明源高效矿井建设(共8篇)
高瓦斯条件下高产高效矿井建设
摘 要: 寺河矿为高瓦斯矿井,2004年矿井生产原煤801万吨,被中煤协会评为“特级高产高效矿井”,矿井2002年投产以来,在高瓦斯条件下,不断摸索、实践,为矿井高产高效建设积累一定的经验。
关键词:高瓦斯;高产高效
概述
寺河矿井是《煤炭工业“九五”计划和2010年远景目标》中重点建设的八大矿井之一,设计能力为400万吨/年。1996年12月正式开工建设,2002年11月8日正式投产。
2004,寺河矿被中国煤炭工业协会授予“特级高产高效矿井”,高产高效矿井代表了一个矿井的综合实力,这其中一个主要因素是由矿井高产高效工作面决定的,寺河矿高产高效工作面即为大采高工作面。2004,寺河矿共完成原煤801万吨,2005、2006年全员工效实现25.09吨/工,其中,大采高工作面共完成原煤523万吨,2302大采高工作面实现回采工效153.9吨/工,33021作面实现回采功效147.3吨/工。2004年,寺河矿大采高采煤工艺实现最高日产29023吨,最高月产57.3万吨,平均月产43.5万吨。
矿井主要地质特征
寺河矿东区井田面积约53.382KM2,井田范围内可采煤层有3#、9#、15#三层,总厚10.32米,可采含煤系数7.6%,其中3号煤层为主采煤层,厚度为4.45—8.75米,平均6.31米,结构较简单,全区稳定可采。
寺河矿井,属高瓦斯矿井,根据重庆煤科分院提供的3#瓦斯参数测定报告,矿井东区瓦斯含量为9.033m2/t,煤层无自然发火性。井田水文地质条件较简单,矿井正常涌水量约1000m3/min,最大涌水量为1400m3/min。
高产高效工作面采煤方法
采用后退式走向长壁大采高采煤法,全部垮落法管理顶板。
高产高效工作面长度设计为225米,工作面走向推进长度虽初为1000米~2000米,随着生产经验、管理水平和队伍素质的提高,工作面走向推进长度加长到4000米左右。工作面采用三进两回通风系统。
工作面采煤机选用SL500型采煤机,刮板输送机型号为PF4-1132,工作面液压支架为DBT-SCHITD。
高产高效工作面工艺特点
4.1 多巷道、大断面
工作面顺槽布置为五巷布置(三进两回),巷道断面为5.0米宽以上的大断面巷道。以3302I作面为例,33021、33025、33023巷为进风巷,33022、23024巷为回风巷,33021巷为工作面皮带运输巷,33025、33023巷为工作面辅助运输巷。33021巷为5.5×3.5米的矩形断面,33025、33013巷为5.0X 3.5的矩形断面,33022、33024巷为5.0×3.5的矩形断面,3302工作面切眼为8.5X 3.8的矩形断面。如图:3302工作面巷道布置(通风系统图)示意图。
4.2 工作面顺槽采用全锚支护
锚杆支护在寺河矿应用以来,尤其是大采高工作面,巷道采用锚网、钢带、锚索联合支护,起到了很好的支护效果。锚杆支护具有施工工艺简单、劳动强度低、可实现巷道快速掘进、适用于大断面巷道支护、简化综采工作面端头支护等特点。尤其是大采高工作面超前支护段,由于锚杆支护本身已考虑了超前压力的影响,使得采煤工作面超前支护段维护变得简单且具有很好的支护效果。另外,采用锚杆支护较架棚支护巷道,省去了采煤工作面的回棚工序,同时,锚杆支护一改支架支护的被动支护方式变为主动支护,为安全增加了保险系统。
4.3 工作面顺槽快速掘进
全矿井布置两个连续采煤机掘进工作面,服务于采煤工作面的顺槽掘进。连采工作面选用美国久益公司(JoY)生产的12CM27-10E型连续采煤机、飞利普斯公司生产的PM2110c型梭车、斯坦姆勒公司生产的BF-14B-54-64C型给料破碎机、瓦格纳公司生产的sT一3.5s型铲车,澳大利亚飞尔奇公司生产的CHDDR-AC型双臂钻机,法国赛特公司生产的TSl281、TSl243型负荷中心,国产DSP一1080/1000型胶带输送机。有了这样先进的掘进设备可实现高产高效工作面的顺槽快速掘进,保证大采高工作面的正常接替。以3302工作面为例,33021作面为寺河矿的第三个大采高工作面,工作面长度224米,工作面走向推进长度为3800米,工作面巷道总工程量为24187米,如此大的掘进工程量要实现工作面高产高效,必须提高掘进单进水平,快速完成高产高效工作面的顺槽准备。寺河矿于2D03年3月由连采二队开133022、33023、33024巷的掘进,于2005年4月由连采一队开始33021、33025巷的顺槽掘进,于2006年3月1日,3302工作面全线贯通,两万四千余米的大断面巷道仅用了11个月就施工
实现了连采掘进月平均单进152米,最高月进尺1402米的好记录,为高产高效工作面的顺槽准备奠定了坚实基础。
4.4 大采高工作面综采设备配置
采煤机引进德国德国艾柯夫公司SL-500型交流电牵引采煤机,该机最大采高5.2m,截深0.865m,牵引速度0-31.8m/min,供电电压3300V,装机功率1715KW,机器重量88t,采用了世界上先进的状态监测和故障诊断技术,具有自动化记忆功能。液压支架及工作面刮板运输机、转载机、破碎机从德国DBT公司引进。液压支架形式为二柱支撑掩护式,支架高度:过渡架为2.25-4.5m,中间架为2.55-5.5m,中心距1.756m,工作阻力8638KN,初撑力5890KN,支护强度0.74-0.91MPa,支架重量为28t。液压支架采用了先进的PM4电液控制技术,可实现成组快速移架,移架循环时间6-8s,并可通过采煤机上红外发射与支架上红外接收,实现与采煤机联动。其它配套设备包括引进德国豪辛科乳化液泵,澳大利亚ACE公司顺槽胶带输送机,法国sITE公司负荷中心以及天津贝克公司监控系统,实现真正意义上的“强强联合”。
4.5 大采高工作面采高管理
根据大采高工作面设备配置,采煤机最大采高为5.2米,支架最大支撑高度为5.5米,2301工作面为寺河矿首采工作面,该工作面采高控制在5.0米以下,2302工作面采高控制在5.0-5.2米之间,3302工作面采高控制在5.5米左右,如此大的采高也是实现大采高工作面高产高效的一项重要手段。
4.6 工作面运输系统
工作面顺槽运输及大巷、主井主运均采用胶带输送机运输,带宽1400mm,运输能力为1600t/h~2500t/h,工作面主运可实现连续运输。工
4.7 工作面快速撤架、搬家、安装
按照传统回采工作面搬家方式,等工作面全线贯通以后再进行工作面的撤架、搬家、安装。需要两个月的时间,这样势必影响高产高效工作面效率。以2302工作面结束,3302工作面接替为例:寺河矿3302大采高工作面为2302太采高工作面的接替面,为实现工作面的快速接替,创造性地提出“九字方针”,即“先撤架、后安装、再贯通”,3302工作面顺槽、切眼掘进过程中,2302工作面就开始撤架并安装,同时3302工作面顺槽皮带也加快安装进度,等3302工作面全线贯通时,工作面各设备已安装完毕,多队组、多工序交叉平行作业,即工作面掘进准备过程中,撤架、安装工作已平行展开,工作面贯通之时即工作面生产出煤之时。3302工作面从撤架、安装到贯通生产仅用时一个月,比传统搬家工艺节省一个月,极大提高了大采高工作面搬家效率。
高瓦斯条件下,高产高效工作面的瓦斯治理
寺河矿属高瓦斯矿井,在高瓦斯条件下建设高产高效工作面难度很大,寺河矿以综合治理为原则,即抽放、通风、监测监控和管理四位一体的原则。
1)抽放是根本:从瓦斯涌出的源头切断或减少瓦斯来源的根本性措施。
寺河矿建有全国最大规模的地面瓦斯抽放泵站,2003年,东区井下瓦斯抽放站建成投运,采取煤层顺层钻孔抽放、抽放钻场超前抽放、采空区抽放等措施进行瓦斯抽放,2006年,矿井完成瓦斯抽放进尺81万米,严格执行“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字瓦斯治理方针。
2)通风关键:多风井、大风量、实行分区通风,是高瓦斯矿井治理的关键手段。
目前,寺河矿共四个回风井(西回风立井、胡家掌回风立井、东回风立井、上庄回风立井),五个进风井(主斜井、副斜井、西斜井、东进风井、上庄回风立井),上庄进、回风井10月份投入运行,极大缓解了矿井风量不足,为矿井生产能力达到1080万吨创造了条件。
大采高工作面顺槽布置为三进两回的通风方式,工作面一侧为两条进风,另一侧为一条进风和两条回风,紧靠工作面两侧顺槽作为进风主要是稀释工作面上隅角瓦斯。3302大采高工作面回采初期总配风为15000m3/min,回采后期为5000m3/min。
3)监测监控是保证:寺河矿各采掘头面都布有监测监控系统。全面、及时、真实、可靠地将各采掘头面的瓦斯信息传递到地面,以自动报警、断电等方式防止瓦斯危险区域发生事故,监测监控是高瓦斯矿井安全管理必不可少的手段和保证。
4)管理是核心:如果说抽放系统是“硬件”系统,那么,科学而严格的管理是必不可少的软件系统,再好的设备、仪器都是靠人来操作和运行的,从系统管理的角度来讲,以人为本是管理核心,也是管理的本质。因此,建立分工科学合理,岗位职能明确,精干高效的机构完善,人员配备齐全的抽放、通风及监测监控运行及管理机构,是高瓦斯矿井瓦斯综合治理的核心工作。
工作面顶板瞥理
高产高效工作面采高大,工作面容易出现煤壁片帮、冒顶、支架不接顶等现象,给大采高工作面顶板管理造成很大困难,针对这种情况在平常的工作中加强工作面顶板管理,各检查、监督职能部门严格按照顶板管理三个体系(质量保证体系、监测保证体系、责任追究体系)加强工作面顶板和工程质量标准化管
理,工作面一旦出现煤体疏松、破碎、顶板难以控制等情况时,能及时降低工作面采高,执行首采工作面过软煤期间的“慢、抬、低”技术方案,有效控制工作面顶板。
结论
寺河矿建设高产高效工作面是一个不断摸索、实践的过程,要真正实现高产高效还存在提高资源回收、进一步提高巷道掘进单进水平、工作面超前瓦斯预抽时间短、矿井可持续发展等问题,这都需要在以后的生产过程中继续探索和实践。
参考文献:
我国虽然是产煤大国, 但效率、产量等主要技术经济指标与世界先进采煤国家差距较大。只有走高产高效矿井之路, 才能扭转我国煤矿现阶段用人多、效率低、效益差、安全无保障的状况, 真正实现成本低、效率高的高效矿井, 改变我国现阶段的煤矿生产面貌, 从而促进煤炭工业的可持续发展。
1 高产高效矿井建设的途径
1.1 实行综放开采
综放开采采煤方法符合我国国情, 技术上比厚煤层分层开采和单一煤层综采有明显的技术经济优势:
1.1.1 综放开采实现了缓倾斜特厚煤层的一次全厚开采和急倾斜特
厚煤层的水平分段开采, 对地质条件的适应性较分层综采和单一煤层综采更强。适应于煤层厚度变化大, 顶底板起伏不平, 断层构造多, 以及其它地质条件不稳定的煤层。
1.1.2 综放开采一次开采厚度大幅度增加, 煤层开采强度加大, 实现了
垂直集中生产, 而且低位放顶煤支架工作面有2个出煤点, 在同样工作面长度和工作面推进速度的情况下, 综放开采较分层综采和单一煤层综采, 工作面单产可以成倍增长。
1.1.3 综放开采较分层综采的巷道掘进率低, 工作面寿命长, 搬家次数少, 吨煤设备投入费用少;
工作面材料、电力等消耗少, 工作面直接成本大大降低, 吨煤成本比分层综采的成本降低10元/t以上。因而矿井的经济效益可以明显提高, 不少矿区都是靠综放开采实现扭亏增盈的。
1.2 发展机械化生产
机械化采煤是实现矿井高产高效的重要前提之一, 矿井采煤机械化发展目标是实现生产高度集中化, 不断研究开发大功率、可靠性高的综采工作面技术装备, 提高综采工作面的生产能力和原煤工效。在不断提高工作面总装机功率的同时, 研究发展机电一体化、自动化、智能化技术, 实现高产高效工作面。在掘进机械化方面, 逐步更新和装备大功率重型掘进机, 基本建设矿井开拓巷道要坚持推广使用液压钻车作业线, 积极研制集切割、装运、锚杆支护为一体的掘进机, 在坚持使用耙斗装岩机的基础上, 研制一批性能可靠、使用方便的新型装载机, 同时建立和完善综掘设备、配件供应服务体系。
1.3 加强职工技术培训
建设高产高效矿井必须有高素质的管理人员、技术人员和生产人员。要建立行之有效的培训考核制度, 建立一专多能, 一人多用的技术岗位制度, 激发职工的学习兴趣, 以不断提高职工的技术水平。提高职工的生活待遇, 组织部分管理人员向国内外先进矿井学习、取经, 开阔眼界, 提高自身业务水平。
1.4 加快科技成果转化为生产力
建设高产高效矿井是复杂的系统工程, 需要与科研、设计、制造部门以及大专院校密切配合, 加快科研成果转化为生产力的进程。
2 高产高效矿井的特点
以发展采掘机械化为核心, 矿井的设计、施工、管理、培训以及开拓部署、生产系统、综合生产能力及技术装备等要全方位满足单产单进提高的需要, 使工作面产量和效率成倍增加, 达到提高经济效益的目的, 具体特点如下:
2.1 采掘机械化程度高。采掘机械化程度是衡量机械化水平的指标。
2.2 合理布局, 集中生产。
2.3 简化生产环节和开采层次。
2.4 生产设备向大吨位、大运量、大功率发展。
2.5 用人少, 效率高。
2.6 高产高效矿井应对如何减少污染、改善环境进行研究, 环境资源
是社会生产力的重要因素。
2.7 采用现代化的科学管理手段。
为提高施工企业管理水平和工作效率, 要实现管理现代化, 要用计算机收集、存储和处理数据, 自动计算、分析并得出结论。
3 高产高效矿井发展趋势
对于产量高、效率高的矿井, 也有人称之为“双高”矿井, 这些矿井多是“一井两面”或“一井一面”的生产模式, 绝大多数为单一长壁工作面综采, 日产万吨以上, 并往往采用大功率电机牵引采煤机, 大运量伸缩胶带输送机, 锚杆或锚网支护等先进的设备和技术, 采掘机械化程度高, 生产集中, 产量高, 效益好。
3.1 新建矿井按照高产高效模式设计、施工, 基本做到当年投产、当年达产、当年建成高产高效矿井。
3.2 机械化成为发展生产的主要手段。
大中型矿井以发展综采为主, 巩固和提高高档普采, 逐步减少炮采;小型矿井实现正规开采, 是我国现阶段选择高产、高效、安全采煤方法的基本原则。
3.3 实现一井一面生产模式。
在生产布局上, 合理扩大井田范围, 增加现有矿井储量;对生产矿井相邻的新区, 通过技术改造或改扩建合并开发, 可不建新井;对老井深部和老井深部新的勘探区, 要合理调整井田边界, 结合开拓延伸进行合并集中, 采区和工作面几何尺寸适度加大;在优化巷道布置上, 推行单层化和全煤巷化, 并尽可能实现单水平生产;在生产规模上, 要控制最小生产规模, 现有小型煤矿要通过联合改造, 提高规模等级。
3.4 推行高产、高效、安全的采煤工艺。
要根据我国开采技术的实际, 推广应用以下几种采煤方法。缓倾斜厚及特厚煤层, 在解决防火、防尘和资源回收率的前提下, 推行综采放顶煤技术;构造复杂的矿井、中小型矿井及大矿的边角可采用轻型支架、悬移支架、网格支架等;稳定缓倾斜中厚煤层应推行综采;有一定地质变化的煤层推行高档普采或水力采煤;稳定或较稳定薄煤层应推行刨煤机采煤;积极推行特殊条件煤层采煤方法。
3.5 通风系统实现自动监测监控。
坚持“先抽后采, 监测监控, 以风定产”的原则, 建立和完善一通三防管理机构和生产责任制, 完善矿井掘进系列化装备。
4 结论
高产高效矿井的建设关系到我国煤炭行业的兴衰, 只有这样才能使国有大、中型企业不断得到壮大, 增强市场竞争力。同时也使我国的煤炭资源得到有效开采, 减少了煤炭资源的浪费, 真正实现了煤炭资源的可持续发展。矿井的发展要与生态环境的保护同步进行, 要与环境的承载能力相协调。为了实现这种发展, 可以通过适当的经济手段、技术措施和政策干预得以实现。矿井建设中将环境的影响全面、系统地考虑进去, 生态环境将会得到很好的保护。
参考文献
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[5]石平五等.抓住矿山开采关键技术促进矿业城市可持续发展[J].中国矿业, 1999, (8) :176-181.
关键词:极薄煤层 安全高效
0 引言
《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》(国办发〔2013〕99号)[1]指出,煤矿在“大力推进煤矿安全治本攻坚,建立健全煤矿安全长效机制,坚决遏制煤矿重特大事故发生”过程中,必须大力推进煤矿四化建设,即“加快推进小煤矿机械化建设,大力推进煤矿安全质量标准化、自动化和信息化建设”。这就要求极薄煤层小煤矿在新的大环境下生存下来,就必须走一条健康发展、科学发展的道路,而安全高效矿井建设正是一条主要途径。安全高效矿井建设就是要求煤矿以保证安全为前提,简化生产环节为手段,实现综合效益最大化为目标,坚持从实际出发,依靠科技进步,因矿制宜,逐步实现“系统优化、生产集约、技术配套、管理到位”的安全高效矿井建设模式。
近年来,开采极薄煤层的犍为县白鹤煤矿通过安全高效矿井建设,实现了安全高效生产,走向了良性发展的循环之路。
1 矿井基本情况
白鹤煤矿位于四川省犍为县罗城镇,开采三迭系须家河组的K10d煤层、K10S煤层和K9煤层,煤层平均厚度0.6m,允许开采深度+180m-+280m;矿井原生产能力约120kt/a,相对瓦斯涌出量为31.69m3/t,绝对瓦斯涌出量为9.53m3/min,系高瓦斯矿井,煤层不易自燃,有煤尘爆炸危险性,水文地质条件简单。
矿井采用斜井开拓,即1个主斜井、1个副斜井、1个回风斜井;矿井划分两个水平,水平运输大巷布置在K9煤层中,回风大巷布置在K10d煤层中;每个水平划分4个带区;每个带区布置一个对拉工作面,利用工作面机巷、风巷分别与水平运输及回风大巷相连。矿井采用“倾斜长壁采煤法,带区前进,仰斜或俯斜推进式开采”和“截煤机掏槽,压炮落煤工艺,即MJ-30型截煤机掏煤槽,压炮落煤,人工攉煤,刮板运输机运输,单体液压支柱加铰接梁控顶,局部充填管理采空区”。
矿井采用“中央并列抽出式”通风。配有2台BD-II-6№18型离心式主要通风机,1台工作,1台备用,电机功率2×132KW。总进风量3700m3/min,总回风量3800m3/min,矿井有效风量3500m3/min。
2 矿井安全高效建设实施方案[2]
矿井委托四川煤矿安全监察局安全技术中心于2009年4-7月,编制了安全高效矿井建设实施方案。方案的主要内容:
①合理采掘部署。改矿井“单翼开采为双翼开采”,实现两翼均衡生产;优化采煤工作面布置及参数,改矿井“走向超长壁采煤工作面(长度为150m-200m)为“倾斜长壁对拉采煤工作面(倾斜长度2×100m),采煤工作面仍采用半机械化采煤,即仍采用MJ-30型截煤机掏槽,压炮落煤工艺”。
②减少掘进工作面个数,提高掘进机械化,改矿井5个掘进工作面为4个掘进工作面,即两个机掘工作面,两个炮掘机装工作面,机掘工作面配置EBZ55掘进机和炮掘机装工作面配置ZMCY45R型侧卸式装煤(岩)机装矸。
③合理劳动组织。改原“大班制”(一采一准)作业为“两采两准”作业,即每天实行“两个大小班作业制”。
④将掘进工作面钻爆法施工改为光面爆破施工;断面由梯形改为半圆直墙拱形;支护由木棚支护改为锚喷支护或锚喷+锚索支护(巷道顶板破碎冒顶时采用)。
⑤提高矿井供电安全性和可靠性。将二回供电线路(定白线)LGJ-75更换为LGJ-120;改地面主通风机“T” 接供电为正规双回路供电;改井下单回路供电为双回路供电。在1011工作面设立一个容量为400kVA的变电所;井下高压电缆更换为YJV22—6/10kv-3×70聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护套交联电缆;矿井地面10/6kV变电所安装两台S11-1600/10/6型普通电力变压器,容量1600kVA,供井下及部分地面负荷用电,另安装专供地面其他设备及照明用电的配电变压器两台,容量为315kVA,采用中性点接地。
⑥加强瓦斯抽采与发电,做到“以电促抽、以抽保安”,提高安全保障。矿井建立地面固定瓦斯抽采系统与发电系统,采用高位顶板钻孔和底板钻孔抽采裂隙带瓦斯和半封闭采空区抽采(埋管抽采)隅角瓦斯等抽采方法,以解决采煤工作面瓦斯超限等问题;对于瓦斯涌出量较大的老空区,选择回风负压点进行埋管抽采或高位顶板钻孔抽老空区卸压瓦斯。
⑦完善压风自救系统和排水系统、加强外因火灾的防治、加强矿井综合防尘措施。
⑧成立安全高效矿井建设组织管理机构和瓦斯抽采机构,建立先进有效的管理保障系统。
3 矿井安全高效建设实施及效果
2009年8月,煤矿开始实施安全高效矿井建设,2010年6月,矿井安全高效建设通过省安监局和省经信委组织的专家验收。通过近3年的生产,矿井取得了较好的经济效益、安全效益和社会效益。
①原煤工效由1.08吨/人天提高为1.47吨/人天,提高率36%。
②原煤成本由350元/ 吨降到242元/ 吨,降低率31%。
③工作面单进能力由0.9 m/天提高到2.2m/天,提高率144%。
④矿井生产能力由120kt/a提高为210kt/a,提高率75%。
⑤掘进(半)机械化率由40%提高到100%。
⑥无人员伤亡事故发生。
4 结语
犍为县白鹤煤矿通过优化采掘部署、提高采掘机械化、改造供电线路和建设瓦斯抽采与发电系统,使矿井有了可靠的安全高效保障系统,实现了“抽掘采”平衡,走上了良性发展、安全发展的循环之路,产生了较好的经济效应和社会效应,对极薄煤层小煤矿开展安全高效矿井建设具有典型的示范作用。
参考文献:
[1]《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》(国办发〔2013〕99号).
[2]刘益文、刘生龙、廖洪政等. 《四川省犍为县白鹤煤矿安全高效矿井建设方案及实施说明书》[R].成都:四川矿山安全技术培训中心,2009.
[3]王振乾.我国极薄煤层采煤机的技术现状与发展[J].煤矿机电. 2010(02).
基金项目:四川省安全科技示范项目(项目编号:2009-08)。
为认真贯彻落实国务院在山西太原召开的全国煤矿安全生产座谈会精神,提高我矿生产技术、安全管理水平。根据四川省人民政府安全生产委员会川安办[2008]73号文件《关于推进小煤矿安全高效矿井建设工作的通知》,四川省安全生产监督管理局、四川煤矿安全监察局、四川省经济委员会川安监[2008]317号文件《关于推进煤矿安全高效矿井建设的实施意见》,四川省人民政府安全生产委员会川安办[2009]43号文件《关于进一步抓好小煤矿安全高效矿井建设工作的通知》等规定和安全高效矿井建设的安排,我矿于2010年11月决定开展安全高效矿井建设工作,成立了以业主胡民为组长的安全高效矿井建设工作领导小组,并委托四川省煤炭设计研究院编制了《沐川县宇业煤矿安全高效矿井建设方案及实施说明书》指导其建设工作。
我矿认真按照建设方案进行建设,在建设过程中投入了大量资金和人力、物力。通过近一年的建设,矿井生产系统、安全管理水平都有大幅度提升,我矿对照《四川省小煤矿安全高效矿井建设考核评分表》进行了自查打分,总分为83分。现将我矿安全高效矿井建设情况报告如下:
一、企业概况 沐川县宇业煤矿为60kt/a生产矿井,位于沐川县高笋乡龙槽四组,于1994年建矿,次年投产,生产能力10kt/a。2004年7月经四川省经济委员会以川经煤炭函(2004)318号文批准沐川县宇业煤矿扩建工程立项进行技改建设,设计生产能力60kt/a批准建设工期为15个月。2005年1月四川煤矿安全监察局以“川煤安监二函[2005]2号文《关于对<沐川县宇业煤矿扩建工程初步设计安全专篇的批复>》同意进行技改,2007年9月23日经四川省经委组织验收以“川经煤炭函[2007]475号文《关于沐川县宇业煤矿建设工程综合竣工验收的批复》批准正式投产。
矿井“五证一照”齐全、合法、有效。
二、矿井基本情况
1、矿井地质与储量
井田地质条件为简单类型,主要由砂岩、细粉砂岩、砂质粘土岩、粘土岩等层状岩体构成,岩层产状为缓倾,井田位于黄丹向斜轴部,东翼地层倾向西,倾角3~5°,平均4°,西翼产状倾向东,倾角2-4°,平均3°。井田内仅见断距小于5 m的小断层对局部地层有切割影响外,无大的断层通过。煤层围岩以粉砂岩为主,稳定性较好,矿区地质条件简单,截止2010年12月矿井工业资源/储量为1751.5kt。
2、矿井开拓开采 矿井采用平硐-暗斜井开拓方式。通往地面的安全出口有3个,即主斜井、副井和回风斜井。主斜井:井口标高+386.25m,布置在岩石中,担负全矿井的煤炭、矸石、材料运输任务,并作为全矿的进风井。副井:井口标高+372.62m,担负全矿人员进、出(已安装RJHY22-25/300型架空人装置)和电缆、管线敷设并兼做安全出口。回风斜井:井口标高+386.30m,担负全矿井回风。通风系统为中央并列抽出式通风,二个进风井一个回风井。
全矿划为二个水平(+270m水平、+260m水平),6个带区。矿井现开采水平为+270m水平,+270m水平分为南北两翼,北翼平均走向长750m,倾向宽约400~820m,由于受到构造冲涮影响已于2011年8月开采完毕并密闭。+270m水平南翼平均走向长1050m,倾向宽约720~800m,目前矿井在+270m水平南翼布置有1台对拉采煤工作面即:2808机道对拉工作面(28081、28082采煤工作面),+260m水平南翼布置有1台对拉采煤工作面即:2601机道对拉工作面(26011、26012采煤工作面)。矿井共有3个掘进工作面,分别为:2605机道掘进工作面、260南回风巷掘进工作面和+260水平运输巷。
矿井采煤工作面的采煤方法为倾斜长壁后退式开采,回采工艺:截煤机掏槽,爆破落煤,人工攉煤,工作面刮板运输机运煤,机道采用SGD420/30型刮板运输机和DSJ65/10/30皮带运输机运输,工作面采用DW06型单体液压支柱支护顶板,全部充填法管理采空区。
乐山市经信委[2010]198号文批复,沐川县宇业煤矿为低瓦斯矿井。矿井绝对瓦斯涌出量1.156m/min,相对瓦斯涌出量:9.04m/t,乐山市安监局《关于公布2011矿井瓦斯等级鉴定结果的通知》乐安监(„2011‟162号),矿井绝对瓦斯涌出量1.163m/min,相对瓦斯涌出量:8.87m/t,鉴定为低瓦斯矿。
根据四川省煤炭产品质量监督检验站提交的检测报告,该矿开采的K3煤层自燃倾向性等级为III级,属不易自燃煤层;K3煤尘爆炸数为33.58,具有爆炸危险性。
三、矿井安全高效建设前生产系统存在的主要问题
1、矿井原综合生产能力:
矿井原综合生产能力为66.1kt/a,其中:矿井采掘能力66.1kt/a, 矿井通风能力为70.8kt/a,矿井供电能力为97.4kt/a,提升能力为156kt/a,运输能力为204kt/a,排水能力为103kt/a。
2、存在的主要问题
①开拓开采系统:生产不集中,采掘工作面多,过于分散。②矿井通风系统:地面主要通风机能力偏小,通风设施构筑质量差,过车风门无底坎,无包边沿口,漏风严重。无专用22
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3回风井,回风暗斜井兼做行人暗斜井;掘进工作面未采用双风机双电源的“三专供电”方式。
③矿井供电、通讯系统:
井下中央变电所设2台KS9-400/10型矿用一般型变压器担负全矿井下的供配电任务,不符合供电要求。局部通风机未实现“三专”供电。
地面变电所供主要通风机及提升绞车用电的变压器容量不足
通讯:入井的电话线路上未安装安全耦合器和熔断器、避雷器,不能使本安型电话机达到本质安全的要求。未按规定作业点全部安装电话。
④矿井提升、运输:
采煤工作面顺槽刮板运输机能力偏小。掘进工作面平巷采用人力推矿车运输,斜巷采用调度绞车运输。井下大巷运输采用人力推车。
⑤矿井监测监控:
矿井配备一套KJF2000N型分布式安全监控系统,未严格按AQl029要求安装和调试,监控分站、传感器的数量和类型,根据AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的要求,需要增加部分设备。
四、安全高效矿井建设工作情况: 我矿认真按照四川省煤炭设计研究院编制的《沐川县宇业煤矿安全高效矿井建设方案及实施说明书》要求开展安全高效矿井建设工作,经过近一年的建设,现已完成全部建设工程。按照安全高效矿井建设考核评分标准自评总83分,得到安全高效矿井标准。建设中共投入资金811.58万元,其中采煤装备设备投入215.46万元。
通过安全高效矿井建设使我矿管理水平得到提升,安全装备更加可靠,提高了职工素质,吨煤工效由建设前的1.16吨/工〃日,提高为工效为1.61吨/工日,职工由建设前的415人,(其中管理人员61人、井下生产作业人员为235人、地面作业人员为119人)减少为目前的307人(其中管理人员42人、井下生产作业人员为180人、地面作业人员为85人),矿井经济效益有明显提高。主要做了以下工作:
1、调整采掘布置:
按安全高效矿井建设模式配置,矿井在+270水平南翼和+260水平各布置一个对拉面,每对拉面长2×8Om。掘进在260辅助水平布置两个,+260水平开拓布置两个掘进工作面。较安全高效矿井建设前减少一个对拉工作面和2个掘进头。采煤工作面由原来一采一准改为两采两准作业方式,工作面支护由原金属摩擦支柱支护改为DW06单体液压支柱支护顶板,工作面机巷采用“刮板输送机+皮带“运输。掘进头由原炮掘人工装矸,调整为耙装机装砂矸,平巷采用柴油机车运输。
2、改造矿井供电系统:
更换了中央变电所2台KS9-400/10型矿用一般型变压器,采用2台KBSG400/10变压器,局部通风机实现了“三专”(专用开关、专用线路、专用变压器)双电源供电。
3、地面变电所供主要通风机及提升绞车用电由低压改变为高压供电。
3、改造通风系统:
从地面新掘一条长度为多少米专用行人井,并配置了人车,对不符合标准的通风设施全面进行了改造。
4、完善安全监控系统:
按照AQl029—2007标准,矿井新增监控分站3台,增加了传感器种类和数量,(其中,烟雾传感器2只、C0传感器2只、温度传感器3只、风筒传感器4只、风门开关传感器4组、更换瓦斯传感器11只),监控电缆3500余米,共计投入资金32.25万余元。
5、提升安全质量标准化建设水平
矿井从2006年开始进行安全质量标准化建设以来,于2007年7月经市、县主管部门验收评为“安全管理标准化三级矿井”。为了巩固提高质量标准化成果,通过不断的努力建设,狠抓安全质量标准化管理工作,每月坚持自查考评,奖惩工资兑现。于2010年6月30日,经乐山市安全生产监督管理局聘请专家组对我矿进行质量标准化考评验收被评定为二级质量标准化矿井。
通过对矿井进行合理的采掘部署,矿井通风系统,供电保障系统,提升运输系统,矿井排水工程,矿井地面灾害防治工程,矿井水灾防治工程,矿井瓦斯治理工程,矿井煤尘防治工程,矿井顶板灾害防治工程,提升、运输、电气事故防治工程,安全生产管理工程等一系列技术改造,进一步消除矿井生产过程中的瓶颈,本着提高技术装备水平,强化管理、锻炼团队,全面提升矿井安全、生产和技术管理水平,实现以技术支撑煤矿发展、以管理保证煤矿安全的良性循环;本着“采掘为主、全面保障”的原则,以采掘工作面提高单产、单进和工效为核心内容,通过科学规划、合理布局、不断提高采掘机械化或半机械化率。通过安全高效,提高了矿井的安全生产水平和抗灾能力,降低了矿井安全生产事故发生率,对于构建和谐社会,保障煤矿工人生命财产安全有着重要意义,起到了较好的经济效益和社会效益。
今后,我矿将一如既往,抓好综合系统工程,走好安全高效之路。
1.矿井地质工作的目的及其意义分析
对于矿井地质工作而言,其目的即确保矿井生产以及建设过程的安全性,同时尽可能加快煤矿建设和发展速度,并最终实现煤炭资源的充分利用。具体而言,矿井地质工作过程中,必须明确矿井周边的地质情况,并针对那些可能对煤矿生产过程产生影响的地质条件进行勘查,并为煤矿生产和建设提供相应的地质资料,同时深入现场、掘进头以及煤炭回采工作面进行工作,以便及时找到地质条件对煤矿生产所带来的影响,此外还要注意对煤矿储量进行动态掌握。煤矿的开采过程必须在复杂的地质体内进行,并对地质体中的煤层进行开采。对于煤矿的开采而言,其开采技术本身必须建立在复杂的地质条件基础上,以最大程度的促进煤矿的发展。因此,必须对矿井地质工作给予足够的重视,以确保煤矿开采的安全可靠性和经济合理性。
2.煤矿井下矿井地质问题
由于目前煤矿井下矿井地质中存在许多亟待解决的问题,因此,加强对煤矿井下矿井地质问题的研究刻不容缓,以下分别论述。
第一,勘查工作的执行不到位问题。进行煤矿的井下矿井地质勘查活动,主要将岩性空间的分布、水文以及瓦斯地质、煤层厚度以及地质的构造等问题处理得当,目前很多煤矿进行井下矿井地质工作勘查的时候,没有掌握充分的地质资料,对于开采以及勘查的各种条件尚未明确,具有比较大的盲目性,丢煤事故也比较容易发生,存在很大的安全隐患。
第二,本身的地质条件比较复杂。部分煤矿地势以及地表的高度差很小,无隔水层,很难进行开采,因此,煤矿钻出的孔质量不合格,不方便进行地面的封孔,探放水后才能进行采掘。部分由于井田范围不达标,产生各种积水问题。
第三,塌陷问题严重。部分煤矿由于进行采矿的时间比较长,采矿的强度也比较大,极其容易造成严重的积水、塌陷问题。部分煤矿倾角很小,地势也相对平坦,尽管目前塌陷程度比较小,但又加剧趋势。
第四,水环境的问题。首先,随着煤矿区井下采矿的日益增多,很多含水层被抽干了,水位也逐渐见底。其次,逐渐扩大的采矿量还直接造成了倒塌问题,加剧了采矿地区的旱情。最后,由于采矿的一些污水没有很好的处理,影响了矿区附近居民的正常饮水。
第五,监测以及监督的力度不够。首先,没有对煤矿井下矿井地质条件本身存在复杂性有一个深刻的认识和分析。其次,很多不合格的煤矿井下矿井仍然进行煤矿井下矿井地质工作,国家的进入门槛低,该行业良莠不齐。最后,很多地质灾害现象都没有得到很好的监测。除此之外,还存在老窑以及断层透水、塌陷问题、冒顶问题、瓦斯爆炸以及瓦斯中毒问题。
3.改进煤矿井下矿井地质问题的措施
针对目前煤矿井下矿井地质问题,提出了以下改进措施。
第一,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要加大勘查工作的执行力度。严格按照程序,进行煤矿的井下矿井地质勘查各项活动,在确保具有完全的地质资料并且具备完全的勘查条件情况下,实地进行考察,才实施煤矿井下矿井地质活动,防止不安全事故发生。
第二,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要减少水环境问题产生。首先,要封孔并且隔开含水层,防止水质交换。其次,合理化采矿方法,选择合理的方案进行开采,防止水污染。再者,尽量使得矿井的涌水量不要太大。采用的技术包括截流和堵水的技术,防止矿井涌水量过大。
第三,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要防止塌陷问题加深。制定合理的开采方案,对开采量、开采时间、开采强度选择适合的最大最小值,局限好开采上下限,防止部分煤矿由于开采时间过长、强度过大等情况造成的积水、塌陷问题,对于目前没有塌陷情况,或者塌陷情况较小的煤矿,要加大保护力度。
第四,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要完善好煤矿井下矿井地质的图纸以及台帐,要了解好煤矿井下涌水量资料、水质成果、含水层的分布以及井下突水点等情况,根据实际情况对地质的图纸以及台帐进行调整以及补充,保证一年进行一次大的整改。
第五,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要加大监测以及监督力度。一方面,由于目前本身煤矿井下矿井地质条件本身存在复杂性,因此,要监测并调查好相应的环境地质问题,做出适当的分析,尽量将开采对环境造成的伤害降到最低。另一方面,相关部门要加大对矿井的监管,严格取缔不合格的煤矿井下矿井,提高进入煤矿井下矿井行业的门槛,缩小开采范围以及数量,对煤矿井下矿井的地质灾害进行监测和管理,发现不正常现象,及时制止。
第六,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要实行煤矿井下矿井。责任保护制,谁污染了煤矿井下矿井地质环境,就应该有相关的负责人进行环境问题的治理,谁从煤矿井下矿井地质工作中有所得益,就要进行相应的防治工作。从而促使企业按照科学发展观、构建和谐社会相关要求进行煤矿井下矿井地质工作,维护环境和谐,保持环境的良性发展。
第七,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要处理好开采阶段的问题。首先,保证减少对土壤结构的破坏,才进行基坑开挖。其次,采用矸石充填的方式,综合进行开采,保护煤柱。最后,要封堵好导水通道,减小充水。最后要利用煤矸石进行塌陷坑的填充以及建筑材料的制造等。
第八,为了改进煤矿井下矿井地质问题,要注重闭坑问题。要通过帷幕注浆一些积水量相对多的闭坑矿井,使得含水层被切断,减小污染,对后期塌陷位置进行复垦,重建矿区系统。
4.结论
综上所述,要加大勘查工作的执行力度,采取减少水环境问题措施,防止塌陷问题加深,完善好煤矿井下矿井地质的图纸以及台帐,加大监测以及监督力度,行煤矿井下矿井责任保护制,处理好开采阶段以及闭坑阶段的问题,才能更好的保证煤矿井下矿井地质工作的进行,促进企业经济效益。
【参考文献】
2012
工
作
计
划
2012年2月
2012年是公司资源整合建设最关健的一年,公司计划在2012年8月份完成矿井资源整合建设任务,为了充分发挥公司兼职救护队在矿井建设期间的作用,确保公司安全生产顺利进行,结合公司现场实际,特制定2012公司兼职救护队工作计划。
一、学习计划
因公司兼职救护队去年底刚组建,救护队员对业务知识和专业救护技能还不够熟练,还需加强业务知识和专业技能学习,为此公司计划每月中旬对救护队员组织一次专业知识学习,学习时间为三天,每年将救护队员送广元市生产安全救援大队培训,以提高队员的业务知识和救援能力。
二、训练计划
公司每月组织一次救护训练,训练主要内容为:
1、体能训练,每次训练时间不少于2小时;
2、仪器使用练习;
3、救援学习训练。
三、预防性安全检查计划
每月对公司井下地面进行二次预防性检查,检查不留死角,每次检查出的隐患应在现场落实整改,出井后作好登记。
四、演习计划
1、在今年5月份组织一次矿井反风演习和救灾演习,演习前应编制演习计划,演习结束后要写出书面总结。
关键词:地方煤矿,安全,“六化”,高产高效,现代化矿井
国务院于2013年提出, 到2017年, 煤炭占能源消费比重降低到65%以下。即便如此, 煤炭工业在我国能源消费中仍占据较大比例, 煤炭工业的健康发展关乎我国的能源安全和国民经济的健康持续发展。
《煤炭工业发展“十二五”规划》提出加快兼并重组, 加强技术改造, 对有条件的小煤矿, 以提高生产规模、技术装备水平、管理水平和职工素质为重点, 大力提高小煤矿办矿水平, 继续淘汰落后产能。登封市以国家煤炭工业发展规划和煤炭产业政策为指导方向, 大力实施“六化” (采掘机械化、管理信息化、质量标准化、矿区园林化、队伍专业化和经营一体化) 现代化矿井建设, 努力把登封市地方煤矿建成全国中小型现代化一流矿井。
1“六化”建设实施背景
1.1 河南省煤矿事故分析
“十一五”期间, 河南省在全省煤炭企业中开展了兼并重组工作, 466处小煤矿被整合到骨干煤炭企业, 全省煤炭企业数量由500家下降至30家, 矿井数量由797个下降至724个, 全省5 000万t以上生产规模的煤炭集团数量达到3个。“十一五”期间, 全省煤矿事故起数和死亡人数与“十五”期间相比, 呈现出双双下降的趋势, 但是, 地方乡镇煤矿及部分国有重点煤矿发生的特大事故依然严重威胁全省煤炭工业的健康可持续发展。
从表1和表2可以看出, “十一五”期间, 乡镇煤矿事故死亡人数占总死亡人数的一半以上, 其中, 特大事故中乡镇煤矿死亡人数占到全省特大事故死亡人数的86.7%。由此可见, 地方乡镇煤矿安全形势依旧非常严峻。
1.2 登封市煤炭工业结构
登封市是全国100个重点产煤县 (市) , 含煤面积占全市总面积的53%, 经过2005年煤矿资源整合和2010年煤矿兼并重组之后, 登封市现保留有76个煤矿, 总生产规模2 334万t/a。其中, 登封市地方煤矿有30个, 生产规模867万t/a。登封市地方煤矿中型矿井中, 60万t/a的3个, 45万t/a的4个;小型矿井中, 36万t/a的1个, 33万t/a的1个, 30万t/a的7个, 21万t/a的3个, 15万t/a的11个。可以看出, 登封市地方煤矿数量较多, 但单井生产能力较小, 矿井集约化水平较低, 高突矿井数目占据较大比例, 瓦斯危害较大, 这些问题也是全国地方煤矿面临的共性问题。
1.3 登封市地方煤矿存在问题
登封市地方煤矿与省属骨干煤炭企业相比存在较大差距, 这些差距主要表现在4个方面: (1) 煤矿事故时有发生。受科技装备、人员素质、管理水平和技术工艺等的影响, 地方煤矿安全生产事故时有发生, 严重威胁煤炭工业的健康发展。 (2) 地方煤矿生存困难。国家针对地方中小型煤矿提出以兼并重组为手段, 逐步淘汰落后产能, 地方煤矿如不做出改变, 生存会更加困难。 (3) 人员素质较低。登封市煤炭企业职工中, 初中以下程度在65%以上, 井下一线工人90%以上是初中以下学历的农民工, 大多数没有经过专业的生产技能培训。 (4) 瓦斯灾害日益严重。登封市地方煤矿中高突矿井占矿井总数的26% (图1) 。通过统计, 这26%的高突矿井产能占地方煤矿总产能的将近一半。随着煤矿开采深度的增加, 高突矿井的数量在不断增加, 且登封矿区所采煤层为典型的三软煤层, 瓦斯治理工作面临的任务异常繁重。
2“六化”现代化矿井建设标准
针对登封市地方煤矿存在的问题, 登封以科技装备为手段、以科学管理为核心、以安全保障为根本, 制订了《登封市地方煤矿“六化”现代化矿井建设标准》 (简称“标准”) , 以加快推进采掘机械化、管理信息化、质量标准化、矿区园林化、队伍专业化和经营一体化“六化”现代化矿井建设步伐, 努力探索建设现代化地方煤矿的新思路。
2.1“标准”编制原则
(1) 合法性原则。“标准”建立在国家及行业现行标准、规范、规程、规定的基础之上, 符合国家相关法律、法规的规定。
(2) 先进性原则。“标准”按照“高起点、高目标、高质量、高效率、高效益”的“五高”标准, 做到源于国家标准, 高于国家标准。
(3) 科学性原则。“标准”坚持“科技兴安”的基本思路, 要求企业加大安全科技投入, 采用先进的生产技术, 推行现代的安全技术, 选用高标准的安全装备, 督促企业建立安全生产专家库。
(4) 可考核性原则。“标准”涵盖了现代化矿井建设过程中的各项指标, 并对各项指标进行量化, 使“标准”做到有章可循, 有标可依。
(5) 可推广性原则。“标准”结合了我国煤炭工业的发展现状和地方煤矿发展过程中广泛存在的问题, 各省、市煤矿在现代化矿井建设过程中可结合自身实际, 做到因省制宜、因县 (市) 制宜和因矿制宜。
2.2“标准”内容
(1) 采掘机械化。 (1) 地方煤矿全部实现综采综掘; (2) 控制每个矿井采掘工作面个数; (3) 增加科技装备投入, 淘汰落后的回采工艺、装备和设施; (4) 引进先进回采工艺、科技装备、设施, 加大“新技术、新工艺、新材料、新设备”的推广应用力度等。
(2) 管理信息化。 (1) 形成集瓦斯数据监控、视频监控、人员定位、视频会议为一体的数字调度系统; (2) 推进煤业集团和煤矿安全生产调度室建设; (3) 所有地方主体煤矿要建立井下3G通信系统, 使用短信报警系统; (4) 推广使用电子考勤系统、矿灯智能充电管理系统、井下语音广播系统等。
(3) 质量标准化。 (1) 创建国家级安全质量标准化矿井; (2) 严格落实煤矿企业瓦斯治理主体责任; (3) 强力推进瓦斯抽采综合利用工作; (4) 与科研院所合作, 积极研究探索登封瓦斯治理模式等。
(4) 矿区园林化。 (1) 地方煤矿建立矿区广场、公园和绿地; (2) 地面煤场全部封闭, 安装使用自动洒水喷雾降尘装置; (3) 强力推进煤层注水、湿式打眼、自动喷雾降尘等施工工艺; (4) 高突矿井积极推广应用瓦斯发电、瓦斯民用和液化技术, 推进瓦斯综合利用等。
(5) 队伍专业化。 (1) 加强煤矿从业人员教育培训, 提高全员培训、技能培训、重点岗位培训质量; (2) 建立完整的多媒体仿真教学系统及职工技能实战实操基地; (3) 职工上岗前必须经过专业培训, 培训合格后方可上岗; (4) 使煤矿变招工为招生, 把农民工打造成煤炭产业工人; (5) 建立完善“引博引硕”人才机制, 实行招、培、引多渠道的人才培养及引进机制等。
(6) 经营一体化。 (1) 以原有煤业公司为子公司, 安全、生产和技术统一管理, 经营、财务相对独立, 实行自主经营、自负盈亏; (2) 待时机成熟时, 坚持以资源为基础、以资产为纽带、以股份制为主要形式, 采取企业并购、协议转让、联合重组、控股参股等多种方式, 建立“产权清晰、权责明确、管理科学、同股同利”的现代企业制度。
通过“六化”现代化矿井建设的实施, 将地方煤矿全部建成装备一流、技术先进、系统可靠、管理规范、安全高效、环境优美的现代化矿井, 地方煤矿从安全、形象、地位等方面得到全面改观。
3“六化”现代化矿井建设经验
通过自身的探索、总结, 以及通过强化安全管理、装备投入、信息化管理及全面提升人员素质等措施, 登封市在推进“六化”建设的道路上取得了丰富的成功经验。
(1) 严格落实责任、强化依法监管。 (1) 强化队伍建设。公开招录专业技术人员, 充实监管一线; (2) 落实管理职责。出台专门规定, 对安全监管职责细化, 形成“市委统一领导、政府一岗双责、党政齐抓共管、职能部门各司其职、职工群众广泛参与”的管理机制; (3) 严格责任追究。制订责任追究办法, 进一步落实煤矿安全监管主体责任和企业主体责任。
(2) 实施技术改造, 提高煤矿装备水平。推进采煤方法和支护方式改革, 推广综合机械化开采和综合机械化掘进;注重采掘队伍的创建工作;升级改造煤矿装备;引进先进回采工艺、科技装备及设施, 提高装备水平;完善监测监控系统建设, 建成集数字综合分析处理、视频监控、办公自动化、视频会议功能为一体的安全监控网络指挥中心, 实现了煤炭局、煤管站、煤矿三级联网。
(3) 调整产业结构, 实现管理强矿。持续开展关井压产、专项整治, 关闭不符合安全生产条件的小煤矿, 并依靠大矿兼并一批基础管理薄弱的小煤矿;资源相对集中的小煤矿实施多矿合一。在资源相对集中的地区, 实施多矿整合, 对整合中多余的系统和井筒进行关闭;狠抓矿井质量达标建设。制订技改矿井竣工验收标准等, 实行安全质量目标管理;建立职工素质提升三原则: (1) 全面覆盖原则; (2) 分类施教、按需培训原则; (3) 坚持针对性与实用性相统一。
(4) 强化煤矿瓦斯防治工作体系建设。成立“瓦斯治理”工作领导小组, 负责地方煤炭企业高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的调查摸底, 推广使用瓦斯治理新技术、新装备;地方煤炭企业成立瓦斯治理研究室。与科研院所专家共同组建瓦斯治理技术专家组, 研究和解决瓦斯防治工作中存在的问题;大力推进瓦斯抽采利用。煤与瓦斯突出矿井建立地面瓦斯抽放站和瓦斯发电厂, 以抽保用、以用促抽, 实现瓦斯防治与瓦斯利用相结合, 减灾与增值的“双赢”。
4“六化”现代化矿井建设成果
(1) 煤矿安全形势实现稳定好转。通过采取强化监管队伍建设、落实监管责任、强化监督管理和落实责任追究制度, 采取“整顿关闭、整合技改、管理强矿”三步走战略, 实现了地方煤矿安全生产的稳定好转。“六化”建设开展以来, 事故起数大幅下降, 未发生人员伤亡事故和重大经济损失事故。
(2) 煤矿产能得到了大幅提升。登封市地方煤矿数量由原来的65家锐减到当前的30家, 单井规模由最低3万t/a升至最低15万t/a, 平均单井生产能力提升至30万t, 煤矿产能逐步递增到867万t/a, 企业规模由零散型的小煤矿逐步建设成了百万吨规模的大型煤业集团。
(3) 煤矿形象得到了全面改观。基本上改变了煤矿过去“脏、乱、差”的形象, 煤矿全部进行了绿化并建设了矿区公园, 为职工创造了良好的休闲娱乐环境。
(4) 采煤工艺和支护方式不断升级。经过不断升级和改造, 地方煤矿部分采煤工作面已经实现了综合机械化开采。截至2013年12月, 已有15家实现综合机械化采煤, 23家煤矿已经购买综掘设备。
(5) 从业人员素质发生较大变化。煤矿管理队伍成长为懂业务、懂专业、懂管理的职业管理团队, 且从业人员的学历也由原来的文盲、小学、初中提高到现在的中专、高中、专科、本科, 部分煤炭企业已经建立或正逐步建立具有较强专业技能的专家队伍。
(6) 有力促进登封民生事业的发展。地方煤炭企业的健康发展为登封市的社会稳定作出了巨大贡献。煤炭工业正引领第三产业的顺利发展, 为当地的经济增长提供了强大动力, 对当前乃至今后的产业结构调整和转型起到引领、表率和推动作用。
5 结语
关键词:高效矿井;设计;优化
中图分类号:TD214 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)20-0159-02
传统矿井由于工作环境比较特殊,技术条件十分有限,因而无法充分挖掘出矿井蕴藏的巨大潜能,产出水平并不理想。如何借助先进技术,打造高效矿井,提升矿井出产水平,更好地满足新时期的煤炭资源消费需求,是每一位业内人士一直在思考的问题。为此,本文围绕高效矿井设计优化展开系列探究,提出相应的优化方案,希望能够给业内同行带来一些启发。
1 高效矿井各设计环节的优化措施
1.1 巷道布置的优化
过去,大多数矿井施工人员在开展巷道布置工作时,均未对矿井煤层类型、工作环境等进行综合考量,均采用由底板岩石集中巷作为开采地区的辅助运输。然而事实证明,这种巷道布置,由于存在各巷道、各环节互通、相连的现象,因此在运输过程中,往往需要辗转多次,如此一来,加大了岩巷的工作量,并不利于矿井生产效益的提升。
有鉴于此,对巷道布置进行优化很有必要。本文建议以一源一汇的方式进行巷道布置,尽量一工作面的运输顺槽为集中大巷,大断面施工,将各类机电设施集中于此,有效简化煤炭转载运输的流程,且方便一体化管理,降低岩巷掘金率。不过,这一类型的巷道布置方式并不适用于所有地质条件。
当矿井地质交叉,容易发生断层,施工人员则可采取底板大巷和一源一汇两种巷道布置相结合的方法,结合地段特点,分别采取不同的布置方法,使矿井开采环境得到有效优化。
1.2 煤巷支护的设计优化
部分煤炭企业为有效降低对岩巷的投入,缩减岩石巷道的数量,采取将开采地区的溜子道与回风道修建成煤层大巷的方法,拓展相面断面。如此一来,掘进速度与巷道支护同样需要随之更改。从巷道规格来看,在煤层比较单薄的情况下,可选用回风顺槽与运输顺槽的,巷道以直角梯形为主,根据煤层倾角,确定巷道幅度。巷道支护可使用锚网锚索支护。当煤层较厚时,大巷断面则以矩形为佳,能有效达到机轨合一的效果,另使用锚网喷加锚索支护。锚网喷加锚索支护为近年兴起的一种新型组合支护方式,该方法成本低,安装简单,无需耗费大量人力物力,因此,自推出以来广受业界皓品。
1.3 拓展工作覆盖范围
新时期对煤矿资源的产出量提出了更高的要求,现阶段矿井开采工作均需使用大规模相关设备。考虑到矿井工作量大,所以有必要进一步拓展工作覆盖范围与推进距离,在进一步改善综采设备使用适应度的同时,促进矿井生产水平的提升。传统的采矿工艺主要以普采、炮采最为常见,运输顺槽的运输以溜子运输为主。再次情况下,相关机械设备的工作范围受到明显约束,最终造成工作面人为分区,开采工作职能分散进行,不得不花费更多人力资源与物理资源完成开采作业,十分不利于生产效益的提升。因此,可采用综合机械化采煤技术取代传统采煤工艺。在综合机械采煤技术的辅助下,煤矿连续化生产能力得到明显提升,推进速度也得到明显改善。需要注意的是,在使用综合采煤设备前,开拓设计的巷道布置工作务必要落实到位,要结合地质条件、煤层特点等,取消人为分界,尽量拓展采区范围。
1.4 采煤技术的优化
为有效提高矿井产出效率,对采煤技术进行优化至关重要。采煤技术的改良,是改善矿井产出效率的根本途径,所以有必要推广应用机械化采煤技术,在开采过程中,根据煤层厚度合理选择相应的开采手段。例如,中厚煤层可选用综采一次采全高;特厚煤层则选用上综采放顶煤。放顶煤开采技术能有效提高矿井单产效率与煤炭回收率,最大化地节约时间和空间,在采煤的同时完成放顶,事半功倍且能预防冒顶事故的发生,为工作的安全性以及生产效益均提供良好保障。
1.4.1 采煤过程的优化
可选取EBZ-120型综掘机组以及SSJ 800/40的可伸缩胶带输送机,巷道则使用锚杆、金属网以及干净托梁等作为支护,采煤面采取走向长壁式综采采煤工艺等,实施一采两掘的采煤方式,能够有效降低采煤过程中所消耗的成本,生产效率也会得到提升,且煤矿采掘相对稳定、安全,操作较为简单,资源回收率也比较高,这种采煤方式选取了当前较为先进的采煤机械,对各环节的采煤技术进行了优化,提高了煤矿采集系统整体运作的效率,同时兼顾了采煤工作安全方面要求。
1.4.2 采煤运输技术的优化
煤矿运输系统可以全部选用胶带输送机,并使用智能化电子系统,实现运输系统的自动化,将胶带运输集控系统、调度电话和工业电视系统的功能进行联合,建立一个集操作、调度、监视网络为一体的运输系统,能够实现整个采煤系统的遥测和监控,无轨胶轮是目前一种新的辅助运输设备,其运输能力强,转载频次少,运作和管理均比较方便。
1.4.3 矿井供电技术的优化
可采用KJ248性供电安全监控系统,和矿井工业电视系统相配合,对矿井的电力设备进行统一监测和管理,能够有效提高矿井用电质量,并提高用电系统的安全性。
此外,煤矿采集使用的广播可以选择数字广播通信技术,实现井下分区广播以及井上下相互通话。
2 降低矿井安全事故发生风险的有效措施
2.1 预防火灾
在进行矿井掘进工作时,使用掘进机掘进,有必要拓展巷道断面,进一步加强锚网锚索支护,另外,当煤层厚度比较大,超过200 mm以上,还有必要喷碹,避免媒体脱落,出现氧化情况。同时,施工人员应在巷道抽漏处灌注凝胶与双灰,确保施工条件足够密封。在回采过程中,密切关注施工周边环境的情况,使用注氮机对踩空区气体进行惰化处理,尽量提高工作效率,最大化地降低发生火灾的风险。
2.2 避免瓦斯爆炸
在掘进过程中,施工人员应根据巷道距离、断面的具体情况,使用对应规格的对旋风机,以确保工作面风量充足。另外,使用双风机、双电源等设备时,注意加强监测,设立专职人员,避免瓦斯爆炸。
2.3 降低粉尘干扰
为降低粉尘干扰,施工人员可在运输大巷以及回风口处设置水管,运输大巷的水管专门为采煤机喷射水雾,出风口处的水管,则为皮带机、转载机、破碎机进行喷雾。水管上配置喷雾泵,并适当调整水压,水压要控制在3~5 MPa之间,这是由于低于3 MPa的水压并不能起到良好的清除粉尘的作用,超过5 MPa则会造成粉尘受力过猛散开的现象。另外,有必要在管路上设置多重过滤器,避免水质受到污染。条件允许时,可添加防尘化学剂,改善喷雾水的物理性质,进一步增强喷雾效果,最大化地降低粉尘干扰。
3 结 语
综上所述,高效矿井的设计优化是一项工作量大、技术含量高的工作,只有在技术层面与管理层面双管齐下的情况下,才能真正实现矿井的优化。在改良矿井各设计环节的过程中,施工人员应充分运用高新设备与先进技术,从细节着手,将设计优化落实到位。另外,还应提高监管力度,加强施工人员对意外事故的防范意识,规范施工操作,尽量避免事故的发生。只有通过这一系列努力,才能真正构建高效矿井,提高矿井的出产率,更好地满足各行各业对煤炭资源的消费需求。
参考文献:
[1] 张志杰.矿井设计方案优化探讨[J].科技情报开发与经济,2011,(3).
[2] 冯振华.资源整合煤矿建设数字化安全高效矿井设计优化探讨与研究[J].山西煤炭,2011,(9).
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