科技添翼闊步行——河南鄭煤集團(tuán)裴溝礦強(qiáng)力打造科技礦山紀(jì)實(shí) | |||
煤炭資訊網(wǎng) | 2012-4-23 20:04:31 頭條 | ||
“鼠標(biāo)一點(diǎn),井下瓦斯數(shù)據(jù)一目了然,按鈕啟動(dòng),各種設(shè)備連鎖集中控制、紅外線感應(yīng)全自動(dòng)風(fēng)門(mén)、人員定位跟蹤系統(tǒng)……”面對(duì)煤礦深部開(kāi)采的嚴(yán)峻形勢(shì),河南鄭煤集團(tuán)裴溝礦以“科技興礦、科技興安、科技強(qiáng)礦”為指導(dǎo),圍繞防突和瓦斯治理、礦井水害防治、采面高產(chǎn)高效、支護(hù)改革和機(jī)電運(yùn)輸環(huán)節(jié)改造,先后制服“瓦斯虎”,增大“肺活量”,打造“鐵筋骨”,增設(shè)“千里眼”等技術(shù)創(chuàng)新工作,一系列科技創(chuàng)新和技術(shù)裝備讓這個(gè)有著近50年歷史的老礦重新煥發(fā)出生機(jī)和活力,該礦連續(xù)四年保持河南省“五優(yōu)”礦井稱號(hào),被河南省工信廳授予鄭煤集團(tuán)首個(gè)“五優(yōu)”示范礦,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)2500多天,科技助推該礦飛速駛?cè)肓税踩咝Оl(fā)展的快車(chē)道。 實(shí)行信息自動(dòng)化、增設(shè)“千里眼” “裝備系列化,管理信息化”是現(xiàn)階段國(guó)家對(duì)煤炭行業(yè)發(fā)展新的要求。裴溝礦敢為人先,早在2009年就成立生產(chǎn)自動(dòng)化監(jiān)控中心,經(jīng)過(guò)兩年的探索與建設(shè),裴溝煤礦礦井綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)初步建成。通過(guò)運(yùn)行,在礦井供電系統(tǒng)、主運(yùn)輸系統(tǒng)、主排水系統(tǒng)以及主副井提升系統(tǒng)、礦井主扇控制系統(tǒng)等方面實(shí)現(xiàn)了在地面監(jiān)控中心對(duì)遠(yuǎn)方設(shè)備的監(jiān)測(cè)監(jiān)控,達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的無(wú)人值守、運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄、生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)傳送發(fā)布,使礦井的安全生產(chǎn)初步實(shí)現(xiàn)信息化管理。進(jìn)入2011年,裴溝煤礦對(duì)礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)又進(jìn)行了深入開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面,提高了自動(dòng)化控制率,并在自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)性方面進(jìn)行了技術(shù)革新,增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,降低了故障率;在信息發(fā)布方面,開(kāi)發(fā)出獨(dú)具特色的信息管理系統(tǒng),設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)及年、月、日信息自動(dòng)生成后以圓餅圖、柱狀圖、表格形式通過(guò)WEB實(shí)時(shí)發(fā)布,界面醒目、美觀,各個(gè)職能部門(mén)可以隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽掌握,該礦還把原來(lái)的安全監(jiān)控系統(tǒng)由原來(lái)的通信傳輸方式升級(jí)為高速光纖傳輸,采用以太網(wǎng)傳輸平臺(tái),主干線網(wǎng)采用工業(yè)以太網(wǎng),井下采用本安型交換機(jī)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)改造優(yōu)化后,不但容量增大,而且避免了傳感器誤報(bào)警、斷線故障的發(fā)生,在瓦斯超限等異常情況發(fā)生時(shí),可及時(shí)采取斷電措施化解風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)了“裝備齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、處置迅速”的目標(biāo)。這一系列技術(shù)研究成果,使裴溝礦通風(fēng)與防突技術(shù)在理論上更加完善,方案更加科學(xué),措施更加縝密,為該礦安全生產(chǎn)提供了更加可靠的技術(shù)支持與保障,由于裴溝礦生產(chǎn)信息自動(dòng)化控制從系統(tǒng)技術(shù)水平、運(yùn)行效果、取得效益等方面都處于集團(tuán)公司領(lǐng)先水平,該技術(shù)成果在2011年被評(píng)定全國(guó)煤炭企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)、河南省企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)。 執(zhí)行“兩堵一注” 制服“瓦斯虎” 瓦斯位于五大自然災(zāi)害之首,瓦斯抽采與利用是解決瓦斯災(zāi)害的根本手段之一。實(shí)踐證明,只有變被動(dòng)排放為主動(dòng)抽采,才能將瓦斯事故防患于未然,從而在根本上解決瓦斯災(zāi)害頻發(fā)的問(wèn)題。裴溝礦被定性為高瓦斯突出礦井后,為治理瓦斯、預(yù)防突出事故,裴溝煤礦付出了大量的人力和資金,廣大科技人員也在防突消突方面傾注了大量的心血和汗水,該礦技術(shù)人員積極運(yùn)用所學(xué)知識(shí),立足現(xiàn)場(chǎng),深入鉆研業(yè)務(wù)技術(shù),研究瓦斯涌出與突出的機(jī)理和規(guī)律,按照國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、發(fā)改委、能源局、煤監(jiān)局印發(fā)的《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》對(duì)瓦斯抽采系統(tǒng)、抽采方法及工藝、抽采達(dá)標(biāo)評(píng)判、抽采達(dá)標(biāo)責(zé)任提出了更高的要求,該礦把瓦斯抽采利用作為科技攻關(guān)的一個(gè)課題,立足于裴溝煤礦現(xiàn)有的瓦斯抽采和瓦斯發(fā)電系統(tǒng),把瓦斯利用與瓦斯治理相結(jié)合,把瓦斯利用與節(jié)能減排相結(jié)合,把瓦斯利用與保護(hù)生態(tài)環(huán)境相結(jié)合,突破瓦斯利用的技術(shù)難點(diǎn),摸索適合裴溝煤礦生產(chǎn)實(shí)際的瓦斯抽采技術(shù),獨(dú)創(chuàng)大直徑鉆孔“兩堵一注”高負(fù)壓抽采技術(shù),在強(qiáng)力推進(jìn)“先抽后采,效果達(dá)標(biāo)”的同時(shí),加大瓦斯利用,變害為利,變廢為寶,堅(jiān)持“區(qū)域防突措施先行,局部防突措施補(bǔ)充”的原則,樹(shù)立“采掘之前抽采達(dá)標(biāo)、采掘當(dāng)中少上措施”的理念,實(shí)行以預(yù)抽為主的瓦斯治理措施,全面推行由生產(chǎn)過(guò)程治理向超前治理轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)抽采和防突效果達(dá)標(biāo)。通過(guò)開(kāi)展“采煤工作面卸壓和非卸壓條件下抽放半徑測(cè)定”、“三軟厚突出煤層大直徑順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯效果研究”和“三軟煤層高應(yīng)力區(qū)深鉆孔施工技術(shù)研究”三項(xiàng)課題攻關(guān),確定瓦斯抽放半徑的影響因素;探索鉆孔瓦斯抽放的防突機(jī)理和高瓦斯、高地應(yīng)力條件下鉆孔在成孔過(guò)程中鉆孔應(yīng)力分析,系統(tǒng)地研究符合裴溝礦實(shí)際的防突技術(shù)理論,提高防突保障技術(shù)水平。2011年在瓦斯防治與防突方面,該礦技術(shù)人員共完成了《“三軟”突出厚煤層回采工作面消除煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性研究》、《安全監(jiān)控系統(tǒng)以太環(huán)網(wǎng)改造研究與設(shè)計(jì)》、《“三軟”突出厚煤層大直徑順層鉆孔抽放效果研究》等七項(xiàng)技術(shù)研究成果,有力的破解了防突難題。 優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、增大“肺活量” 隨著31、42采區(qū)的投產(chǎn),全礦井32、34、31、42四個(gè)采區(qū)聯(lián)合開(kāi)采、四個(gè)風(fēng)井聯(lián)合運(yùn)行,通風(fēng)路線增長(zhǎng),通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,風(fēng)量調(diào)配困難、通風(fēng)阻力較高,通風(fēng)系統(tǒng)抗災(zāi)能力面臨考驗(yàn)。在2012年,我礦將“開(kāi)展多風(fēng)井聯(lián)合開(kāi)采抗災(zāi)能力分析與研究”,對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行解網(wǎng)分析,找出礦井實(shí)行多風(fēng)井聯(lián)合運(yùn)行后通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題,并合理調(diào)節(jié)各主扇運(yùn)行參數(shù),避免聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)期間各自相互影響。結(jié)合礦井采掘接替設(shè)計(jì)布局,詳細(xì)分析礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化并進(jìn)一步杜絕礦井風(fēng)網(wǎng)中的角聯(lián)、銳角通風(fēng)現(xiàn)象,提出具體的礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化及抗災(zāi)、減災(zāi)研究方案。為裴溝煤礦長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)開(kāi)展“礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性研究”, 針對(duì)性研究瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題,例如:線路斷開(kāi),監(jiān)控系統(tǒng)干擾、監(jiān)控設(shè)備無(wú)信號(hào)、溫度天氣影響等,提出針對(duì)性措施,保證信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理,降低事故發(fā)生概率,提高礦井安全生產(chǎn)系數(shù),為礦井安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。在對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí),積極推廣新技術(shù):如井下主要地點(diǎn)風(fēng)門(mén)完成了注漿加固改造實(shí)現(xiàn)連體化;井下所有風(fēng)門(mén)安裝了傳感器,井下風(fēng)門(mén)同時(shí)打開(kāi)的問(wèn)題得到有效解決;對(duì)深部副井瓦斯抽采泵站安裝了在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng);所有局扇安裝了饋電傳感器,解決局扇意外停風(fēng)引起的瓦斯事故。在42風(fēng)機(jī)電控中采用高壓變頻調(diào)速控制裝置,可以對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓進(jìn)行任意調(diào)節(jié),代替過(guò)去擋風(fēng)板控制方式,不但節(jié)約了大量的電能,而且改善了系統(tǒng)的運(yùn)行性能,這些新技術(shù)應(yīng)用為整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。 強(qiáng)力支護(hù)改革,打造“鐵筋骨” 裴溝礦開(kāi)采深度已達(dá)500米以下,隨著礦井深部開(kāi)采,線路延長(zhǎng)、壓力增大,礦壓顯現(xiàn)明顯,原有的支護(hù)工藝和支護(hù)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)礦井中長(zhǎng)期發(fā)展需要,特別是井下十頭地點(diǎn)增多,僅靠日常擴(kuò)修根本解決不了問(wèn)題,在巖巷掘進(jìn)中,該礦通過(guò)增加巷道斷面和支架強(qiáng)度、實(shí)行煤(巖)巷壁后注漿、巖巷打錨索、煤巷縮小棚距、推廣應(yīng)用自動(dòng)上梁器,采面端頭支架改進(jìn)等一系列措施,通過(guò)加強(qiáng)采掘工程質(zhì)量管理、革新各種施工工藝、推廣新技術(shù)、新設(shè)備,減輕了職工勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了作業(yè)環(huán)境,提高了單進(jìn)水平。該礦推廣使用圍巖注漿加固、錨注技術(shù)治理底鼓,提高圍巖抗壓能力,成為巖石掘進(jìn)中一大亮點(diǎn),得到了集團(tuán)公司及兄弟單位一致好評(píng)和廣泛認(rèn)可。2011年,該礦在31071工作面開(kāi)展了綜采工作面設(shè)備升級(jí)改造新工藝應(yīng)用技術(shù)研究,采用ZFT6000/19/28T型液壓支架,很好地適應(yīng)了“三軟”煤層綜放工作面對(duì)支架初撐力、工作阻力等方面的要求;優(yōu)化了端頭支護(hù)技術(shù),解決了端頭支護(hù)量大、勞動(dòng)強(qiáng)度大的難題,摸索出一整套適合不穩(wěn)定煤層的三機(jī)配套生產(chǎn)工藝,提高了頂板管理水平和回采工效,工作面平均單產(chǎn)穩(wěn)定在11~12萬(wàn)噸/月,該技術(shù)項(xiàng)目經(jīng)過(guò)近一年的研究和實(shí)施,為裴溝礦帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,該礦生產(chǎn)機(jī)械化水平取得了更大進(jìn)步,2011年12月25日,裴溝煤礦《“三軟”煤層條件下綜采工作面設(shè)備升級(jí)改造新工藝應(yīng)用技術(shù)研究》項(xiàng)目通過(guò)了河南省科學(xué)技術(shù)廳鑒定,標(biāo)志裴溝礦新型改造中位放頂煤支架采煤工藝躋身全省煤炭行業(yè)前列。 獨(dú)創(chuàng)3+聯(lián)合支護(hù),破除提升“瓶頸” 裴溝礦深部副井深達(dá)536米,深部副井井筒從5年前開(kāi)始出現(xiàn)井壁碹體損壞、變形,罐道發(fā)生變形和位移,多次出現(xiàn)卡罐籠現(xiàn)象,并擠壓排水管和高壓電纜,井筒安全運(yùn)行受到威脅。因井筒斷面大、地質(zhì)條件差,并且井筒內(nèi)裝備復(fù)雜,維修期間還要保證通風(fēng)、供電、排水等多項(xiàng)重要任務(wù)不受影響,井筒維修工程難度在鄭煤集團(tuán)公司歷史上前所未有。裴溝煤礦對(duì)深部副井的整修問(wèn)題多次召開(kāi)技術(shù)方案研討會(huì),確定了創(chuàng)造性的“U型鋼支架+錨噴+鋼筋混凝土”支護(hù)形式,保證井筒在服務(wù)年限內(nèi)的安全運(yùn)行;在施工中,規(guī)劃發(fā)展科和施工單位一起,從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出發(fā),通過(guò)采取“分區(qū)域放炮”的積極措施配合其它輔助保護(hù)措施使高壓電纜未受到任何破壞;通過(guò)采用“通風(fēng)式吊盤(pán)”解決了井筒的通風(fēng)問(wèn)題;通過(guò)采取嚴(yán)密的管子座拆除、安裝措施和施工步驟,將正在工作中的已彎曲變形的四趟∮426mm排水管重新校直后固定……。以這些科學(xué)、嚴(yán)密的技術(shù)措施做保證,深部立井維修工程取得圓滿成功,消除了裴溝煤礦重大安全隱患,破解了遏制高速發(fā)展的“瓶頸”。 首創(chuàng)水體下開(kāi)采,資源再添“良田” 根據(jù)裴溝煤礦的采區(qū)接替,31、42采區(qū)的開(kāi)發(fā)迫在眉睫,但31采區(qū)地表有魔洞王水庫(kù)及堤壩,開(kāi)采后將對(duì)礦井安全構(gòu)成威脅。為了分析31采區(qū)在魔洞王水庫(kù)下采煤的安全性,以確保水體下安全采煤,同時(shí)分析魔洞王水庫(kù)及堤壩的采動(dòng)損害程度,以便采取相應(yīng)的維護(hù)加固措施,確保堤壩的安全有效運(yùn)行,裴溝煤礦同河南理工大學(xué)共同開(kāi)展了《魔洞王水庫(kù)下開(kāi)采可行性方案研究》,并編制了《裴溝煤礦魔洞王水庫(kù)下31采區(qū)開(kāi)采設(shè)計(jì)》。按照設(shè)計(jì)提出的開(kāi)采限高、限速、地面觀測(cè)、壩體加固等技術(shù)措施,各職能部門(mén)精心組織,現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格落實(shí)技術(shù)措施,目前31071工作面已安全推過(guò)魔洞王水庫(kù)下區(qū)域, 31071工作面在水體下的安全開(kāi)采,是裴溝礦黨政領(lǐng)導(dǎo)和全體員工尊重科學(xué)、依靠科學(xué)思想的具體體現(xiàn),是科學(xué)技術(shù)理論指導(dǎo)生產(chǎn)所取得的的豐碩成果。 一系列高科技的推廣應(yīng)用,讓裴溝礦如虎添翼,在安全高效發(fā)展的道路上闊步前行。
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