桑园煤矿采掘机械化自动化和信息化.docx
《桑园煤矿采掘机械化自动化和信息化.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《桑园煤矿采掘机械化自动化和信息化.docx(13页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
桑园煤矿采掘机械化自动化和信息化
桑园煤矿采掘机械化、自动化
和管理信息化情况调研报告
一、基本情况
(一)煤矿基本情况
龙口市桑园煤矿有限公司前身为烟台市桑园煤矿,1999年企业改制为龙口市桑园煤矿有限公司,隶属龙口市经济和信息化局。
矿井始建于1976年7月,1979年4月建成投产,设计生产能力20万吨/年。
2006年核定生产能力18万吨/年。
矿井开拓方式为立井单水平上下山开拓;通风方式为中央边界抽出式;提升方式为单车双层普通罐笼,1吨矿车提升;运输方式为大巷架线电机车运输,采区、工作面为带式输送机、刮板输送机、JD系列调度绞车运输;排水方式为井下中央泵房一级排水;供电采用双回路供电,高压6KV,低压1140V、660V。
2012年实际产量16.3万吨,矿井现有两个正规采煤面(6104采煤面和5201采煤面),两个正规掘进工作面。
两个采煤面均为炮采工作面,两个采煤面都是单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护,刮板输送机、带式输送机运输。
掘进工作面均为炮掘、耙装机装岩,基本实现了耙装机械化。
我矿曾于2011年7月,在5201采煤面安装了双滚筒采煤机进行了试采,由于地质条件等各方面原因,试采没有成功。
今后,我矿还将进一步加大这方面研究,待条件成熟时再进行试采。
(二)煤矿采掘机械化情况
我矿两个采煤面均为炮采(大采高),采煤面已经实现了单体支护化,运输机械化,采煤面采煤方法均为走向长壁后退式,采空区管理方法为全部垮落法,这也是由本矿井地质条件决定的。
两个掘进工作面均为炮掘,耙装机装岩(煤),装岩基本实现了机械化。
(三)煤矿自动化情况
由于我矿条件所限,目前,各大系统还不实现自动化。
(四)煤矿管理信息化情况
目前,我矿安全管理工作基本上实现了信息化管理。
现在我矿安全避险“六大系统”已健全、完善了“五大系统”,井下紧急避险系统正在研讨中。
(五)开采技术条件
截止2012年末,全矿井地质储量2370.6万吨,可采储量278.3万吨,剩余服务年限11年。
本井田现开采煤层共有两层,一层煤含油页岩平均厚度2.5米左右,二层煤平均厚度2.8米左右,两层煤平均倾角都在10°左右。
本井田内地质构造主要表现为褶皱和断层。
(1)褶皱
本井田位于盆地北侧,地层产状平缓,倾角一般在6°~15°之间,走向近东西,有少量波状起伏和宽缓褶曲,但在断层附近变化较大,部分倾角加大,多数变缓,甚至出现倒倾现象,局部形成小褶曲,褶曲的轴向延展与断层延展方向基本一致。
(2)断层
断层为井田内主要构造。
井田内断裂是在区域断裂构造控制下形成的,矿井由于靠区域断层——草泊断层较近,使井田内断裂构造发育,通过对井田的勘探和采掘工程的实际揭露,共发现落差大于20m的大、中型断层7条,落差10m~20m的断层5条,落差5m~10m的断层5条,落差1.5m~5m的断层38条。
从实际揭露情况看,小断层不但数量多,而且常常成组出现,相距较近,给采掘正常布置和生产管理带来极大困难,有些块段因为小断层影响,无法布置正规采煤面,只能局部穿采,造成一定的资源损失。
目前井田内发现的断层皆为正断层,力学上以张扭性质为主,断层的特征主要表现为:
(1)断层落差中间大、两端小,并且在两端表现出尖灭速率快的特点。
(2)落差变化大,中小型断层落差在走向上3m内就有变化。
(3)走向呈弯曲状,多数在平面上呈现“S”形或反“S”形,有擦痕和镜面。
表现了张扭性断层的特征。
本井田水文地质条件为中等类型
矿区水文地质条件评价
矿区地层的岩性成分除第四系砂砾层、泥灰岩之上第四、五、六层钙质泥岩,泥灰岩和粗砂岩外,均以第四系砂质粘土和煤系地层中的泥岩、含油泥岩、油页岩、粉砂岩等隔水层为主。
这些岩层颗粒细而质软,有的遇水有一定的膨胀性和可塑性,可视为良好的隔水层。
区内各褐煤煤层,质松而脆,内生节理较发育,局部因构造影响裂隙尚发育,使煤层中储存着裂隙水。
但因裂隙率小补给量不大,深部因地压加大,富水性弱。
含煤地层的底部无大的强含水层。
第四系冲积层一般有2~7层砂砾层和2~7层粘土、砂质粘土、粘质砂土。
底部常有砂砾层,但底部的砂砾层局部搀杂粘土成分,富水性较差。
同时也有厚度不一的粘土或砂质粘土。
煤系地层上部为强风化带,多风化成粘土状,塑性好,隔水较好。
中部为较强风化带,风化裂隙局部被粘土物质充填。
古近系褐煤,由于质松而脆,在隐伏露头处,易被风化成土状与粘土物质混合透水性减弱。
泥灰岩、钙质泥岩在隐伏露头的强风化带处,易被风化成碎块,且易被粘土类物质充填,透水性减弱,但强风化带下部充填较差。
通过断层带岩心观察,除了泥灰岩外,多以泥质物为主,断层抽水结果说明富水性弱。
本井田煤系地层的上部有第四系富水性强的砂砾层,煤系含水层多为直接充水层,生产期间井下正常涌水量为34.6m3/h,最大涌水量86.3m3/h,因此水文地质条件复杂程度为中等。
瓦斯煤尘及煤的自燃
(1)瓦斯
本矿井属于低瓦斯矿井。
龙口矿区瓦斯鉴定结果均属于低瓦斯矿井,但仍存在爆炸的危险性。
1982年10月2日10时20分,洼里煤矿施工四采区二层煤皮带运输机上山时,由于该迎头长期停风,复工时又未将聚集的瓦斯排放彻底,发生局部瓦斯爆炸事故。
本矿井二氧化碳相对涌出量较高,瓦斯和二氧化碳的相对涌出量也极不稳定,应加强瓦斯监测和通风管理。
(2)煤的自燃
由于井田煤的挥发份较高,节理、裂隙发育以及对采空区封闭不严等原因,容易导致煤层自燃发火。
桑园煤矿于1985年、1988年、2000年、2001年几次在井下巷道和采空区发生过自燃发火,损失严重。
邻近矿井也多次发生过煤的自燃现象。
2009年5月山东泰山矿产资源检测研究院对桑园煤矿做开采煤层(煤1、煤2)中煤的自燃倾向鉴定,结论是:
煤1、煤2均属Ⅰ类容易自燃,见下表。
煤炭自燃倾向鉴定表
煤样
水份%
Mad
灰份%
Ad
挥发份%
Vdaf
真密度
TRDg/cm3
吸氧量
ml/g干煤
自燃倾向等级
煤1
17.92
9.09
45.54
1.42
1.04
Ⅰ类容易自燃
煤2
16.90
16.90
43.82
1.52
0.98
Ⅰ类容易自燃
(3)煤尘爆炸危险性`
2009年5月山东泰山矿产资源检测研究院对桑园煤矿开采煤层(煤1、煤2)采样测定,其结论是煤尘具有爆炸性,详见表。
煤尘爆炸性鉴定报告表
煤样
工业分析(%)
爆炸性试验
水份%
Mad
灰份%
Ad
挥发份%
Vdaf
火焰长度(mm)
最低抑制岩粉量(%)
煤尘爆炸指数
鉴定结论
煤1
17.92
9.09
45.54
17.92
510
50
45.54
有爆炸性
煤2
16.9
16.9
43.82
16.9
420
75
43.82
有爆炸性
工程地质条件
由井下生产实践和实际揭露的岩层来看,本井地层属“三软”地层,即:
顶板软、底板软、煤层软。
综合分析认定井田工程地质条件为中等类型。
(六)煤矿生产效率及效益
2012年本矿全员效率0.99t/工,采煤效率5.22,井下工人数量313人,其中初中及以下220人,高中及中专93人,矿每年都严格按上级要求对全体职工进行安全培训,确保安全生产。
2012年矿开采成本170元/吨,左右,利润122万元左右。
(七)安全生产状况
2012年,我矿累计出现轻伤及以上事故两起,其中重伤事故1起伤1人,轻伤事故1起伤1人,2012年我矿千人负伤率为0.28‰,未发生死亡事故。
2012年2月发生一起飞车事故,造成一人重伤,事故由工人违章操作造成。
3月发生一起顶板事故,造成一人轻伤,事故原因是顶板破碎,支护力度不够,落矸伤人。
(八)实施采掘机械化的可行性分析
我矿因受地质条件(“三软”岩层)和井型等因素限制,推进采掘工作面机械化还有一定困难。
今后我矿还将进一步探讨,待条件成熟时再进行试验。
目前条件下还只能进行炮采、炮掘。
二、经验做法
由于我矿受地质条件和井型限制,目前要想实现采掘机械化和煤矿自动化还有一定难度,但安全管理信息化方面还是基本实现了,今后还要在采掘机械化和煤矿自动化方面加大科研力度,加大投入,力争有新的突破。
三、存在问题
由于我矿受地质条件(“三软”地层、大采高)和井型(小型矿井)限制,目前要想实现采掘机械化、还有一定难度,采掘综合自动化和集成管控更加困难。
今后我们首先要在采掘机械化方面有所突破,然后再向采掘综合自动化和集成管控方面迈进。
四、对策建议
在推进煤矿采掘机械化方面,特别是对小型煤矿,希望上级有关部门充分考虑各煤矿实际情况,因矿制宜,有条件的上,没有条件的不能强上,条件不成熟不上,一旦上了就确保成功,不能失败。
附表1:
山东省(区、市)“三化”普查汇总表
附表2:
山东省(区、市)“三化”普查明细表
附表3:
小型煤矿采煤适用装备调查表
附表4:
小型煤矿掘进适用装备调查表
附表5:
山东省(区、市)煤矿自动化系统、信息化系统调查表
附表1
龙口市桑园煤矿山东省(区、市)“三化”普查汇总表
生产能力
(万吨/年)
煤矿
数量
总产量
(万t)
回采
产量
(万t)
其他
产量
(万t)
采煤机械化程度
(%)
综合采煤机械化程度(%)
综采自动化水平
(%)
综采工作面无人化个数
掘进总进尺(m)
掘进装载机械化程度(%)
综合掘进机械化程度(%)
掘进自动化水平
(%)
管理信息化程度
(%)
综合自动化集成率(%)
按所有制划分
合计
国有重点
国有地方
16.3
15.1
1.2
0
0
0
0
1079
100
0
0
80
0
乡镇煤矿
按井型划分
合计
能力≥120
30<能力<120
能力≤30
16.3
15.1
1.2
0
0
0
0
1079
100
0
0
80
0
备注:
1.总产量=回采产量+其他产量;2.采煤机械化程度(%)=机械化采煤工作面产量/回采产量(机采产量+非机采产量);3.综合采煤机械化程度(%)=综合机械化采煤工作面产量/回采产量(机采产量+非机采产量);4.综采自动化水平(%)=自动化采煤工作面产量/回采产量(自动化产煤+非自动化产煤);5.掘进装载机械化程度(%)=掘进装载机械化工作面进尺(米)/掘进总进尺;6.综合掘进机械化程度(%)=综合掘进机械化工作面进尺/掘进总进尺;7.掘进自动化水平(%)=自动化掘进工作面进尺/掘进总进尺;8.管理信息化程度(%)=安全管理工作实现信息化的百分率;5.综合自动化集成率(%)=集成自动化系统个数/自动化系统总数。
附表2
龙口市桑园煤矿山东省(区、市)“三化”普查明细表
序号
矿井名称
矿井
性质
开拓
方式
生产能力
(万t/a)
2012
产量
(万t)
地质
储量
(万t)
可采储量(万t)
煤层
厚度
(m)
煤层
倾角
(°)
瓦斯
等级
煤尘爆炸危险性
煤层自燃倾向
水文地质类型
综合自动化集成率(%)
采煤机械化程度(%)
综采机械化程度(%)
综采自动化水平(%)
机采产量
(万t)
无人综采工作面个数
非机采产量
(万t)
掘进装载自动化程度(%)
掘进装载机械化程度(%)
机械装载工作面进尺(m)
非机械装载工作面进尺(m)
管理信息化程度
(%)
井下
职工
人数
技术人员数量
适合的采煤工艺
是否适合综掘
设计
核定
综采
其中综采自动化
其他
综掘
其中掘进自动化
机械装岩
大本
大专
中专
1
桑园煤矿
生产
立井
20
18
16.3
2370.6
278.3
2.5
10
瓦斯
有
容易
中等
0
0
0
0
0
0
0
0
16.3
0
100
0
0
1079
0
80
380
15
20
40
炮采
否
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
备注:
1.各类煤矿均要填写,非机械化采煤的矿井机采产量为0,填写非机采产量;2.矿井性质:
生产、在建、技改、停产;3.开拓方式:
立井、斜井、平硐、露天;4.核定生产能力应以正式文件批复为准;5.煤层厚度:
多煤层的填写主要可采煤层厚度;6.瓦斯等级:
瓦斯、高瓦斯、瓦斯突出;7.煤尘爆炸危险性:
有、无;8.煤层自燃倾向:
容易、自燃、不易;9.水文地质类型:
简单、中等、复杂、极复杂;10.综合自动化集成率(%)=采、掘、机、运、通等自动化系统综合集成管控率;11.采煤机械化程度(%)=机械化采煤工作面产量/回采产量(机采产量+非机采产量);12.综采机械化程度(%)=综采工作面产煤量/回采产量;13.综采自动化水平(%)=综采自动化产煤量/总产煤量;14.掘进装载机械化程度(%)=掘进装载机械化工作面进尺/掘进总进尺;15.掘进装载自动化水平(%)=掘进自动化工作面进尺/掘进总进尺;16.管理信息化程度(%)=安全管理工作实现信息化的百分率;17.适合的采煤工艺:
综采、高档、炮采、其他;18.是否适合综掘:
是、否。
附表3
龙口市桑园煤矿小型煤矿采煤适用装备调查表
序
号
采煤机
刮板输送机
破碎机
支架
型号
厂家
采高(m)
适应倾角(°)
电压
等级
(kV)
功率(kW)
生产能力(t/h)
型号
厂家
设计长度(m)
输送能力(t/h)
电压
等级
(kV)
装机功率(kW)
刮板链速(m/s)
型号
厂家
破碎能力(t/h)
电压
等级
(kV)
功率(kW)
配套转载机型号
型号
厂家
支撑高度(m)
工作阻力(kN)
适用角度(°)
适用顶板
1
SGB620-40T
山东矿机
100
150
660
55
0.5
2
3
4
5
备注:
煤矿及重点煤机生产企业填写此表,可续页。
附表4
龙口市桑园煤矿小型煤矿掘进适用装备调查表
序
号
掘进机(综掘)
装载机(掘进)
连采机
型号
厂家
生产
能力(m3/h)
掘进截面(m2)
适应坡度(°)
煤岩硬度(f)
电压
等级
(kV)
总装机功率(kW)
型号
厂家
生产
能力(m3/h)
轨距(mm)
电压
等级
(kV)
功率(kW)
斗容(m3)
型号
厂家
最大
采高
(mm)
切割
宽度(mm)
行走速度(m/min)
电压等级
(kV)
总装机功率(kW)
1
PBⅡ-11
太原重工
600
660
11
2
3
4
5
备注:
煤矿及重点煤机生产企业填写此表,可续页;装载机包括铲斗装岩机、耙斗装岩机、装煤机等。
附表5
龙口市桑园煤矿山东省(区、市)各类煤矿自动化系统、信息化系统调查表
序号
矿井名称
综合自动化系统
管理信息化系统
井下运输自动化系统
工作面自动化系统
井下排水自动化系统
供电自动化系统
压风机自动化系统
提升自动化系统
主要通风机自动化系统
应急救援管理系统
矿压监测管理系统
束管监测管理系统
人员定位管理系统
机电设备管理系统
1
龙口市桑园煤矿
无
无
有
无
无
无
无
有
无
有
有
有
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
备注:
煤矿企业负责填写,已建成填写“有”,未建成或未建填写“无”。
出师表
两汉:
诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:
愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:
愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也
。
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。