小型煤矿（精选8篇）
小型煤矿 篇1
摘要：总结了乡镇中下型煤矿煤层自燃的原因和特点, 重点阐述了在灭火方面的火源探测、灭火方案设计与选择、工艺流程等几个重点环节的把握, 充分分析现场实际, 保证灭火效果。
关键词：乡镇煤矿,灭火,设计,检验
煤矿火灾是制约煤矿安全生产的主要灾害之一, 特别是近期随着煤矿资源整合的逐步开展, 许多小型乡镇煤矿都处于停产状态, 由于长时间的停产造成煤层暴露时间过长, 煤层自燃现象时有发生。煤矿火灾防治技术及其继发性灾害的防控技术, 对煤矿的安全生产具有非常重要的意义.我国在经历了漫长的50余年的发展, 在煤矿火灾监测、灌浆防灭火、均压防灭火、阻化剂防灭火、泡沫防灭火、惰化防灭火、凝胶防灭火、堵漏风防灭火技术方面取得了多项科研成果, 但是由于乡镇煤矿的特殊性, 火灾防治和处理存在着许多不同之处, 不能一概而论, 要深入结合现场特点, 制定详尽的灭火设计, 才能取得实质性的效果。
1 乡镇煤矿火灾的主要特点
(1) 火区周边地质和矿井开采资料不全, 一旦火区蔓延至生产矿井, 往往突发性地产生冒烟或明火。
(2) 小窑自燃火区具有隐蔽性, 其火区位置、范围、发展趋势难以确定, 给防灭火方案的制定带来了困难。
(3) 小窑自燃火区与周边矿井或地面存在较多的角联漏风通道, 一旦发生自燃, 很难用单一井下密闭封闭隔离。
(4) 自燃火区燃烧时间较长, 参与燃烧的物质除了遗煤外, 还有大量的煤柱, 有时高温火点经常发生在煤体中上部, 储存热量很大, 高温范围较大;灭火周期长, 不易扑灭, 易复燃。
(5) 小窑自燃火区灭火时, 采用常规单一的黄泥灌浆灭火方法难以奏效, 应选用固水性好的惰性材料或具有一定承压能力的混合材料。
2 火源探测
充分掌握火源位置及火区的发展态势, 是火灾治理的前提条件、关键所在, 也是给火灾治理提供了科学依据。我们要利用先进的科学仪器对矿井范围内的所有地点进行详细的火源探测。探测按10×10m进行布点, 要绘出火源探测平面图、三维立体图及结果分析, 这样才能作为制定灭火方案的科学依据。
3 灭火方案的设计和选择
煤自然发火是由于空气渗漏进入松散煤体, 空气中的氧与煤分子表面的活性结构接触, 发生物理吸附、化学吸附及化学反应, 同时放出热量, 在一定的蓄热环境下, 煤体不断地氧化、放热、升温, 当煤温超过临界温度后, 煤体继续升温, 达到煤的着火点温度, 最终导致煤体燃烧。小煤窑的开采方式一般为短壁或掘巷开采, 即巷道进入煤体后, 在巷道两侧扩巷采煤, 在厚煤层中以仓房放煤为主。因此在采空区或掘空巷道内产生大量的遗煤和松散的煤柱, 又且通风管理及通风设施不完善, 漏风严重, 极易形成自燃火灾。当自燃发生后, 大都采取井下局部作密闭封闭隔离的方法, 大部分火区并未彻底根治。由于漏风通道多, 火势蔓延而易形成大面积的老火区, 给周边的生产矿井造成严重的安全隐患。
目前, 对小窑自燃火区灭火主要采用地面打钻灌注灭火材料、井下注浆 (胶) 灭火、井下做密闭局部隔离等方案。其灭火方案的选择主要考虑火区所处的位置、燃烧程度以及火区的发展趋势等因素。采用有效的手段探明火区是科学地制定灭火方法的依据和前提, 对灭火总体方案的制定、灭火参数及材料的选择至关重要。灭火方案的设计和选择应遵循以下几个方面的原则:
(1) 乡镇煤矿开采, 老空巷道多, 地质情况不明, 加上周边煤矿的生产通风供氧, 使火区处于动态变化过程中, 因此, 自燃火源位置的精确探测是灭火成败的关键。
(2) 灭火的设计、施工要在火源位置精确探测的基础上进行, 避免盲目打钻所造成的人力、财力浪费。
(3) 要利用先进的设备适时监测火区治理效果, 并及时调整灭火参数, 这样才能加快火区治理进程, 以彻底熄灭火区。
(4) 要充分掌握浆液的流动性及扩散性, 尽量选用砂石泵、潜水泵、泥浆泵等移动式轻型设备进行实施, 保证灭火的效率。
(5) 灌注浆的主要材料应用水泥、粉煤灰及黄土等材料, 保证经济合理。
灭火工艺流程, 如图1。
4 灭火水源、电源的选择
灭火时, 要充分考虑水源的选择情况, 因地制宜, 选择方便、快捷、充足的水源作为灭火用水源, 满足灭火工程要求。通常情况下选择矿区内的蓄水池作为水源。
灭火工程的用电设备主要是灌浆站的注浆泵、搅拌机, 其次为照明用电, 电源可直接由矿区工业广场内的变压器引入灭火施工工地。
5 灭火监测与效果检验
火区信息的检测是保证灭火效果的关键, 特别是小煤窑火区隐蔽性强, 所以在施工过程中要做好日常监测, 严把质量关。
(1) 孔内检测。
孔内检测的主要指标有温度和气体。温度检测可用钻孔测温仪进行。气体检测可在孔内取样CO、CO2、CH4、O2, 现场和实验室均可检测并观察孔口进出风方向。在火区分别用气相色谱分析系统检测烷烯类火灾气体, 以判断火势, 确定灌 (注) 浆参数, 在施工过程中, 如孔中气体迎风流, 则以孔中测温确定施工参数。
(2) 效果检验。
在每一区域至少留1-2个孔作为观测孔, 当灭火工程全部结束时, 应严格按照《煤矿安全规程》第248条规定的火区熄灭标准进行检测验收, 同时在地面应用同位素测氡技术进行地面火源复测。所有的检测验收工作应由专业技术人员完成, 同时要进行工程监理工作。
6 结论
煤矿防灭火技术的设计、实施与实现是一项复杂的系统工程, 只有通过不断的实践和研究, 开发适用于中小型乡镇煤矿的防灭火材料、技术、工艺与装备, 才能有效控制煤矿火灾扩大与继发性灾害, 才能实现全矿井防灭火系统的技术创新, 保证安全生产。
参考文献
[1]鲜学福, 王宏图, 姜德义, 等.我国煤矿矿井防灭火技术研究综述[J].中国工程科学, 2001.
[2]王省身, 张国枢.中国煤矿火灾防治技术的现状与发展[J].火灾科学, 1994.
小型煤矿 篇2
采煤工作面的应用
纵观我国煤炭发展史，随着科学技术的不断进步，煤矿支护材料也在悄然发生着变化，从建国之初的坑木支护，到以后的金属摩擦支柱，再到以后的单体液压支柱，直到发展到现在的悬移液压支架，支护材料的每一次进步，都象征着支护材料初撑力的每一次革命，也象征着顶板管理技术的每一次突破。现就悬移液压支架在中小型煤矿采煤工作面的应用作简要论述：
悬移液压支架是用于煤矿壁式采煤工作面的一种自移式轻型支架，其性能介于单体液压支柱与综采支架之间，既具有整体性好、安全可靠、可自移的特点，又具有体积小、重量轻、运输方便、造价低等优点，特别适宜没有条件使用综采设备的中小型煤矿使用。该支架对工作面支护性能强，在顶板破碎、易片帮煤层、三软煤层、较大倾角的倾斜或急倾斜煤层、顶板来压快和因压力过大而需要缩短控顶距的煤层，在增添相应的配套设备后均可正常使用。该支架可用于一次采全高、水平分层或水平分层放顶煤工作面，机采、炮采均可。不放顶煤时可采高度为1.4～3m。该支架可根据不同用户的需要，采煤步距设置为：700mm、800mm、900mm、1000mm等4种规格，可配置防下陷柱鞋、防倒架联网装置等附件。
悬移液压支架在采煤工作面应用后，较之单体液压支柱，将会呈现以下优点：
一、工作环境更加宽敞和安全。采煤工作面采用单体液压支柱支护，柱子密集、空间狭窄，工作面人员集中、通行不畅；若采用悬移液压支架后，将会使工作面安全环境大大改善，安全系数进一步提高，因为：①对顶板实现了全封闭，消除了顶板掉矸的不安全隐患； ②通过托梁系统将支架顶梁连接为一个整体，消除了倒架、翻架等不安全隐患； ③所有支柱均吊在顶梁上，消除了支柱倒翻伤人以及因放炮崩翻支柱造成空顶、冒顶等不安全隐患；④支柱柱鞋直径大，泵站压力高，支柱的初撑力和工作阻力大大提高，对顶板的控制程度明显提高；⑤利用护帮板做到快速及时维护顶板，有效地消除了炮后空顶的不安全隐患；⑥利用挡矸板和顶网，有效地防止了老塘串矸；⑦移架速度快，实现双向集中控制，人员无需站到切顶线附近；⑧支架仅有2排支柱，工作空间宽敞；⑨乳化液实现闭路循环，液体不浪费，工人不湿衣服。
二、有利于通风管理。采用单体液压支柱支护，工作面为三排柱、两排巷（机巷和人行巷），巷道断面小，再加上材料摆放影响断面，不利于通风管理；而采用悬移液压支架支护，因其只有两排支柱，工作面断面将大为增加，而且无需摆放过多的材料，保证了风路畅通，为此，十分有利于通风管理。
三、大大降低职工的劳动强度。采用单体液压支柱支护，其支护规格是每对棚子二梁五柱（端头支护为二梁七柱），这就意味着职工每采一棚煤就要撺移两根棚梁、搬挪五根支柱，加之工艺流程复杂，操作繁琐，导致职工劳动强度太大；而采用悬移液压支架进行支护，将会使职工的劳动强度大大降低，主要体现在以下几个方面：
1、采用悬移液压支架支护比传统的单体液压支柱配铰接顶梁或π型钢梁减少了很多工序，如单体柱反复支、撤，顶梁反复拆移以及戗柱的支设等。所有支柱均不需要人工搬来搬去；
2、支护时，在挂联好网后，工人只需扳动操作手把即可实现快速及时的维护好顶板；
3、移架简单，移架速度快；工作面由于有端头支架，管理比较简单，工人操作只需扳动手把、即可完成移架工作，减去了人工回柱回梁等繁重的体力劳动。
四、可大大降低原煤生产成本。主要体现在三个方面：
1、可节省大量坑木消耗：采用单体液压支柱进行支护，为防止柱子下沉，必须消耗大量坑木制作柱鞋；而采用液压支架进行支护，由于其所具备的整体特性，加之其配置防下陷柱鞋，就可以节省大量的坑木。
2、杜绝了支柱丢失现象。采用单体液压支柱支护，在回柱放顶时，由于顶板破碎，容易造成柱子被矸石压埋，而使柱子丢失；而采用液压支架进行支护，整套支架可随着工作面的推进随时跟进，将彻底杜绝柱子丢失现象。
3、可节约大量的荆笆、椽子。采用单体液压支柱支护，需要消耗大量的荆笆和椽子用于背帮背顶；而采用液压支架进行支护，由于其整体特性，就可以节省大量的荆笆、椽子。
五、可大大提高工作效率。液压支架在采煤工作面应用后，由于其具备上述的各项技术特征，必将使工作效率大大提高。
煤矿掘进中常见小型地质构造研究 篇3
关键词：巷道掘进,地质构造,断层定向预测
研究地质小构造类型和相应的过构造的掘进对策, 对煤矿安全生产有一定的现实意义。在煤矿设计中大型地质构造往往作为井田边界和采区边界, 掘进中经常遇见的地质构造主要是出现在煤层顶底板中的各种小型地质构造, 如小断层、小褶皱。这些小型地质构造由于构造类型不同, 加之所处的煤层开采地质条件不同, 其掘进过构造时所采取的方式也应不同。首先要搞清楚矿井内部构造分布的区域特征, 根据已施工的掘进和开拓巷道实际揭露断层资料对正施工巷道的前方隐伏断层进行定向预测;其次是依据实测断层对回采工作面的中小断层进行定位预测;最后与井下物探资料进行综合分析, 提供预测图纸, 从而达到保证生产顺利进行的目的。
1 常见的地质小构造类型
煤矿地质小构造主要是伴生、次生、派生于大型地质构造之中, 受大型地质构造控制的次一级的小型地质构造, 主要包括小断层、小褶皱、复合顶板等。
1.1 小断层。
1.1.1掘进过程出现小断层的标志。掘进过程可能出现小断层的标志主要有:煤层顶板或底板移位;在顺着煤层的巷道中出现煤厚急剧增大而后出现岩石楔子;煤层厚度减小甚至出现尖灭;煤层突然被岩石取代;煤层顶板或底板出现岩性变化;出现被揉皱的岩石带;裂隙壁有滑动痕迹等现象。这些现象表明巷道前方可能有断层出现。1.1.2小断层类型。掘进中常见的小断层有正断层、逆断层、层滑构造、小裂隙 (破碎带) 。小断层一般落差在5m以内。小型正断层以反倾正断层居多, 一般来说上盘下降, 下盘上升, 断层面倾向和煤层面倾向相反。断层面一般较平整, 上下两盘煤层和煤层顶底板往往比较完整, 围岩稳定性往往相对于逆断层要好。小型逆断层以同倾逆断层居多, 一般来说上盘上升, 下盘下降, 断层面倾向和煤层面倾向相同。断层面一般不太平整, 地层倾角较大。逆断层上下两盘煤层常常伴有引捩小褶皱, 造成巷道支护条件进一步恶化。给巷道过构造增加难度。层滑构造主要表现为岩层受到外力的作用后, 发生岩层间滑动, 层滑构造附近煤岩层层理常常表现混乱, 煤、岩强度变弱。小裂隙 (破碎带) 主要是受区域地质构造影响, 造成局部煤岩层应力集中, 煤岩层发生破裂, 但未发生位移。小裂缝造成岩石强度变弱, 给巷道支护增加了难度。
1.2 小褶皱。
小褶皱常见有小型向斜、小型背斜、煤层顶板挠曲构造, 其中以煤层顶板挠曲构造为主。顶板挠曲构造往往规模不大, 影响范围也就20 rfl左右, 主要表现为不规则的小褶皱。这些小褶皱造成附近煤岩层发生塑性变形, 巷道支护环境破坏, 严重时会造成冒顶伤人事故。
1.3 复合顶板。
煤层顶板一般由伪顶、直接顶和老顶组成。有些煤层顶板在伪顶与直接顶之间有1层薄煤线, 有时有多层煤线与薄岩层互层, 组成复合顶板。该顶板给巷道支护增加了难度。
2 不同地质构造下的巷道掘进对策
2.1 巷道过正断层的掘进对策。
掘进巷道过正断层有两种情形:2.1.1巷道由断层上盘向下盘掘进。掘进见断层后表现沿顶板掘进过程中突然煤层顶板上升, 往往造成冒顶事故的发生。巷道掘进过程中一旦煤层倾角发生急变, 或煤岩层层理紊乱, 巷道前方有可能揭露断层, 应做好过断层前准备工作, 用煤电钻向前上方探煤层顶板位置, 防止一旦揭露断层造成上顶抽冒。过断层时应采用棚子支护, 并对棚距进行适当加密。2.1.2巷道由断层下盘向上盘掘进。巷道见断层后煤层顶板下移, 巷道过断层时需打板, 巷道坡度需向下调整。
2.2 巷道过逆断层的掘进对策。
巷道过逆断层时主要表现为煤层重叠。当巷道由断层下盘向上盘通过时, 应注意上顶重叠煤层冒顶事故的发生, 应加强顶板支护工作, 通常采用加密棚距通过。当巷道由断层上盘向下盘通过断层时, 需要调大巷道坡度打板通过。
2.3 巷道在复合顶板煤层中的掘进对策复合顶板易冒顶, 不好支护, 巷道掘进时应尽可能地沿直接顶掘进。
2.4 巷道遇见磺板挠曲构造的掘进对策应根据顶板挠曲构造特
征进行预测, 一旦煤层倾角突然变大, 应该采用接杆钎子向前探测煤层顶板位置。巷道过顶板挠曲构造时应加密支护。
2.5 巷道过顶板裂隙或特厚煤层底板的掘进对策巷道过顶板裂
隙或特厚煤层底板巷道沿底掘进时, 上顶破碎, 巷道掘进时应加强支护。
3 中小型断层的定向预测方法
3.1 煤岩层层位对比法。
依据巷道已揭露的断层另一盘煤岩层的层位, 结合矿井的标志层、煤层及煤层顶底板特征, 通过层位对比确定断层的性质和断距, 以此寻找断失的煤层, 达到对煤层定向预测的目的。
3.2 规律类推法。
王庄煤矿是一个具有40年开采历史的老煤矿。积累了大量的地质资料, 通过对资料的分析整理, 找出其中的规律。依此规律可以帮助确定正在施工巷道所遇断层的性质, 从而指导寻找断失的煤层和巷道施工的方向。
3.3 构造对比法。
构造对比法就是在新掘巷道遇断层后与相邻巷道或邻近的上下煤层所掘巷道已经揭露的实测断层的性质相对比, 从而确定新揭露断层的性质, 达到定向寻找断失煤层的目的。
3.4 根据派生的小型构造及断层面特征寻找断失的煤层。
靠近断层附近的煤岩层由于断层的影响发生变形常常形成弯曲, 这种弯曲称为牵引褶曲。牵引褶曲弧形弯曲突起方向指示本盘的移动方向, 牵引褶曲一翼与断层面交一锐角, 锐角方向指示另一盘移动的方向, 即为找煤方向。
3.5 作图分析法。
作图分析法就是把新揭露的断层产状资料填绘到矿井地质剖面、煤层底板等高线图、煤层立面投影图和水平切面图上, 然后把这个断层与同煤层、同水平、不同煤层、不同水平的巷道已经查明的断层进行综合分析对比, 如果新揭露的断层与已经查明的断层产状一致或相似且特征相似, 并且能够自然连接, 那么可认为新断层就是已经查明的断层的延伸, 因此该断层的性质和规模即可确定, 从而指示寻找断失的煤层, 达到定向预测的目的。
4 回采工作面中小断层的定位预测
定向预测是为了保证掘进开拓工作的顺利进行。当该项工作结束, 采区工作面形成以后就要求对采区工作面的中小断层进行定位预测。特别是随着回采机械化程度的提高, 对工作面中断层定位预测的准确性要求也越来越高, 准确的定位预测能为确定采煤方法和采煤机械提供保证, 从而保证生产的顺利进行。
5 结论
掘进巷道所见地质小构造比较复杂, 但常见地质小构造类型却只有那么几种, 总结过地质小构造的掘进对策, 可以指导现场掘进支护, 确保掘进安全生产。
参考文献
[1]柴登榜.矿井地质工作手册[M].北京:煤炭工业出版社, 1999:35-80.
提高中小型煤矿瓦斯抽采效率浅析 篇4
关键词：中小型煤矿,瓦斯抽采,效果分析,封孔方法,生产管理
0 引言
有突出危险的煤层区域, 抽采煤层瓦斯是降低煤层突出危险、保证安全生产的重要措施[1]。但是, 由于煤层条件、施工水平、日常生产管理等原因, 导致部分矿井瓦斯抽采效果较差, 不能满足煤矿安全生产需要, 严重制约煤矿的发展[2], 特别是在中小型煤矿, 瓦斯抽采效果问题更加突出。
1 问题的提出
贵州A煤矿为外地矿务局在贵州省投资建设的煤矿, 可采煤层均为有突出危险煤层, 按照设计将上部C5煤层作为保护层首先开采, C5煤层属于可以抽采煤层, 但煤层厚度较小, 平均厚度约1 m左右, 而且变化较大。瓦斯抽采效果很差。抽采钻孔接入抽采管路后, 部分钻孔接抽前几天瓦斯浓度较高, 但随后很快衰减, 顺煤层抽采钻孔瓦斯平均浓度仅为5%, 孔口负压一般在10 k Pa以下, 穿层瓦斯抽采钻孔效果较顺层抽采钻孔稍好, 但矿井总体抽采效果很差, 采掘工作面瓦斯超限现象频发, 瓦斯抽采工作成为限制煤矿产量的瓶颈, 严重影响煤矿正常的生产。为改善其瓦斯抽采的效果, 对其进行了深入的研究。
2 影响抽采效果的因素分析
2.1 技术因素
影响瓦斯抽采效果的因素很多, 根据煤层瓦斯流动理论及抽采瓦斯实践经验, 钻孔瓦斯流动规律可以用下式表达[3]:
式中q′—t时刻的钻孔瓦斯涌出强度, m3/ (min·m2) ;
q0—钻孔瓦斯涌出初始强度, m3/ (min·m2) ;
q—在t时的钻孔瓦斯涌出量, m3/min;
Q—在t时间内钻孔瓦斯涌出总量, m3;
t—钻孔内瓦斯流动时间, min;
p0—煤层原始瓦斯压力, MPa;
pr0—煤层原始瓦斯压力, MPa;
pstd—标准状况下的大气压, 取0.1 MPa;
λ—煤层透气性系数, m2/ (MPa2·d) ;
R—钻孔瓦斯流动场的影响半径, m;
r0—钻孔半径, m;
m—钻孔穿煤长度, m。
由上式可以看出, 钻孔抽采效果主要与钻孔暴露煤层的面积、瓦斯流动场的边界条件、钻孔的抽采时间以及煤层透气性系数有关。
结合A煤矿实际情况具体分析如下:
(1) 钻孔暴露煤层的面积主要与钻孔半径、钻孔穿煤长度、钻孔密度等有关。该因素主要针对顺层抽采钻孔, 当钻孔孔径很大或钻孔很长时, 不仅井下打钻费用高, 而且工艺比较难实现, 同时钻孔容易塌孔而被堵塞。如果煤层具有煤与瓦斯突出危险性, 大直径钻孔在打钻过程中对煤体影响加大, 可能会诱发煤层瓦斯突出。根据A煤矿情况, A煤矿C5煤层厚度较小, 而且变化较大, 导致部分顺层钻孔未能穿过煤层, 减少了钻孔暴露煤层的面积, 对煤矿抽采效果造成一定影响。
(2) 改变瓦斯流动场的边界条件主要是提高煤层原始瓦斯压力、提高瓦斯抽采负压。目前提高煤层瓦斯压力主要是通过向煤层注入高压水或高压气体来实现, 其在理论及工艺技术方面都存在较大问题:注水后瓦斯与水在煤体中呈二相流动, 当煤体内的空隙被水湿润饱和后, 气相流动的渗透系数反而变小, 导致瓦斯流量被抑制;注高压气体则需解决煤对混合气体的吸附、解吸能力的问题及向煤层中注气的均匀性、注高压气体的安全性、混合气体的爆炸性等问题。
因此, 从改变瓦斯流动场的边界条件方面考虑提高瓦斯抽采效果, 主要依靠提高瓦斯抽采负压。而影响瓦斯抽采负压的因素主要是抽放泵的能力和抽放管路及抽采钻孔封孔的气密性。A煤矿抽放泵按照抽放设计安装, 其能力应该能满足矿井抽采系统的要求, 因此, 针对该矿抽采钻孔负压较小、不能达到相关规定要求的情况, 认为其主要与抽放管路尤其是抽采钻孔封孔的气密性不好有关。跟踪抽采钻孔封孔现场工作发现, A煤矿采用聚氨酯高分子材料作为穿层抽采钻孔和顺层抽采钻孔的封孔材料, 封孔工艺比较简单, 首先在抽放管上缠上棉纱或编织袋, 浇上聚氨酯A液和B液后, 采用人工边旋转边向钻孔中送到预定位置。该方法施工比较简单方便, 但现场发现采用该方法抽放管送到位比较困难, 特别是在顺煤层钻孔中, 很难达到穿层抽采钻孔封孔长度不应小于5 m、顺层抽采钻孔封孔长度不应小于8 m的要求。而且, 该方法存在如下不足:钻孔周围煤岩体和封孔材料随时间增加会产生变形, 导致两者之间出现缝隙, 钻孔漏风。另外, 顺层钻孔周围煤体内会产生网状裂隙, 进一步增加钻孔漏风量。
(3) 延长钻孔的抽采时间在一定时间内可以有效提高瓦斯抽采量, 但经验表明, 对于透气性较低的煤层由于衰减系数较大, 一般是抽放半年至一年钻孔抽放瓦斯总量就已经达到极限瓦斯抽放量的80%~90%, 在这样的情况下再增加抽放时间已没有实际意义, 而且从矿井的生产要求看也不允许有太长的预抽瓦斯时间。所以为了使钻孔瓦斯量达到一定要求, 必须有必要的抽放时间, 但抽放时间太长对提高瓦斯抽放量的作用也不明显。
(4) 增加煤层透气性系数, 该措施主要分两类, 一类是通过开采上下保护层, 使本煤层煤炭卸压、膨胀变形, 从而增加煤层透气性;另一类是通过人为扩大、沟通和产生新的煤层裂隙通道的方法增加煤层透气性。现阶段研究比较多的方法有松动爆破、水力压裂、水力割缝、深孔预裂爆破等方法。这些方法在国家重大课题及科研攻关项目的支承下, 都取得了一定的成果, 但由于技术、装备、成本等原因, 实际应用还受到较大的限制。
A煤矿属于新建的中小型矿井, 煤矿的经济及技术力量有限, 目前并不具备采用增加煤层透气性以提高抽采效果的条件, 而且C5煤层属于可以抽采煤层, 基本可以满足抽采的要求。
2.2 管理因素
矿井管理也是影响抽采效果的重要因素, 主要包括钻孔施工质量和封孔质量的监督管理、抽采系统日常的管理等。其中钻孔施工质量和封孔质量的监督管理, 直接影响钻孔施工和封孔的质量, 进而影响矿井的抽采效果。
A煤矿防突部门负责少量抽采钻孔施工任务, 抽采钻孔的施工大部分承包给打钻公司, 由打钻公司组织人员按照A煤矿技术人员设计的钻孔参数施工抽采钻孔, 同时负责抽采钻孔的封孔工作。A煤矿管理技术人员通过抽查控制钻孔完成质量, 监督抽采钻孔施工情况, 如果发现钻孔实际施工与设计偏差较大, 不算钻孔进尺, 并处以一定的罚款。实行一段时间后发现通过此方法控制抽采钻孔施工质量的效果较差后, 采取每个钻孔施工结束准备退钻时, 通知矿方技术人员派人到现场记录退出钻杆数量的方法, 控制实际施工钻孔长度。此方法有一定效果, 但耗费大量人力, 且在抽采钻孔施工比较密集的时间并不能保证每一个钻孔都得到有效的监督。由于目前缺乏简便易行的监督手段, 当钻孔封孔工作结束后, 封孔长度、封孔质量等很难再去检验, 钻孔封孔工作的监督管理比较困难。调查发现, 矿井瓦斯抽采系统的日常管理比较混乱, 部分抽采管未按要求吊挂, 抽采管路连接处漏气较多, 部分钻场未安装排水器或排水器不能正常使用。
3 措施及效果
(1) 改善传统的抽采钻孔封孔方式, 实验采用更加有效的封孔方法如二次封孔等新技术进行抽采钻孔的封孔, 提高封孔的效果, 减少钻孔漏气, 保证抽采负压。
(2) 改革对打钻公司的监督管理方式。一方面加强对本煤矿和其他单位人员的安全和职业教育工作, 另一方面将抽采钻孔施工质量的评价与抽采效果挂钩, 改变仅靠罚款、矿方人员现场监督控制钻孔施工质量以及封孔、接抽等工作方法。通过在矿井各区域考察, 按照要求完成钻孔施工、封孔及接抽工作的抽采钻孔的钻孔抽采瓦斯浓度及孔口负压, 以此作为考核打钻公司抽采钻孔施工质量的标准。
(3) 加强抽采系统的日常管理工作, 及时发现并封堵抽采系统漏气部位, 检查排水器等抽采系统辅助设备, 保证其正常使用。
采取措施后, A煤矿通防工区技术人员在监督钻孔施工上的工作量大幅减少, 而煤矿的瓦斯抽采效果有了明显的提高, 抽采钻孔接抽一个月内的瓦斯平均浓度超过20%, 孔口负压也基本达到13 k Pa以上, 有效减少了采煤和掘进工作面的瓦斯超限次数。
4 结论
国内众多的中小型高瓦斯突出煤矿普遍存在类似的问题, 总结A煤矿在提高瓦斯抽采效果方面的经验, 国内众多的中小型高瓦斯突出煤矿一方面应根据自身的经济及技术能力不断改善瓦斯抽采技术, 更重要的是应高度重视总结生产管理经验, 提高煤矿瓦斯抽采系统的管理水平, 采取更加合理有效的监督管理手段, 以此提高瓦斯抽采效果。
参考文献
[1]张铁岗.煤矿瓦斯综合治理技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2002
[2]申子民.提高认识科学管理切实提高瓦斯抽采效果[J].河北煤炭, 2011 (1) :1-2
[3]于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册[M].北京:煤炭工业出版社, 2000
[4]林柏泉, 张建国.矿井瓦斯抽放理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2007
小型煤矿 篇5
1 总体方案
综合板采用ATmega8单片机, 由采集模块、传输模块、控制输出模块、液晶显示模块和电源模块组成, 见图1。其中采集模块分为开关量采集和模拟量采集两部分, 传输模块可使用2种总线进行传输, 即Modem总线和CAN总线。
2 信号采集模块的设计
采集模块主要完成开关量和模拟量的采集, 每一个综合板可以采集6路开关量信号, 7路模拟量信号, 1路辅助模拟量信号和1路温度信号。
为了对井下机电设备的开停状态进行监测, 每一个采集器可以采集6路开关量, 其信号来自机电设备的开停传感器。矿用开停传感器输出的信号为恒流5mA/0mA。开关量信号的采集电路如图2所示, 其中R19=100kΨ, R20=800Ψ。
7路模拟量接口用来与矿用传感器配接, 这7路使用的传感器输出信号为200～1 000Hz的脉宽调制波。
7路模拟量采集的电路原理如图3所示, 每一路传感器输出的信号首先经过1对串联电阻分压, 分压点得到的信号作为模拟开关芯片CD 4051的输入信号, CD 4051的输出信号作为运放LM 224的同相输入端, LM 224反相输入端电压 (即参考电压) 经过一个滑动变阻器分压之后得到, CD 4051的输出信号与LM 224的参考电压比较之后, LM 224的输出送给单片机的引脚运放的作用是一个电压比较器, 当输入电压 (即CD 4051的输出电压) 大于参考电压时, 比较器输出高电平;当输入电压小于参考电压时, 比较器输出低电平[2]。
3 显示和控制模块的设计
在采集现场, 采集到的参数值不但可以用液晶显示屏显示, 而且当参数值超限时, 综合板将进行报警。其原理如图4所示。
在参数显示中, 使用的是深圳生产的SVM 1604型的液晶显示屏, 该液晶显示屏是一款16×4字符型标准产品, 其有8位数据线, 由于单片机的输入/输出口有限, 直接并联会导致单片机的I/O不够用, 所以在设计时引入了串入并出的数据移位寄存器74HC 164。其8位数据输出端 (有锁存功能) 与液晶显示屏的8位数据线连接, 当需要显示数据时, 数据由单片机具有SPI功能的MOSI (PB 3) 引脚串行输出, SCK (PB 5) 引脚输出同步信号, 1个字节的数据输出完成后, 单片机启动液晶显示屏, 把数据写入。在数据采集和发送的过程中, 当发现某一参数超限或某一传感器出现故障时, 蜂鸣器会发出报警声, 在一些紧急情况下, 单片机经过MC 1413对断电器进行操作使危险设备断电
4 通信模块的设计
综合板完成井下各种参数的采集, 并且把参数进行显示、报警和数据传输。通信模块主要完成数据的远距离传输, 为了使系统具有一定的通用性和灵活性, 可以使用2种信号传输方式:利用矿用电话线, 采用调制解调 (Modem) 技术进行远程数据通信;利用双绞线或同轴电缆或光纤, 采用CAN总线进行远程数据通信。当采用Modem总线进行通信时, 使用的是OKI公司生产的调制解调器MSM 7512B;当采用CAN总线进行通信时, 使用的是Philips公司生产的PCA 82C 250收发器, 其原理如图5所示。Modem总线采用电话线作为通信介质, 通信距离可达到如果小型煤矿的矿井已经装有电话线则既可以满足一般小型煤矿的传输距离要求, 又可以节约煤矿的费用;CAN总线采用双绞线或同轴电缆或光纤作为通信介质, 通信距离可以达到
10km[3]。如果小型煤矿的矿井没有安装电话线, 则
通信方式依矿井的具体情况而定。
5 结语
小型煤矿安全监测系统综合了计算机技术、单片机技术、远距离数据通信技术等, 是一个较复杂的系统。该综合板功能有对井下环境参数和工况参数的采集、显示、控制及超限报警, 并把采集到的参数实时送往井上的计算机进行处理, 整个系统线路连接简便, 能够适应煤矿的恶劣环境, 具有良好的通用性并且便于调试安装和维护等优点
参考文献
[1]杨世兴.煤矿监测监控系统的现状与发展[J].安全技术, 2004 (5) .
[2]石东海, 等.单片机数据通信技术从入门到精通[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2002.
[3]Philips Semiconductor:PCA82C250 CAN controller interface, 2000.
[4]马潮, 等.ATmega8原理及应用手册[K].北京:清华大学出版社, 2003.
小型煤矿 篇6
石桥煤业是河南煤化集团永贵能源开发有限责任公司，于2008年3月积极响应贵州省“大矿带小矿”号召进行接管的矿井，位于贵州省黔西县谷里镇新阳村，井田面积1.7972平方公里，储量1925万吨，原设计生产能力3万吨/年，通过技改现在已经达到30万吨/年。石桥煤业在发展过程中，给当地带来了巨大的经济效益与社会效益，已成为当地中小型煤炭企业的标杆。
二、研究背景
石桥煤业在实行处罚复审制度之前，在罚款这一块存在很大漏洞，有些管理者为了完成指标随意开罚单，很多被处罚员工对于罚款都有很大抱怨，认为这些罚款无凭无据，这样的罚款不仅严重打消员工的工作积极性，而且深化了管理者与被管理者的矛盾，给企业正常经营管理埋下了隐患。在贵州省有很多类似于石桥煤业的中小型国有煤矿企业，同样面临着罚款带来的负面作用，因此有必要在贵州中小型国有煤矿推广处罚复审制度。
三、处罚复审实施具体要求
处罚复审制度在石桥煤业通过一年多的运行已经逐渐成熟，成立了处罚复审办公室及处罚复审小组，对处罚复审办公室职责、开具罚单、处罚复审范围及复审流程都有严格的规定与要求。
1处罚复审办公室主要职责
(1) 负责收集整理全矿各类罚款相关资料，并建立相关台账;
(2) 调解全矿因为处罚引起的各类纠纷;
(3) 负责全矿各类处罚复审事项;
(4) 制定处罚复审相关政策制度;
(5) 宣传贯彻煤炭行业相关政策、文件、制度;
(6) 按时完成领导交办的其他工作任务
2对开具罚款单的要求
罚单上必须注明处罚人姓名及单位、处罚原因及事由、被处罚人姓名及单位、处罚的时间地点及相关证人证据等。处罚人发现员工出现违规作业而要进行处罚时，必须以罚款单的形式通知到被处罚人及被处罚单位，以防止被处罚人在不知情的情况下被罚，这样做不仅可以让员工清楚自己被处罚的原因，而且可以帮助员工改变错误作业方式，对于员工来说也是一次学习的机会。处罚人在送达罚单的同时，被处罚人必须签收处罚接收单，防止事后处罚人否认收到罚单，以避免引起不必要的麻烦。
3处罚复审范围
在石桥煤业对各种罚款都要严格的分类，各个职能部室负责不同类别的罚款，涉及到的罚款主要有安全罚款、机电罚款、材料罚款、调度罚款、生产技术罚款、煤质罚款以及治安管理等方面的罚款等，在这些范围之外的罚款都不在复审范围之列。
4. 复审申请时限
被处罚人及处罚单位在收到罚单之日起三个工作日之内，否则视为认同处罚。
5. 对复审申请资料的要求
复审申请资料必须注明处罚人姓名及单位、被处罚人姓名及单位、处罚的时间及地点、相关证人证据、复审原因及事由。
6对复审办公室的要求
复审办公室在接到复审申请后，组织相关人员对复审申请进行审查，对申请中提出的事实进行充分调查取证，决定是否受理，对于不予受理的复审申请必须给予明确的解释，并在三个工作日内将处罚复审申请回执单送达申请人，申请人填写回执签收单。
7对复审听证的要求
进行复审听证时，处罚方和被处罚方均须到达现场，同时通知各自证人参加听证会。听证会由复审办公室主任主持，必要时邀请相关领导及其他管理人员参与，复审小组以相关法律、法规及调查取证结果为依据对双方的陈述、举证进行分析、定论，主持人当场宣布复审结果。
四、实施复审制度注意的问题
1复审小组成员的选定
在选定复审小组成员时，必须确保备选人员政治素养高，在工作中坚持原则、明辨是非，熟悉国家相关法律和法规、有关安全规定、企业相关政策、三大规程等，并且在员工中的威信度比较高，以防止腐败现象滋生。
2实施初期注意事项
在实施处罚复审制度初期，可能会因为复审流程较为复杂，与正常工作发生冲突，因此为了使处罚复审达到理想效果，在刚开始开展处罚复审工作时，可先实行复审一次终结，这样既可以节省时间，又可以在较短时间内看出实行处罚复审制度的效果。待处罚复审工作开展顺利后，如果当事人对第一次复审仍有异议的可实行第二次复审，但是为了避免因复审工作拖的时间太长，影响到正常工作，复审次数可以限制到三次，实行复审三次终局。
五、取得的效果
石桥煤业在实施处罚复审制度以前，经常会发生因为处罚不当而引起的劳动纠纷，给企业带来的很大负担，同时员工工作积极性也受到严重打击，工作时总是提心吊胆，以免自己一不小心就被处罚，劳动效率因此而降低。实施处罚复审制度后，不仅罚款的数量减少，而且通过处罚复审让员工学到更多的法律、法规及相关规章制度，改变了以往错误作业方式。同时，加强了处罚方与被处罚方的双向沟通，消除了员工的不满情绪和抵触思想。总之，实施处罚复审制度，不仅提高了员工参与企业管理的积极性，增强了员工自觉遵守操作规程及企业规章制度的意识，而且通过管理者与被管理者之间面对面的交流，帮助管理者及时发现、纠正管理过程中存在的问题，从而进一步完善企业规章制度[1]，为石桥煤业更加规范、有序的发展奠定了坚实的群众基础。
六、结束语
处罚复审制度在石桥煤业运行一年多的时间，已经逐渐走向成熟，要在贵州中小型国有煤矿企业推广处罚复审制度任重道远，因为它牵扯到多个部门的配合，要做好实行处罚复审制度的工作，不是短时间就能取得理想效果的，它要求各个部门及相关人员要相互配合、相互理解，处理好处罚复审与日常工作之间的关系，这样才能有利于实施处罚复审制度工作的顺利开展。
参考文献
小型煤矿 篇7
1 矿井通信联络系统
矿井通信联络系统又称矿井通信系统, 是煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。
矿井通信系统包括矿用调度通信系统、矿井广播通信系统、矿井移动通信系统、矿井救灾通信系统。煤矿应装备矿用调度通信系统, 积极推广应用矿井广播通信系统和矿井移动通信系统。救护队应装备矿井救灾通信系统。
2 我国中小型煤矿企业的特点
(1) 生产规模小, 设备落后, 煤矿自动化、信息化程度跟不上。
(2) 煤矿企业管理薄弱, 管理较为混乱、管理制度的落实不到位, 给安全生产带来很大的安全隐患。
(3) 煤矿专业技术人才严重缺乏, 生产工人结构复杂, 有固定工, 合同工, 这些工人文化结构及技术参差不齐, 素质普遍偏低, 专业人才断档不能跟上煤矿现代化生产的速度, 是造成煤矿现代化装备应用情况不良好的一大因素。由于中小煤矿企业业主的追求高利润的心态, 使煤矿企业装备现代化、信息化系统的资金投入不足。
(4) 一些煤矿规章制度缺乏对中小煤矿的实际情况的具体考量, 存在不合理情况。
3 中小型煤矿通讯联络系统建设中存在的问题
3.1 煤矿通讯联络系统相关负责人员文化素质低, 业务水平不高
在实际工作中, 煤矿通讯联络系统值班员的业务水平、专业知识、工作责任心都是制约系统能否高效运作的关键因素。随着我国经济逐步走上科技发展的快车道, 大多专业人才不愿到煤矿工作, 造成煤矿自动化专业人才匮乏, 在中小型矿井这种情况更是如此。值班员、调度员不熟悉煤矿生产, 井下异常数据不能正确充分理解和分析, 上传下达不能贯彻执行。
井下维检修人员也面临着同样的问题。再加上一些煤矿领导不重视通讯系统方面的制度的制定与执行, 有的虽然制度健全, 台帐完善, 但执行力度不够, 填报内容流与应付, 规定与贯彻不能形成闭合, 甚至于人为取消断电功能, 所有这些, 都严重的制约和阻碍着煤矿通讯联络系统的正常使用。
3.2 通信协议不规范, 硬件不兼容
一直以来, 缺乏统一的协议标准, 现有的设备生产厂家基本上在通信协议上各自为政, 互相不能兼容。各生产厂商的产品之间缺乏兼容性、交互性和包容性, 因此造成系统可兼容性差。企业在使用中, 只能对一种产品进行使用与升级改造, 这样造成的结果是, 资源的重复投入, 数据不能共享, 严重的阻碍和推迟了矿井现代化管理水平的进一步提高。
这种情况在中小煤矿中体现的更是突出, 由于中小煤矿的资金、人手、人员素质本身比大型矿欠缺很多, 在自动化方面落后很多, 而要在这种情况下还要完全按照国家统一规定, 势必会造成企业打折扣地完成装备的情况。
3.3 管理层对安全投入的重视不够
中小煤矿企业不能够像大企业一样, 较多的承担一定的社会责任, 而是一味的追求利润最大化, 只要能保证基本正常的生产, 一般不会主动扩大投资, 在这种理念的指导下, 很难接受现代化、信息化的新科技产品。
3.4 中小煤矿企业打“擦边球”
很多企业安装煤矿监控系统、矿井通讯系统仅仅是为应付检查, 只安装一少部分设备, 而不是把实现“六大系统”保障安全和生产的功能放到首位。整体装备标准很低, 不能满足国家、地方有关标准和规程。
4 改进中小煤矿通讯联络系统装备水平及应用的建议
(1) 领导要提高对煤矿通讯联络系统作用的认识。现代化、信息化建设是“一把手”工程。要推进煤矿的现代化、信息化建设, 首先企业领导者充分重视。单靠技术部门是无法完成的。领导的主持和参与是的首要条件, 才能提高全体员工的对煤矿通讯系统作用的认识, 共同推动煤矿企业现代化水平的提高。
(2) 加强人才的储备和培养。引进懂得煤矿通信人才, 并为他们提供更加优越、舒适、人文环境和生活环境以留住人才, 要建立科学用人和客观考核的管理机制。最大限度地防止人才流失。
(3) 选择适合自身煤矿的通讯系统, 并根据自身情况可以精简一些设备, 最大限度的选用兼用型的软件和硬件, 以降低成本。
(4) 政策制定者在制定规章制度时应该考虑到中小煤矿的一些特殊情况, 有针对性的对一些中小煤矿制定专门的规章制度, 这样才能避免制度成为脱离具体实际的一纸空谈。政府部门在为所辖地区的煤矿配备通讯联络系统时, 为中小型煤矿制定一些政策优惠, 这样以促进他们全面并且认真完成好“六大系统”的装备。
5 结语
煤矿安全的重要性日益突显, 矿难的发生给国家和人民带来的损失不可估量。矿井现代化的建设已在我国形成规模, 煤矿通讯联络系统已成为煤矿管理的一种必要和常用手段。
同时, 煤矿作为我国重要的能源支柱, 煤矿生产的高效和良好发展都是我国繁荣发展的基础保障, 作为我国煤矿行业重要补充的中小型煤矿, 其不容忽视的地位也客观要求我们必须重视中小煤矿通讯联络系统的装备水平和应用程度。
摘要：针对中小型煤矿在装备矿井通讯联络系统中存在的问题, 综合分析、探讨了产生问题的主要原因, 制订出相应的预防措施。对实现传统工业智能化、自动化发展, 对推进我国煤矿全面发展和科学技术水平的提高具有十分重要的意义。本人结合自己多年来在教学中遇到的一些问题和想法, 对现阶段中小煤矿通讯联络系统装备及应用中存在的一些问题进行分析和研究, 并提出了自己的看法。
关键词：中小煤矿,通信,通讯联络系统,六大系统
参考文献
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[2]程国奇付春兴煤矿安全避险六大系统的建设[J].山西财经大学学报, 2011.
[3]张必同.我国煤矿安全避险“六大系统”的存在意义.《内蒙古煤炭经济》, 2013 (11) .
小型煤矿 篇8
关键词：复杂地质条件,中小型煤矿,现代化矿井,“百色经验”
1引言
百色百矿集团有限公司(简称百矿集团),位于广西百色市城区西郊4 km处,毗邻右江河畔,前身是广西百色矿务局,于1995年成立,下辖东怀煤矿等3个生产矿井、2个在建矿井、1个技改矿井,是广西最重要的褐煤基地。201 1年改制成为广西百色矿务局有限公司,2013年改制成为百色百矿集团有限公司,现有10多家分公司,涵盖采煤、锰矿、电铝、煤炭物流、机械制造、煤矿技术输出和实业地产等行业。
从2006年起,东怀煤矿克服南方软岩地区断层多、底板易鼓、顶板破碎、帮压大等困难,率先实现了“综采综掘机械化、锚杆锚网支护一体化、安全管理信息化和融资方式多元化”为核心的变革,创建了广西第一个综合机械化矿井,生产能力、回采工效、掘进效率、经济效益等多项指标位居广西第一。2007年、2008年推广东怀煤矿综合机械化经验,又在那怀煤矿、东笋煤矿实现综合机械化改造,使一个年产不足30万t的袖珍式矿务局发展成为年产300万t的广西最大的矿务局,成为广西第一个实现全部机械化生产的矿务局。
百矿集团在东怀煤矿、那怀煤矿、东笋煤矿等中小型煤矿现代化矿井的建设过程中,走出了一条安全、高效和现代化的创新路子,总结为“百色模式”,其核心就是全面按照“生产机械化、矿井标准化、管理信息化、队伍专业化、融资多元化、环境生态化”(简称六化)的模式去建设矿井,被业内人士称为“全国中小型煤矿标杆”。
2 中小型煤矿现代化矿井建设背景
2.1 资源分布和地质原因,我国南部地区以中小型煤矿居多
我国中、西南地区的大部分煤田属于复杂地质条件,开采条件差,不仅存在井田小、储量少、煤层薄、断层多、软岩井巷难维护等难题,而且具有煤层瓦斯含量大、煤尘爆炸危险性大、部分煤矿涌水量大、容易自然发火等特点,缺乏建设大型煤矿的基本条件。因此,南方地区以中小型煤矿居多,技术落后。
2.2 特定历史原因,中小型煤矿在我国仍有市场
中小型煤矿为我国地方经济发展作出了较大贡献,特别在一些缺煤地区,过去中小型煤矿原煤产量一直稳定在全国原煤总产量的50%左右。近年来,中小型煤矿兼并整合,产量已明显下降。但到2009年年底,我国中小型煤矿有1.1万多处,原煤产量达7亿t,单井产量为5万t,分别占我国煤矿处数、原煤产量、单井产量的70%、23%、32%。可见,中小型煤矿仍是我国煤炭工业的重要组成部分。
2.3 实施中小型煤矿现代化建设的必要性
《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》(国发[2005]18号)提出:要加快中小型煤矿兼并整合,推进采煤工艺改革和技术改造,淘汰布局不合理、不符合安全生产标准、环保要求和浪费资源的中小型煤矿,着力推进中小型煤矿实现机械化。
随着煤炭产业结构的调整,煤矿准入门槛的提高,部分中小型煤矿已经不适应新形势要求。中小型煤矿要想提高安全保障能力、扩大生产规模、改变落后生产工艺,要想在整顿关闭中不被淘汰,就必须进行现代化矿井建设,提高机械化开采和管理水平。
3 实施中小型煤矿现代化矿井建设
东怀煤矿是百矿集团率先开展现代化矿井建设的煤矿,其技术经验比较成熟,是百矿集团现代化矿井建设研究与实践的先锋,是复杂地质条件下实现中小型煤矿现代化矿井的代表。
3.1 采掘生产机械化
3.1.1 综合机械化采煤
(1)变革采煤工艺。采煤工艺由传统炮采工艺变革为综采工艺,顶板全部采用垮落法管理。对工作面破煤、落煤、装煤、运煤及顶板支护等工序进行工艺大变革,选用MG160/380-WD采煤机、SGZ-764/320刮板机、SZZ-764/132转载机、ZY3800/15/35液压支架、SSJ1000/600/125皮带机等综采设备,提高了生产效率,减少了生产安全隐患。
(2)变革采区及巷道布置。由于断层发育,根据复杂地质井田断层间工作面走向长度较短的问题,采区采用单翼布置,尽量增加工作面走向长度到1000 m以上,减少工作面搬家次数。
3.1.2 综合机械化掘进
(1)变革掘进方式。东怀煤矿一采区巷道采用爆破方式掘进时,发现裂隙发育,严重破坏了围岩的稳定性;此外,用串车提升煤矸石,造成掘进速度慢。因此,按岩层地质条件,2005年引进“煤科院太原分院”的EBZ-120型综合掘进机组,用于井巷掘进,以加快巷道掘进速度。
2010年后,引进“佳木斯煤矿机械”的EBZ-160、E-BZ-220型综合掘进机组,加大了切割功率,使掘进速度更快、效果更好。
(2)变革软岩支护方式。原用炮掘支护困难,只能用砌碹或“工”字钢等方式被动支护,这种支护方式的缺点是巷道受压变形、维护量大、冒顶等。经试验采用锚杆钢网支护和锚喷技术取得成功,支护更快,实现了综掘锚喷一体化。
(3)变革运输方式。将串车提升技术改为皮带运输,从采掘工作面到地面煤场采用一站式皮带集控。不断引进新技术、新装备,例如变频采煤机、液压锚杆钻机、风动钻机和风动扳手等。
3.2 矿井安全质量标准化
3.2.1 建立系统化安全管理体系
建立健全矿井安全质量标准化的管理制度,使标准化工作有章可循。建立完善《百矿集团安全质量标准化管理办法》,以此调动广大职工的主动性,发挥其聪明才智,促进矿井安全质量标准化建设的不断提高和进步。东怀煤矿在细化标准、落实标准的同时,编制《岗位操作规范》《作业安全规程》,规范每个岗位工种的操作行为和作业流程,做到干标准活,上标准岗。
3.2.2 建立科学化验收考核体系
制度落实,必须有监督考核机制做保障。建立《百矿集团安全质量标准化考核奖励办法》和《区队标准化流动红旗评比标准》,每班队长对工程质量进行验收考核,每旬由科室对工作面、井巷、硐室等专项标准化进行抽查,每月由矿里技术人员、区队长进行交叉检查验收,每季度由集团公司对各矿进行验收,从上到下严格考核,使矿井动态化达标。
3.2.3 提升安全质量标准化水平
按照“典型引路,以点带面”的工作思路,百矿集团开展了丰富多彩的安全标准化评优活动,树典型、学榜样,不断提高标准化水平。设立“标准化示范巷道”“标准化示范硐室”“标准化示范工作面”“标准化流动红旗”等奖项,推广矿井安全质量标准化先进经验,使安全质量标准化工作注重实效、稳步前进。
3.3 矿井管理信息化
矿井管理信息化是提升中小型煤矿现代化管理水平、安全水平和生产效率的有效途径。东怀煤矿通过开发和应用信息化技术,建成覆盖全矿的综合信息网络,使生产组织管理突破传统模式,助推企业跨越式发展。
3.3.1 信息化促进矿井技术创新
根据生产需要,建设煤矿综合自动化管理平台,建设矿井供电监控、自动排水和皮带集控系统,在皮带机转载点设置视频监视,对多条皮带机进行集中控制。安装KJ70N矿井安全监控系统,对井下有害气体实时监测监控,并配套瓦斯自动断电功能,引进粉尘监控和自动喷雾系统,减少粉尘危害。建设井下“小灵通”通信和井下人员定位系统,使地面随时掌握井下人员的分布及踪迹,实现井下人员快速调度。
3.3.2 信息化促进矿井管理创新
百矿集团通过深化应用信息化技术,大力推进管理创新,构建面向决策层及管理层的管控体系。建设财务、物资和人力资源管控系统,实现人、财、物等主要资源的集中管理,有效支撑企业快速发展。
东怀煤矿建设以思科三层交换机为核心的计算机中心和网络,对外敷设电信、联通双路宽带10M光纤接入口,设立企业信息网站,建设OA协同办公系统、手机办公、网络视频会议、安全培训VOD视频点播、煤矿安全培训管理、企业一掌通等系统,实现管理人员能随时通过计算机网络和手机进行电子办公,能随时了解矿井生产和井下人员的工作状况。GIS三维地理信息系统实现了数据的集中管理,建成了互联网、内外通、井上井下一体化的信息网络综合管理平台。
3.4 员工队伍专业化
3.4.1 建设专业人才队伍
百矿集团重视人才队伍建设,2006年矿井机械化生产技改后,建立广西唯一煤炭产业“人才小高地”,实施“人才强企”战略,为东怀煤矿现代化建设不断引入专业人才。
(1)营造良好的人才成长环境,多渠道吸引人才。建设环境优美的生活小区、人才公寓,优先安排技术人才住房。建立薪酬激励机制,以优厚待遇留住人才。不拘一格录用人才,为想干、能干者创造机会、提供施展平台。建立科技奖励办法,建立“科技进步”“小改小革”“创新发明”等奖项。
(2)多形式培养技术人才。根据企业特点及所需人才情况,建立内部人才库,开展多形式的技术人才培养。一是选送优秀管理人员、工人骨干到国内高校进修,脱产学习煤矿专业知识;二是鼓励职工在职自考、函授学习,不断提高自身素质及管理水平;三是让优秀管理人才在企业内部交流挂职锻炼,提升其管理能力,加快人才成长。现获得高级职称的人员有17人,硕士研究生有20人,技师有30人。
3.4.2 建设高素质工人队伍
现代化矿井,要有懂得机械化生产、设备维修保养、安全生产技能、安全质量标准,会操作、听指挥、严纪律、守规范的高素质工人队伍。
(1)加强新录用工人的教育培训。招工如招生,规定高中学历以上,退伍军人优先录用。上岗前不少于72 h煤矿知识培训,参加一周军训,再安排4个月以上“师带徒”“人盯人”跟班学习,以及工程技术人员深入生产现场“面对面”“手把手”帮教,确保新工人快速掌握操作技术,能独立上岗。
(2)采用先进培训技术,提高培训水平。引进利德科技公司研发的技术全面、国内领先,内置先进煤矿生产技术、安全技术三维感观培训教材的多媒体教学管理系统;此外,在每个区队排班房安装多媒体培训视频点播系统,方便新老员工进行培训、案例分析和作业规程学习,提高了培训效果。
3.4.3 构建企业文化,增强团队力量
百矿集团注重企业文化建设,用企业文化保持企业团队坚实的凝聚力和战斗力。造就一支“招之即来,来之能战,战之能胜”的队伍,继承和发扬“艰苦奋斗、特别能战斗”的优秀传统文化与不断提升“与时俱进,开拓创新”的新元文化,作为党组织构建企业文化的中心任务。用“解放思想,实践创新”“有条件要上,没有条件创造条件也要上”“把不可能变成可能”等文化理念,打造高素质专业化员工队伍。
3.5 融资方式多元化
机械化改造及煤炭企业快速发展必然带来巨大的资金需求,而中小煤炭企业利润低,自有资金有限,只有通过多种渠道向社会融资。而融资方式的选择与资本结构的优化,对企业的生存和发展起着至关重要的作用。在国内外资本市场迅速发展的背景下,煤炭企业在发挥银行主渠道作用的同时,应充分利用资本市场和资本纽带,合理配置资产和分散风险,使各种资金来源和资本配比科学合理,可以采用上市、并购、发行企业债及获取能源基金支持等多元方式融资。煤炭企业融资多元化可以进一步优化中小煤矿的资本结构,保持融资能力稳定,保证发展资金需求,降低经营风险。
东怀煤矿现代化矿井改造初期,资金困难成为最大瓶颈。为此,百矿集团坚持国有控股为前提,融入澳门客商资金,采用带资、带设备等方式入股,从而揭开东怀煤矿现代化矿井建设新篇章。以“合作共建”方法为解决中小煤矿机械化改造资金难题进行全新探索,引入外资,使东怀煤矿走出资金困境。采用招商引资、收购、参股、控股及煤、电、铝等企业之间合资合作方式拓宽了煤矿企业的融资渠道,形成政府投入为导向,企业投入、客商投入的多元化融资机制。
3.6 矿区环境生态化
东怀煤矿在综合机械化技改的同时,加大矿区生态环境建设,实现矿区绿化、美化、景观化,并产生良好的社会、经济、环境等综合效益。
3.6.1 资源节约型建设
(1)煤矸石综合利用。煤矿生产排放的固体废弃物主要是煤矸石。东怀煤矿的煤矸石大量堆放,不仅压占土地,还影响生态环境。为彻底解决煤矸石堆放占地与污染问题,除部分外销外,其余全部运往砖厂制造矸石砖,实现矸石砖年销售额近千万元,变废为宝。
(2)矿井废水利用。按照“谁污染,谁治理”原则及“三同时”建设方针,东怀煤矿建设废水处理站,日处理水量达1 000 m3,矿井水处理后再排入人工湖,既作为井下黄泥灌浆防火、巷道防尘等工业用水,又可以用于地面淋花草、淋果树和矿区洒水除尘,年节约水费百万元。湖内还可以养鱼、养鸭,成为一道美丽的风景线。
3.6.2 环境友好型建设
(1)大气污染处理。煤矿大气污染主要是地面生产系统粉尘,为有效控制粉尘污染,改善矿区环境,东怀煤矿煤场采用“封闭管理,洒水降尘,设备除尘”等有效措施。对地面运煤走廊、煤场进行盖棚封闭,在煤场内安装洒水装置、除尘器,对场内外道路进行硬化,在煤场周围种树种草,吸尘防风。
(2)节能减排工程。响应国家节能减排号召,实施矿井通风机、井下机械设备及生活用电器等节能减排工程,主要是进行变频节能技术改造,大大降低电能损耗。东怀煤矿产煤而不烧煤,使用空气能、太阳能供应热水,每年减少CO2排放量达706.11 t,SO2排放量达2 264.92 kg。
(3)花园式煤矿建设。坚持以人为本,建设环境优美、人文和谐的花园式煤矿。在井下实现标准化硐室、标准化巷道、标准化工作面等安全质量标准化建设的同时,实施井上“美化、亮化、景观化”环境改造工程。对地面工业广场进行公园式绿化改造,使矿区花草、果树、风景树、文化长廊、亭台楼阁相映成趣,呈现四季常青的优美环境,构建景观、艺术、生态化的新型工业矿区,使矿区发展与生态环境和谐统一。
4 中小型煤矿现代化矿井建设效果
4.1 提高经济效益
自2005年开展矿井机械化改造,2006年实现综合机械化生产,东怀煤矿克服了思想障碍、旧井改造、软岩支护、技术不熟练等困难,使软岩地区中小型煤矿综合机械化改造成功,创造了广西煤矿生产效益多项第一,主要见表1。
4.2 保障生产安全
百矿集团坚持安全发展,科技兴矿,创建和谐矿区,实现人、机和生产环境协调统一,从根本上提升了矿井安全生产水平和保障力。东怀煤矿建矿15年来没有发生过重大安全生产责任事故,原煤生产百万吨死亡率为零,煤炭产能突破了500万t;15年来,这里的六化建设使企业得到了可持续发展,生产安全管理形成“百色模式”,被誉为全国“中小型煤矿生产安全一朵绚丽奇葩”“中小型煤矿现代化建设一个典范”。
5结语
百矿集团在复杂地质条件下实施中小型煤矿现代化矿井建设的实践创新,总结出中小型煤矿现代化矿井建设的成功模式,形成“百色经验”典范,具有借鉴指导意义。一是改善广西煤炭产业结构,填补广西煤炭综合机械化开采空白;二是引领我国中小型煤矿机械化改造方向,树立榜样;三是开拓复杂地质条件下中小型煤矿现代化矿井建设之路,助推我国中小型煤矿现代化矿井建设历程。为此,百矿集团中小型煤矿现代化矿井建设“百色模式”得到国家安监总局、国务院的高度评价,2012年项目荣获“中国煤炭工业协会一等奖”,后提升为“百色经验”在全国推广。