新集二矿论文（通用4篇）
新集二矿论文 篇1
摘要：本文主要通过新集二矿1煤掘进施工中使用的相关技术措施, 控制1煤底板灰岩水对巷道掘进期间带来威胁的成功经验介绍, 探讨矿井开采1煤过程中掘进时期灰岩水的治理。
关键词：技术措施,底板灰岩水
引言
目前, 新集矿区部分矿井, 浅部煤炭资源由于高强度开采不断减少, 逐渐向深部水平不断延伸, 其中1煤层安全开采已经成为矿区突出的问题。由于1煤层煤质好、发热量高, 对于新集矿区而言, 1煤开采势在必行, 具有非常的意义。目前, 新集二矿浅部资源已接近枯竭, 矿井逐步转入深部开采, 其中1煤安全开采对于新集二矿来说迫在眉睫。由于1煤层赋存条件的特殊性, 1煤底板距离下伏太原组灰岩较近, 平均距离只有18m, 为1煤开采带来很大威胁。如何有效解决1煤层开采掘进期间, 下伏太原组灰岩水对施工巷道带来的安全问题, 是1煤层是否安全围面的关键因素, 同时也是1煤层安全回采的必要前提。针对1煤特殊赋存条件, 新集二矿采取有效安全技术措施, 在控制1煤下伏太原组灰岩水的威胁方面, 取得了成功经验。下面就新集二矿在控制1煤底板灰岩水方面的成功经验进行探讨。
1 概况
新集二矿位于淮南市凤台县城西约12km, 现核定生产能力2.0 Mt/a。目前矿井划分2个生产水平, 其中一水平-550m, 二水平-750m, 并设置辅助水平2个, 即-450m水平、-650m水平。1煤设计首采工作面位于-650m辅助水平中央采区东翼, 煤层直接顶以粉砂岩为主, 平均厚度6m, 老顶以中—细砂岩为主, 平均厚度14m, 直接底以泥岩为主, 平均厚度1.1m, 老底为砂泥岩互层, 平均厚度12.8m, 区内水文地质条件较复杂, 影响巷道掘进的主要充水水源为1煤顶板砂岩裂隙水, 由于1煤距下伏太原组灰岩平均间距仅18m左右, 巷道掘进存在遇构造等而发生底板灰岩出水的可能。
1.1 1煤组顶板砂岩水
1煤组顶板50m范围内砂岩以中～细砂岩为主, 平均厚度在29.6m左右。依据现有资料分析, 该砂岩含水层裂隙发育不均一, 局部富水性较强, 静储量型, 易疏干, 为巷道掘进期间直接充水水源。巷道掘进遇裂隙发育段可能出现顶板淋、滴水及锚杆眼出水现象。
1.2 1煤底板太原组灰岩水
太原组地层厚度109.20～144.97m, 平均厚120.79m, 含灰岩13层, 灰岩平均总厚68.79m, 占组厚57%。太原组地层由10～13层浅灰～深灰色灰岩、含泥灰岩、生物碎屑灰岩和砂岩、砂质泥岩、泥岩组成, 其中4、12灰岩全区稳定。太原组灰岩距上覆1煤层间距较小, 平均距离约18m, 最小间距11.50m。
本区太原组灰岩依隔水层厚度可划分为三段:上段为C31-C34层灰岩, 中段为C35-C310下段为C311-C313层灰岩。
根据本井田地面施工的水文长观孔 (水0401、水0501、水0601、水0701、水0801、水0502孔) 来看, 所揭露太灰时均未发生漏水现象, 所取岩芯裂隙较发育, 多被方解石充填, 未见溶隙, 其中水0601、水0701、水0801孔对太灰含水层进行了抽水试验, 静水位标高:-33.72m～-30.04m, 单位涌水量q=0.00116L/s.m～0.00231 L/s.m, 富水性弱, 渗透系数k=0.00379m/d～0.00565 m/d;根据抽水试验结果反映钻孔附近灰岩富水性弱。
目前勘探资料表明, 太原组灰岩裂隙较发育, 但大部分被方解石充填, 富水性弱, 且具有不均一的特点, 太灰、太灰与奥灰之间、灰岩与其他含水层之间未发现明显的水力联系。
太原组灰岩距上覆1煤层间距较小, 平均距离约18m, 巷道掘进存在遇构造等而发生底板灰岩出水的可能。
1煤煤层综合柱状图
2 巷道布置及安全技术措施
2.1 巷道布置
根据矿井精查地质勘探报告, 为区内其他工作面安全开采, 确定首采面位于-650m辅助水平, 标高-647m～-616m, 共布置5条巷道, 分别为工作面风、机巷, 工作面切眼, 瓦斯高位抽排巷及底板截水巷。其中底板截水巷沿1煤底板与灰岩交接位置布置。为防止掘进及回采期间, 底板灰岩水的威胁, 在-650m辅助水平布置新增水仓。
2.2 安全技术措施
(1) 坚持预测预报、有疑必探、先探后掘的防治水原则, 落实“防、堵、疏、排、截”综合治理措施。
(2) 采取物探、钻探相结合的方法超前探测前方岩层顶、底板富水性及构造等。采用瞬变电磁、高密度电法对施工前方是否存在富水异常区域、构造发育带进行探测, 每掘进100m探测一次, 保留25m超前距, 根据巷道掘进实际情况, 可适当进行加密探测。如物探超前探测掘进前方存在富水异常区域时, 在迎头巷道帮部施工钻场打钻探放物探富水异常区钻孔, 钻孔与掘进迎头超前距保持不小于25m。
(3) 掘进期间采取强排水方法, 在巷道内各铺设2路8寸排水管紧跟迎头, 安装3台30KW潜水泵 (流量120m3/h、扬程50m) 。巷道低洼处挖临时水泱, 并设泵排水。
(4) 工作面掘进期间加强水情监测, 发现顶板淋水较大、底板渗水较大及底板鼓起严重等特殊情况及时汇报并采取有效防范措施。
(5) 采取岩巷掩护煤巷掘进, 以截水巷的布置探明前方地质构造, 同时防止底板灰岩透水, 损坏煤层巷道。一旦底板灰岩出水, 能够沿截水巷及时排至大巷水沟直至水仓。施工过程中, 对巷道底板采取注浆加固措施, 增强巷道底板抗压。
3 结语
实践证明, 通过合理的巷道布置以及有效的安全技术措施和施工组织, 在首采面两巷掘进过程中未出现底板灰岩水的危害, 保障掘进过程中人员和机械设备的安全。1煤开采过程中底板灰岩水的治理将会成为两淮地区所有矿井面临的难题, 新集二矿在1煤掘进过程中的成功经验告诉我们, 通过合理的方案设计, 有效的技术措施, 1煤在开采掘进中底板灰岩水是可以有效防治的。同时新集二矿对1煤掘进中控制底板灰岩水危害的经验是值得推广和借鉴的, 也为以后其他矿井开采1煤掘进中底板灰岩水危害控制提供了实践经验。
新集二矿论文 篇2
一、煤矿机电安全质量标准化存在的问题
1. 机电安全检查力度不够。
机电安全专业性强, 涉及的专业技术知识领域宽泛, 现行的执行标准有的缺乏详细操作说明, 存在一定回旋余地, 使检查标准难以准确把握。机电运输系统战线长、范围广, 采取随机抽查的检查方式, 检查对象大都放在设备状况、防爆性能等表面现象检查中, 缺乏对管理制度、安全性能、动态情况的了解。
2. 设备老化与投入不足。
由于历史原因, 安全装备和设备投入存在一定欠账。受经济快速发展的拉动以及煤炭作为基础资源的影响, 产量大幅度增加, 机电安全管理存在被动应付生产, 设备连轴转, 缺乏足够的检修保养时间。
3. 深部开采对机电管理的影响。
随着矿井延深开采, 矿井垂深一般在600m~800m以上, 多水平提升, 接力排水, 增加了供电负荷和设备。深部开采地温和压力增加, 巷道底鼓变形, 空间变小, 管路、电缆受挤压, 给机电管理带来一定的难度。
二、落实精细化管理, 提升质量标准化理念
1. 精细化管理理念。
精即精密精尖;细即细化细致, 做到从设备采购订货、验收入库、使用维护都要达标。新集二矿依托计算机网络, 建立系统规范的精细化管理流程。设备购置、维修、资金结算规范;设备数量清、状态明、属性准, 账、卡、牌、物四对照, 设备账、财物账两相符;设备管理处于有序、动态、透明管理状态, 减少管理人员的日常工作量, 把精力投入到现场管理, 提高工作效率。
2. 大安全管理理念。
新集二矿着眼于安全监控信息化目标, 从设备订货源头把关。设备订货前对厂家资质进行审查认证;设备到货后现场验收, 及时进行清点检查, 不合格设备严禁入库, 从源头上杜绝不合格设备投入井下, 降低安全隐患;建立规范、科学的设备和测验标准, 加强现场监督管理, 切实保证承修质量, 确保设备安全正常运转;建立设备选型、淘汰制度。按照技术上先进、经济上合理、生产上适用的原则, 对设备可靠性、安全性、环保性、节能性等综合分析, 确保设备选型的科学合理, 消除设备购置安全隐患。
3. 强化安全教育培训理念。
为了构建安全生产的责任共同体和利益共同体, 实现责任共担、利益共享, 促进矿井正规有序生产和规范化作业。新集二矿建立基础扎实、形式多样、文化支撑的模块化培训体系, 坚持开展生产区队五级安全教育培训体系, 开展特种作业人员安全培训、职业技能鉴定培训、机电安全管理专项培训、新工人培训等五大类培训, 形成全方位、长时期、大范围的培训体系, 提高职工队伍的安全素质。
三、创新管理机制, 加大质量标准化管理力度
新集二矿坚持以岗位责任制为重点, 积极构建环环紧扣、联保互保、层层推动的安全质量标准化管理链条, 有力地促进了矿井的安全生产。
1. 质量标准化组织保障机制。
建立完善“一把手抓, 抓一把手”的安全质量标准化建设领导责任制, 新集二矿由矿长牵头组成安全质量标准化领导小组, 设立专门办公室和专业组, 实现机电安全质量标准化工作横向分工负责, 纵向层层负责, 项项责任到人。同时, 大力推行质量标准化建设包保制度, 为机电安全精细化管理提供了有力的组织保证。为确保安全质量标准化建设各项工作、责任、措施落到实处, 新集二矿结合实际, 创新安全质量标准化监督检查机制, 全面构建集专职监督检查网络、专业技术监督检查网络、专兼结合监督检查网络于一体的全方位、多层次、大范围的监督检查系统, 在公司机电部门动态检查的同时, 每年进行四次矿井机电质量标准化评比活动。新集二矿每月由机电办组织不低于三次对全矿机电设备进行安全质量全面检查。安监部门每月进行综合抽查, 每季度抽查覆盖率不低于80%。定期和动态进行检查总结, 强势推进质量标准化工作的落实。
2. 质量标准化目标管理机制。
新集二矿狠抓目标制定、分解和控制管理。在目标制定上, 年初专门下发文件, 确定全年的工作目标, 并将目标列入每年与各单位签订的经营目标责任书中, 实行严格的奖惩考核;在目标分解上, 按照“横向分工负责、纵向逐级负责”的原则, 对全年目标进行层层分解, 形成了个人保班组、班组保区队、区队组保主管科室、科室保全矿的目标责任包保体系;在目标控制上, 每月、每季、每半年都对基层队组现场质量标准化进行等级划分, 实行动态监控, 强化过程管理。旬检月检 (动态检查、系统检查) 中, 安全质量标准化得分90分以下视为不达标, 给予责任班队长取消当月安全风险抵押金处理;给予责任单位主要负责人全矿通报批评, 取消当月安全风险抵押金奖励;扣除责任单位当月质量结构工资的20%。同时给予负有责任的管理人员下浮工资分配比例处理。
3. 质量标准化激励制约机制。
新集二矿通过开展“党员模范岗”, 创建“免检工作面”等形式, 形成了一套安全质量标准化工作面、采区、硐室升级机制, 推动和促进了安全质量标准化工作向纵深发展;建立健全了安全质量标准化“五个闭环”组织网络, 形成了科学、完善、快捷、高效运行的闭合管理机制、持续改进机制和激励创新机制, 不断提升矿井安全质量标准化的管理档次。建设安全质量标准化“精品峒室”、“标准工程”, 三年来共创建机电运输质量标准化示范点三十多个。通过建立健全文明创建体系, 开展“安康杯、安全生产月”活动, 营造全员参与、全员实施、全员构建的安全文明生产创建氛围, 对“三违”人员进行帮教和事故案例曝光, 落实奖罚机制, 促进了安全质量标准化工作的深入实施。
四、加强机电质量标准化管理的措施
1. 加强安全教育培训。
煤矿安全是一项系统工程, 抓好机电安全质量标准化工作, 确保职工生命和国家财产的安全必须从提高职工素质入手。为搞好职工技能培训工作, 新集二矿采取全员安全教育培训和技能大赛等多种形式加快技能人才培养, 十大特种作业人员做到100%持证上岗。2010年以来培训员工7 500多人 (次) , 安全管理人员200多人 (次) , 安全从业人员素质得到普遍提高。规范操作岗位“手指口述”作业行为, 增强作业现场各环节、各工序、各岗位的整体协作能力。通过专项培训形式, 全面提高安检员综合素质, 集中优势的机电监察力量, 进行地毯式的逐台设备、逐线、逐面地全面检察, 不折不扣地执行《煤矿安全规程》的相关规定, 不留情面, 该停的坚决依法停下来, 决不手软。落实全员安全教育培训, 严格现场标准化考核, 兑现奖惩, 有效地促进了职工安全素质的提高。
2. 推广使用新装备和技术改造。
对照《煤矿安全规程》及有关行业标准, 做出规划, 确保生产装备、安全监控设备的正常运转和更新换代, 对保护装置不齐的设备如提升绞车、干式变压器, 按照《煤矿安全规程》的要求, 完善保护或予以更换。把好设备的进入关和维修关, 保证按标准要求使用和维修设备, 坚决杜绝伪劣机电产品、无煤安标志产品、非防爆产品在煤矿的滥用, 从源头上消灭事故隐患。推广使用新设备、新技术、新工艺, 特别是创造条件使用综合机械化采煤设备, 避免采用低设备投入、大量投入人员、点多面广、效率低下的人海战术;采用先进工艺流程, 合理控制作业点和作业面个数, 减少事故发生源的个数, 真正实现矿井的安全、高产、高效。2008年以来共投入资金3 000多万元, 改善机电运输各系统状况, 购进机电设备和安全仪器等。投入300万元建立了地面瓦斯抽排发电系统。推广使用了80余套局扇自动切换装置。配备皮带机、煤电钻、电机等综合保护装置200多台, 安设了瓦电闭锁装置160余台。加强了提升、运输、主扇等大型设备的维修与保养, 确保机电设备的正常运行。优先使用大功率采煤机、综掘机、绞车变频调速装置、斜巷行人行车综合监测保护装置、轨道运输监测监控系统、胶带运输监测监控系统、变电所监测监控系统等先进技术和装备。
3. 建立健全机电管理规章制度。
制度是一种约束机制, 是指导职工如何开展工作的尺度, 只有制度完善、管理到位、责任到位, 才能保障机电设备的正常运转。新集二矿制定切实可行的设备管理制度、防爆设备入井检验制度、设备包机制度、设备定期检查制度、各种安全装置定期试验制度和停电检修挂牌制度。建立设备、电缆、小型电器台账, 严格执行各种规章制度, 妥善保管大型设备的技术性能档案;认真贯彻执行设备使用维修制度, 设备谁使用, 谁管理, 谁维护, 负责安全直接责任并实行专责制, 主要设备实行包机制, 做到定人、定机、凭上岗证操作, 严格执行岗位责任制和设备操作规程, 对多班制生产的设备, 操作工人必须执行设备现场交接班制度, 填写设备运行记录。
矿井质量标准化是煤矿安全的基础。实践证明, 矿井质量标准化工作的投入, 能得到十几倍甚至几十倍的效益产出。新集二矿在机电质量标准化建设中, 始终坚持“安全第一, 以人为本”的理念, 不断加大安全投入, 提高技术装备水平, 依托科技创新, 努力改善井下员工的作业环境。机电安全质量标准化工作由静态达标向动态达标转变, 由重结果向重过程转变。1998年以来坚持不懈开展安全质量标准化工作, 始终把安全质量标准化工作视为矿井的形象工程、生命工程、效益工程和基础工程, 2010年以来生产煤炭440多万吨, 杜绝了列级机电事故, 夯实了安全基础, 有力地推进了矿区的安全和谐发展。
摘要：随着煤矿企业不断引进新技术、新工艺, 对机电安全质量标准化管理的要求也越来越高。纵观机电管理, 还存在检查力度不够、设备老化和投入不足等问题。针对问题, 以新集二矿为例, 提出管理创新理念, 落实安全质量标准化精细化管理, 强化“监督、检查、协调、服务”的八字方针, 从提升质量标准化意识入手, 逐步形成系统完善、科学规范、运行高效的安全质量标准化管理体系, 促进矿井安全和谐发展。
新集二矿论文 篇3
选煤厂原有4台德国A4IS-2000型压滤机, 实际处理量仅15 t/ (h·台) , 而且平均每2 d就会发生一次滤板从轨道脱落或其他事故, 给选煤厂煤泥水处理带来很大影响。为此, 2010年1月, 选煤厂采购并安装了2台景津压滤机集团生产的800×2000型智能高效压滤机。该机可全自动打料、卸料, 满足了选煤厂煤泥水的处理要求, 减少了职工的工作量, 降低了机电工的维护量, 得到了选煤厂的认可。
1 智能高效压滤机的结构、性能和特点
1.1 结构及工作原理
智能高效压滤机是集机、电、液于一体的先进分离机械设备, 它主要由机架、自动拉板、过滤装置、液压装置和电气控制部件构成, 如图1所示。
1.1.1 机架
机架是整套设备的基础, 它主要用于支撑过滤机构和拉板机构, 由止推板、压紧板、机座、油缸体和主梁等连接组成。支撑过滤机构的主梁采用Q345桥梁钢及H型钢, 具有机械强度高、抗拉强度大等特点;止推板、压紧板和机座均采用Q345钢板焊接而成;而油缸体采用优质27硅锰无缝钢管加工制造;活塞杆材质为45号钢, 调质处理后外镀0.06硬铬;密封圈用四氟铜加工制作, 机械性能良好。设备工作运行时, 活塞杆推动压紧板, 将位于压紧板和止推板之间的滤板、隔膜板及过滤介质压紧, 以保证带有一定压力的滤浆在滤室内加压过滤。
1.1.2 自动拉板
拉板系统由变频电机、拉板小车、链轮、链条等组成。在PLC自动控制下, 变频电机转动, 通过链条带动拉板小车完成取拉板动作。拉板采用分组拉开形式, 若干块滤板用短链相连, 第一组板在压紧板松开过程中被拉开, 后面各组板由拉板小车分组依次拉开, 运行平稳, 动作可靠, 卸料效率高。除程序控制外, 还可手动控制, 能随时控制拉板过程中的前进、停止、后退动作, 以保证卸料过程顺利进行。
1.1.3 过滤装置
过滤装置由整齐排列在主梁上的滤板、隔膜板和夹在滤板之间的过滤介质组成。聚丙烯增强滤板选用优质聚丙烯压制而成, 机械性能良好, 化学性能稳定, 具有耐压、耐热、耐腐蚀、无毒、重量轻、表面平整光滑、密封性好、易洗涤等特点。过滤开始时, 滤浆在进料泵的推动下, 经止推板的进料口进入各滤室内, 滤浆借助进料泵产生的压力进行固液分离, 由于过滤介质 (滤布) 的作用, 使固体留在滤室内形成滤饼, 滤液由出液阀排出。若滤饼需要洗涤, 可由止推板上的洗涤口通入洗涤水;若需要含水率较低的滤饼, 可从洗涤口通入压缩空气, 透过滤饼层, 吹出滤饼中的一部分水分。
1.1.4 液压装置
液压装置是主机的动力装置, 在电气控制系统作用下, 通过油缸、油泵及液压元件来完成各种工作, 实现自动压紧、自动补压及自动松开等功能。
(1) 自动压紧。
开始压紧时, 电机带动油泵开始向油缸高压腔供油, 在油压的作用下活塞杆前进, 推动压紧板压紧滤板, 当压力达到电接点压力表的上限时, 电机自动停止运转, 进入保压状态, 此时系统压力由溢流阀确定。
(2) 自动补压。
压滤机把滤板压紧后, 液控单向阀锁紧回路并保压, 电磁换向阀阀芯处于中位, 当油压降至电接点压力表下限时, PLC发出信号, 油泵向油缸高压腔供油补压。当压力达到电接点压力表上限时, 补压结束, 如此循环完成自动补压。
(3) 自动卸压及松开。
过滤完毕开始卸压, 延时15 s后, 电机带动油泵向油缸低压腔供油, 活塞杆带动压紧板后退, 当压紧板与限位开关相接触时, 压紧板停止运动, 同时, 变频电机拉板系统开始工作, 进行自动卸料。
1.1.5 电气控制部分
电气控制部分是整个系统的控制中心, 它主要由变频器、PLC (可编程控制器) 、热继电器、空气开关、断路器、中间继电器、接触器、按钮及指示灯等组成。自动压滤机工作过程的转换是靠PLC内计时器、计数器、中间继电器和PLC外部的限位开关、压力继电器、电接点压力表、控制按扭等的转换而完成的。压滤机工作过程可分为卸压、松开、取板、拉板、压紧、保压和补压等, 如图2所示。
(1) 卸压。
当进料过滤过程完成后, 压滤机开始卸料, 高压卸荷阀将油缸内的高压油卸掉, 以防止压紧板松开时液压系统受冲击。卸压时间由PLC控制, 当延时达到时间后, 压滤机自动转入压紧板松开状态。
(2) 松开。
油泵电机启动, 液压站往油缸前腔供油, 活塞杆带动压紧板后退, 滤室被打开, 卸料过程开始, 当压紧板接触到限位开关后, 压滤机自动转入取、拉板状态。
(3) 取、拉板。
变频电机带动小车取板, 在取板过程中如果变频器发出过载信号, 则转入拉板过程;在拉板过程中, 如果变频器发出过载信号, 则转入取板过程。
(4) 压紧。
取、拉板动作完成后, 泵站油泵电机运转, 液压站往油缸高压腔供油, 活塞杆带动压紧板前进, 从而推动滤板执行压紧动作。当滤板与止推板相接触时, 液压系统压力上升, 达到设定压力上限值后, 压滤机自动转入保压状态。
(5) 补压。
由于泄漏等原因会使压力逐渐下降, 当其下降到压力下限值时, 压滤机油泵电机自动启动, 压紧补压, 使压力表恢复上限值。
1.2 主要技术参数 (表1) 及规格 (表2)
2 智能高效压滤机在新集二矿选煤厂的应用效果
2.1 原德国A4IS-2000型压滤机的使用效果
A4IS-2000型压滤机使用年限长, 设备老化严重, 在设备维护和材料消耗上花费了很大的人力和物力, 其缺点主要体现在以下几个方面。
(1) 压滤机滤板行走轨道经常有煤泥进入, 造成滤板脱落, 几乎每天都需要维修工进行清理, 而且每次解决滤板脱落问题都要花费1～2 h。
(2) 由于设备老化, 压滤机在注料时煤泥水经常从滤板间喷射出来, 造成滤布损耗大, 全系统运行时, 平均每天每台压滤机都要更换一块滤布。
(3) 操作人员多。压滤机卸料时, 必须有3人在现场操作, 1人控制按钮, 1人拿铲子清理滤布, 还要1人使用工具将滤板分离 (滤板无法完全自动分开) 。
(4) 工作效率低, 无法满足生产需求。使用原压滤机时, 每个生产班8 h只能卸载10包 (1包煤泥为1台压滤机1次压滤煤泥量) 煤泥。选煤厂重介质和跳汰系统全部开机运行时, 系统24 h煤泥产量超过600 t, 原压滤系统只能维持1星期。如果系统全部运行时间超过1星期, 煤泥将无法得到及时处理, 导致循环水煤泥含量严重超标, 出现“冒黑水”现象, 极大地制约了选煤厂的生产工作。
2.2 智能高效压滤机的使用效果
(1) 操作方面, 新型压滤机有两种控制方法:手动控制和自动控制。经过选煤厂与厂家技术人员协商改造, 目前压滤系统的低压入料泵、压滤机、煤泥胶带输送机及滤液泵已经实现闭锁联控。操作人员在压滤机操作平台即可实现全系统操作, 真正实现了设备自动化。
(2) 设备维护方面, 新型压滤机除了拉板小车、滤布等易损件外, 其他几乎属于免维护设备。自2010年3月新设备安装运行以来, 压滤机的维护时间平均每周不足1 h。
(3) 生产效率方面, 新压滤机完全实现了全自动操作, 每个生产班8 h可处理煤泥量384 t, 是原压滤机的3.2倍。
2.3 压滤机实际处理量及工作周期对比
从入料到最后完成卸料, 原压滤机单台工作周期为1 h, 实际处理量为15 t/工作周期;新压滤机工作周期为15～20 min, 单台实际处理量为16 t/工作周期。在时间上, 新压滤机工作周期为原压滤机的1/3, 卸料更快, 煤泥水处理周期更短, 有力地推进了选煤厂洗水闭路循环, 很好地解决了制约选煤厂生产的煤泥水处理问题。
在压滤效果方面, 根据选煤厂煤泥水分要求, 新型压滤机在2次吹风压榨系统并未开启的情况下, 滤饼水分可控制在21%～22%, 完全符合选煤厂滤饼质量要求。
3 压滤机运行成本分析
表3列出了选煤厂压滤机改造前后维修及配件应用情况, 从表中可以看出, 新压滤机在使用性能上大大超越了原德国压滤机, 因此大幅度降低了选煤厂成本管理。
(1) 岗位职工工资成本降低。
以班计算, 原压滤系统操作人员为3人/班, 使用新压滤机后, 压滤系统操作人员为1人/班, 3班操作人员合计减少6人。员工工资按2 000元/ (人·月) 计算, 该岗位每年可降低工资成本14.4万元。
(2) 设备维护人工成本降低。
按表3中维护量的时间对比, 旧压滤机年维护量为244次, 新压滤机年维护量为53次, 维护量减少了191次/ a, 极大地降低了压滤系统维修工的工作强度和工作量, 从而大大降低了人工成本。
(3) 材料配件成本的降低。
按表3中材料对比情况, 系统全部运行时, 原单台压滤机每月需更换滤布15块, 1a则需要180块滤布;单台新压滤机每月需更换滤布5块, 1a需要更换滤布60块;这样每年每台节约120块滤布, 2台压滤机更换完成后, 每年共可节约240块滤布, 每块滤布成本以1 000元计算, 总成本节约24万元/ a。在设备备件方面, 按照进料数据对比, 每年可节约50万元左右 (设备备件为外单位加工, 属于非标产品, 无价格对比, 相对价格只能以进料价格为准) 。
以上数据累计表明, 智能高效压滤机投入使用后, 每年可降低选煤厂运营成本90万元左右。
4结束语
智能高效箱式快开式压滤机是集机、电、液于一体的先进机械分离设备, 该系列压滤机能够实现滤板压紧、过滤、压榨、反吹、洗涤、滤板松开、卸料等各道工序的自动化控制, 同时电气元件和液压元件均采用名牌厂家产品, 使用寿命长。新集二矿选煤厂1a来的使用效果表明, 该智能高效压滤机使用快捷、简便, 处理效率高, 有效改善了选煤厂长期以来由于煤泥水处理不及时造成的生产被动局面, 是类似选煤厂煤泥水处理的理想设备。
摘要：新集二矿选煤厂因原压滤机老化、处理能力不足, 更新安装了智能高效压滤机, 介绍了新压滤机的结构及各部件的工作原理;实际应用表明, 与原压滤机相比, 新压滤机的处理能力提高3倍以上, 并且大幅降低了选煤厂岗位职工工资成本、维修成本及配件成本。
关键词：选煤厂,煤泥,压滤机,应用
参考文献
新集二矿论文 篇4
预抽煤层瓦斯工作的前提条件是抽采钻孔设计要合理,而瓦斯抽采有效半径能解决抽采钻孔设计的合理性。《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》规定:煤矿瓦斯抽采应当坚持“应抽尽抽、多措并举、抽掘采平衡”的原则。有效抽采半径能指导设计合理的抽采钻孔,不仅能在满足预抽时间的前提下达到消除突出危险的目的,而且还能节省大量的人力、财力和物力。
1 抽采半径测定方法及考察步骤
1.1 测定方法
钻孔瓦斯抽采有效影响半径是指单个钻孔在一定抽采时间内沿其半径方向能够达到抽采目标的最小范围。目前常用的钻孔有效抽采半径测定方法是煤层瓦斯压力降低法[1,2,3,4]。该方法是指在原始煤体区域内间隔一定距离布置测压钻孔,测定煤层原始瓦斯压力,待瓦斯压力稳定后,在测压钻孔周围一定距离处施工几个特定孔径的抽采钻孔,在一定的抽采时间内,测压钻孔瓦斯压力降低并且稳定到一定程度,则认为该测压钻孔与抽采钻孔之间的距离为该特定孔径钻孔在抽采时间内的有效抽采半径。该方法需现场测定煤层瓦斯压力,存在测定周期长、成本高的缺点,而且针对顺层钻孔抽采半径考察,由于煤层结构及瓦斯抽采作用,往往出现测压钻孔的瓦斯压力突然间卸压,从而造成考察失败,成功率较低。
钻孔抽采影响半径主要与煤层瓦斯含量、透气性系数、抽采钻孔直径及抽采负压、抽采目标及时间等因素有关。
根据《煤矿安全规程》[5]、《防治煤与瓦斯突出规定》[6]等规定,确定抽采目标[7]。
1)将残余瓦斯含量降低到8 m3/t时的瓦斯抽采率η1:
2)将残余瓦斯含量降低到始突深度处煤层瓦斯含量时的瓦斯抽采率η2:
3)将残余瓦斯压力降低到0.74 MPa时的瓦斯抽采率η3:
4)将残余瓦斯压力降低到始突深度的瓦斯压力时的瓦斯抽采率η4:
5)按《煤矿瓦斯抽采基本指标》[8]规定的瓦斯抽采率η5。
确定的瓦斯抽采率如下:
抽采瓦斯总量可按下式计算:
式中L1、L2——抽采钻孔控制区域长度、宽度,m;
h——抽采钻孔控制区域煤层厚度,m;
ρ——抽采钻孔控制区域煤的密度,t/m3;
W——抽采钻孔控制区域煤层原始瓦斯含量,m3/t;
η——确定的抽采率。
抽采钻孔数量则按下式计算:
式中Q单为抽采时间内统计的单孔抽采量,m3。
Q单的统计计算:一是根据测试数据直接累计得出;二是根据测试数据拟合抽采衰减负指数曲线,再进行积分求解出不同时间的抽采总量。
最后,将N个钻孔平均分布在抽采钻孔控制区域,即可解算出一定抽采时间内的钻孔抽采半径。钻孔抽采半径可采用下式计算:
式中r为抽采半径。
1.2 考察步骤
1)采用DGC瓦斯含量测定装置直接测定试验区煤层原始瓦斯含量W或采用间接法计算煤层原始瓦斯含量;
2)施工1组(10个)抽采钻孔,间距8m;
3)根据抽采目标,计算需要抽采的瓦斯量;
4)根据不同时间的抽采量,计算钻孔瓦斯抽采半径。
2 工程地质条件
新集二矿2101采区共有2层煤,分别为1上煤和1煤层,均为可采煤层。1煤层平均厚度3.9 m,厚度稳定,煤层整体结构较简单,煤层倾角4°~12°,平均9°。1上煤层厚度0~4.44 m,平均3.5 m,煤层整体结构较简单,煤层倾角4°~12°,平均9°。1煤与1上煤层之间发育一层0~1.7 m厚的灰黑色泥岩夹矸。
试验区位于210108工作面,工作面走向长1 485.3 m,倾向长145.5 m,面积216 110 m2;可采走向长1 338.3 m;煤层倾角5°~12°(平均8°),可采斜面积96 638 m2,井下标高-608.3~-647.1m。煤层瓦斯含量为6.65 m3/t,未发生过突出现象。工作面采用走向长壁后退式综合机械化一次采全高、全部垮落及强制放顶式控制顶板的采煤方法。
3 抽采钻孔布置
根据现场考察决定在210108工作面3#钻场沿煤层施工1组顺层抽采钻孔。顺层抽采钻孔的施工参数:钻孔直径94 mm,孔底间距8 m,扇形布置。沿机巷掘进方向控制35 m,沿煤层倾向控制100 m。该种布置方式能解决现场条件不能施工平行顺层考察钻孔问题。抽采钻孔布置设计见图1,钻孔施工参数见表1。
4 考察结果及分析
1)根据统计流量计算抽采半径
根据《煤矿瓦斯抽采基本指标》规定,依据1煤层工作面瓦斯涌出量预测,将采面瓦斯抽采率大于等于30%作为确定钻孔抽采半径的依据。
210108工作面3#钻场抽采半径考察钻孔控制区域需要抽采瓦斯量:
为了减少钻孔长度差异的影响,210108工作面3#钻场采用10个钻孔统一计量,计算钻孔控制区域内平均单孔瓦斯抽采量,统计结果(当天平均单孔抽采纯量)见表2。
实际每天平均单孔抽采纯量并不相等,根据每天的平均抽采纯量累计计算出钻孔抽采15、30、60 d的抽采纯量见表3,抽采半径计算结果见表3,其抽采负压为13 k Pa,抽采钻孔直径为94 mm。
2)根据拟合流量曲线计算抽采半径
根据210108工作面3#钻场平均单孔日抽采瓦斯量统计结果拟合得出抽采衰减负指数曲线,如图2所示,其数据相关系数R2=0.961 6,数据相关性强,其衰减负指数曲线能有效代表210108工作面钻孔单孔抽采瓦斯规律。
根据该抽采衰减负指数曲线公式(10),积分解算210108工作面钻孔抽采半径,结果见表4。
综上所述,以上两种方法算出的钻孔抽采半径基本相符合,考察计算得出1煤层钻孔2个月抽采半径为2.5 m,极限抽采半径为3.1 m。
5 结语
1)新集二矿1煤层2个月钻孔瓦斯抽采半径为2.5 m,极限抽采半径为3.1 m。
2)该方法可作为传统抽采半径测定方法的一种参考,用以指导矿井瓦斯灾害治理工作。
参考文献
[1]徐三民.确定瓦斯有效抽采半径的方法讨论[J].煤炭工程师,1996(3):43-45.
[2]吕贵春.可解吸瓦斯含量降低法在顺层钻孔瓦斯抽采半径考察中的应用[J].矿业安全与环保,2012,39(2):52-55.
[3]张永将,孟贤正.高压水射流水力扩孔抽采半径考察研究[J].矿业安全与环保,2012,39(S1):45-46.
[4]余陶,卢平,孙金华,等.基于钻孔瓦斯流量和压力测定有效抽采半径[J].采矿与安全工程学报,2012,29(4):596-600.
[5]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].北京:煤炭工业出版社,2011.
[6]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.防治煤与瓦斯突出规定[S].北京:煤炭工业出版社,2009.
[7]唐兵,司春风,孟贤正.钻孔瓦斯抽采半径的确定方法及实践[J].矿业安全与环保,2012,39(4):43-45.