(jiān)測軸承溫度和振動(dòng)數(shù)據(jù)是否正常。多設(shè)備協(xié)同模式調(diào)整協(xié)調(diào)各設(shè)備控制參數(shù)同步性，確保時(shí)序匹配，避免因信號(hào)延遲導(dǎo)致的生產(chǎn)線沖突或物料堆積。故障應(yīng)急處理步驟電氣故障響應(yīng)立即切斷故障區(qū)域電源，使用絕緣工具檢查短路或斷路點(diǎn)，更換損壞元件前需驗(yàn)證備用件規(guī)格匹配性，恢復(fù)后執(zhí)行絕緣測試。機(jī)械故障處置停機(jī)后鎖定能量源（如液壓蓄能器泄壓），排查軸承、齒輪或皮帶磨損情況，更換部件時(shí)需校準(zhǔn)安裝精度并做動(dòng)平衡測試?？刂葡到y(tǒng)異常備份當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)后重啟控制模塊，若無效則切換至備用控制器，同時(shí)檢查信號(hào)干擾源（如變頻器或大功率設(shè)備鄰近干擾）。安全聯(lián)鎖觸發(fā)排查觸發(fā)條件（如急停按鈕、防護(hù)門開關(guān)或超限傳感器），復(fù)位前需人工確認(rèn)危險(xiǎn)因素已消除，并重新初始化安全回路自檢程序。04安全控制規(guī)范高壓設(shè)備檢修隔離在綜采工作面多臺(tái)設(shè)備聯(lián)合作業(yè)時(shí)，閉鎖系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的邏輯互鎖，避免因單機(jī)故障引發(fā)連鎖事故。多設(shè)備協(xié)同作業(yè)緊急停機(jī)保護(hù)當(dāng)系統(tǒng)檢測到過載、短路或人員闖入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，閉鎖裝置自動(dòng)切斷電源并鎖定操作權(quán)限，直至安全隱患排除。閉鎖裝置用于確保高壓電氣設(shè)備在檢修時(shí)完全斷電，防止誤操作導(dǎo)致帶電作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，需設(shè)置機(jī)械聯(lián)鎖與電氣閉鎖雙重保護(hù)機(jī)制。閉鎖裝置應(yīng)用場景接地保護(hù)要求接地系統(tǒng)檢測周期使用專用接地電阻測試儀每月進(jìn)行導(dǎo)通性檢測，重點(diǎn)檢查連接點(diǎn)氧化腐蝕情況，并建立檢測檔案備查。局部接地極安裝規(guī)范移動(dòng)設(shè)備應(yīng)在作業(yè)點(diǎn)5m范圍內(nèi)設(shè)置輔助接地極，采用鍍鋅角鋼垂直打入潮濕地層，深度不小于1.5米。主接地網(wǎng)敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)所有電氣設(shè)備外殼必須通過截面積不小于50mm2的銅纜與主接地網(wǎng)可靠連接，接地電阻值需長期保持在4Ω以下。防爆電氣管理設(shè)備選型認(rèn)證所有井下電氣設(shè)備必須取得ExdⅠ級防爆認(rèn)證，外殼防護(hù)等級不低于IP54，隔爆接合面間隙嚴(yán)格控制在0.2-0.4mm范圍內(nèi)。電纜敷設(shè)防爆措施每周檢查防爆面緊固螺栓扭矩值，使用塞尺測量隔爆間隙，定期更換密封圈等易損件，確保防爆性能持續(xù)有效。采用鎧裝阻燃電纜穿過巷道時(shí)需加裝防爆接線盒，電纜彎曲半徑不小于外徑12倍，避免機(jī)械損傷導(dǎo)致絕緣失效。日常維護(hù)規(guī)程05維護(hù)與點(diǎn)檢日常清潔保養(yǎng)要點(diǎn)使用無腐蝕性清潔劑定期擦拭設(shè)備外殼，重點(diǎn)清理散熱孔、接線端子等易積灰部位，金屬部件需涂抹防銹油防止氧化。設(shè)備表面除塵與防銹處理通過兆歐表測量電纜、電機(jī)繞組對地絕緣電阻，確保數(shù)值符合安全標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)老化或破損及時(shí)更換。使用扭矩扳手校核螺栓、接線端子螺絲的緊固度，防止因振動(dòng)導(dǎo)致的松動(dòng)引發(fā)接觸不良或機(jī)械故障。電氣元件絕緣性能檢查按技術(shù)手冊要求補(bǔ)充或更換減速器、軸承等部位的潤滑油脂，清除舊油污并檢查油路暢通性。潤滑系統(tǒng)維護(hù)01020403緊固件狀態(tài)確認(rèn)狀態(tài)監(jiān)測診斷流程振動(dòng)與噪聲分析采用便攜式振動(dòng)檢測儀采集電機(jī)、泵體等旋轉(zhuǎn)部件的頻譜數(shù)據(jù)，對比基準(zhǔn)值判斷軸承磨損或轉(zhuǎn)子失衡問題。利用紅外熱像儀掃描變壓器、接觸器等關(guān)鍵部位，溫差超過允許范圍時(shí)需檢查冷卻系統(tǒng)或負(fù)載電流。通過PLC系統(tǒng)記錄電壓、電流波形，分析諧波含量與三相平衡度，識(shí)別過載或短路隱患。調(diào)取設(shè)備控制單元?dú)v史報(bào)警記錄，結(jié)合故障樹分析法定位傳感器失效或程序邏輯錯(cuò)誤等根源。溫度異常排查電氣參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測故障代碼解析當(dāng)液壓密封件壓縮永久變形率超過15%、電纜絕緣電阻下降30%時(shí)，必須強(qiáng)制更換以確保安全性。性能退化閾值齒輪齒面出現(xiàn)點(diǎn)蝕面積達(dá)5mm2以上，或軸承滾道存在不可修復(fù)劃痕時(shí)立即停用更換。機(jī)械損傷容忍度01020304依據(jù)設(shè)備運(yùn)行小時(shí)數(shù)或動(dòng)作次數(shù)更換繼電器、接觸器等易損件，嚴(yán)禁超期使用導(dǎo)致保護(hù)功能失效。壽命周期判定新備件需核對型號(hào)、材質(zhì)證書及防爆認(rèn)證，安裝前進(jìn)行空載測試確認(rèn)與原有系統(tǒng)的匹配性。兼容性驗(yàn)證備件更換標(biāo)準(zhǔn)06培訓(xùn)考核體系理論知識(shí)點(diǎn)評估電氣設(shè)備基本原理掌握綜采工作面電氣設(shè)備（如變頻器、PLC、高壓開關(guān)等）的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及功能模塊，理解電流、電壓、功率等核心參數(shù)的計(jì)算方法。安全規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)熟悉國家及行業(yè)相關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)（如防爆等級、絕緣要求、接地保護(hù)等），掌握設(shè)備操作前的安全檢查流程及應(yīng)急處理措施。故障診斷與排除學(xué)習(xí)常見電氣故障（如短路、過載、接觸不良等）的成因分析，掌握使用萬用表、示波器等工具進(jìn)行故障定位與修復(fù)的方法。模擬操作考核項(xiàng)設(shè)備啟停流程模擬通過仿真系統(tǒng)演練電氣設(shè)備的啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)操作，重點(diǎn)考核操作順序的正確性、參數(shù)設(shè)置的合理性及異常情況下的應(yīng)急響應(yīng)能力。01參數(shù)調(diào)整與優(yōu)化模擬不同工況下的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，考核學(xué)員對頻率、電壓、電流等參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整能力，確保設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行。02虛擬故障處理設(shè)置多種典型故障場景（如電機(jī)過熱、通訊中斷等），考核學(xué)員的故障判斷速度、處理步