煤矿井下

煤矿井下（精选十篇）

煤矿井下 篇1

煤矿水害是矿井生产过程中常见的一种灾害, 其中以井下水患发生最为频繁、影响最为严重, 轻则降低矿井生产效率, 重则造成影响生命安全的恶性事故。随着我国经济的发展, 煤矿开采量日益提高, 安全事故也频频发生, 其中不乏因煤矿水害而引起的事故。煤矿水害已经严重阻碍了煤矿的发展, 因此防治井下水害已经成了煤矿安全工作的当务之急。

煤矿井下防治水工作主要包括两个方面, 一方面是预防, 未雨绸缪, 防患于未然;另外一方面是治理, 亡羊补牢, 对已经发生的水患进行综合性的治理和疏导。水患预防技术可分为探测、预测、检测3个环节, 探测环节主要是利用各种物理、化学等手段对矿井的地理环境、水质状况等参数进行测定并对数据进行处理;预测环节则是利用已有的理论知识和探测数据分析水害发生的可能性;监测则是实时的预测, 对矿井进行监控, 及时对水害发出预警信号。而水患治理技术则包括疏放水、截水、注浆堵水三种方法, 通过矿井和水害情况的分析, 选择恰当的治理技术。由于含水层的层次结构比较复杂, 展布范围较广, 富水性很不均一, 尤其对于巨厚的灰岩含水层和多层薄层灰岩含水层其含水介质差异性非常明显, 查明强径流带则是做好防治水工作的前提条件。同时, 合理、有效的方法又是指导安全工作的有力武器, 因此, 只有不断探索和开发煤矿防治水实用、有效的技术方法, 研制高精度的探测仪器才能有效防范煤矿水害的发生

2 矿井防治水主要技术措施

矿井防治水技术措施可以分为预防和治理两个方面。预防又可以分为勘察、观测、探水三个部分, 利用探测、预测、监测等技术手段, 预防井下水害发生。而治理可以分为疏放水、截水、注浆堵水这三个技术措施, 主要是在水害发生后对水灾进行治理。两者都是防治水不可或缺的手段, 矿井防治水技术的关键, 在于查清矿井、采区及工作面的充水水源和导水通道。目前, 通过应用水化学探测技术 (包括放水试验、氧化还原电位、环境同位素、氡气测定、水化学组分及微量元素测定等技术) 和井下物探技术 (主要包括瞬变电磁技术、直流电法技术、音频电透技术、无线电波坑透技术、瑞利波技术、地质雷达技术等) 来探测充水水源和充水通道, 取得了较好的效果。

1) 勘察。为了预防水害的发生, 有必要查明充水水源和通道。一般说来, 要勘查的主要有以下几个方面:

(1) 含水层、隔水层和冲击层的位置、数量、厚度, 各分层的含水性、涌水性及透水性;

(2) 裂隙和断层的调查数据, 包括断层和裂隙的位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围、含水情况和导水性能;

(3) 调查老窑和现采小窑的开采范围、采空区的积水及分布状况, 观测因回采而造成的塌陷带、裂隙带、沉降带的高度及采动对涌水量的影响;

(4) 查明地表水体的分布、水量和补给、排泄条件;

(5) 开采过程中, 围岩破坏及地表塌陷情况。观测岩层垮落带、断裂带、沉降弯曲带的高度及其对涌水的影响。

2) 观测。主要指水文观测, 通过对井下水防治关键因素的分析, 得出水文观测的主要信息源, 收集和处理各项水文监控数据。

(1) 收集矿井所在地的气象数据和河流水文地质资料, 并查明地表水体的分布、水量的补给、排泄条件;

(2) 通过探水钻孔和水文观测孔, 观测各种地下水源的水位、水压和水量变化, 分析水质, 查明矿井水的来源及其补给关系;

(3) 对矿井的涌水量和其季节变化规律进行观测, 建立图表分析机制和数据处理模型。

3) 探水。在井下安全工作中, 在接近工作面采空积水区或接近未封闭又可能突水的钻孔时, 必须探放水。由于井下生产面临着错综复杂的地质和水文地质条件, 由于勘探手段和客观认识能力的限制使得无法对井下情况做到了如指掌, 因此必然会存在着很多无法判断会否发生水害的区域, 存在着不确定性和未知性。因此在采掘施工的过程中, 遇到了疑问区要采取相应的探水措施, 使用超前钻探技术, 提前探明水源位置、水压、水量及其与开采煤层的距离, 以了解清楚地质和水患的情况, 方便采取相应的措施, 防患于未然, 防治水害。

4) 疏放水。对水害的源头进行详细的检测和探查之后, 可以根据不同的水源采取对应的疏放水解决办法, 对于影响煤井安全生产的水源进行疏放是防治井下水害的最积极、最有效的措施, 能够直接消除水害的根源, 治标又治本。

5) 截水。在对水害源头有一个较为系统、清晰的调查结果之后, 假如不适合采取疏放水措施, 比如现场的条件不允许疏放水或者虽能放水但不合理时, 可以适当利用阻隔水源的技术手段来解决水患。防水墙、防水闸门、防水煤 (岩) 柱等设施能够有效地永久或临时性地截住水源, 使得工作面与涌水区隔离开来, 避免使局部地区涌水影响到采煤工作的正常进行。设立防水隔离煤柱就是其中非常重要的一个防治水措施。在煤层与含水层或含水带的接触地段, 预留一定宽度的煤层不采, 使工作面与地下水源保持一定距离, 这种预留不采的煤层, 称为防水隔离煤柱, 井下留设防水隔离煤柱, 可以阻止地下水涌入矿井, 同时还可以防止瓦斯与火灾事故漫延。

6) 注浆堵水。通过钻孔把堵水材料压入地层的裂隙、溶洞或断层破碎带, 利用浆液本身的材料特性, 填补空隙和坑洞, 以堵住涌水道防治水源与工作面接触。注浆堵水直接封锁了水源涌水的渠道, 因而能达到较好的效果, 是防止矿井涌水行之有效的措施。因此, 注浆堵水技术受到煤矿安全工作者的欢迎, 这项技术应用于矿山已有上百年历史。自从传入中国以来, 得到了较快的发展, 注浆技术日新月异, 呈现出多元化发展的情景。国内的注浆防水技术已经逐步达到了世界先进水平。

3 结论

通过对煤矿井下水害的特征分析, 就可以总结出防治水的经验, 然后再采取科学有效的预防措施, 那么安全开采是完全能够实现的。

参考文献

[1]隋旺华.矿井水害防治关键技术及防治水专业人才培养方案探讨[J].中国地质教育, 2009 (1) .

[2]张晓俊.浅谈煤矿井下水害防治措施[J].工会博览.理论研究, 2010 (7) .

煤矿井下实习 篇2

开篇介绍

2011年6月24日，在学院老师的带领下我们兴高采烈的来到了乌海神华集团平沟煤矿，在这里我开始了大学在校生涯中的第一次下井实习。

平沟煤矿矿是神华乌海集团下属的一座年生产能力135万吨的大型现代化矿井。通过了ISO9000质量体系认证，2001年通过“质量——环境——职业安全健康”一体化管理体系认证。

多年来，平沟煤矿始终坚持两个文明一起抓，两个成果一起要。在全矿干部职工的共同努力下，平沟煤矿先后获得现代化矿井、行业级二企业、全国文明煤矿、省级文明单位、省级文明单位标兵、全国精神文明建设工作先进单位等荣誉称号；矿党委被内蒙古授予“先进基层党组织”称号；矿工会被全总授予“模范职工之家”称号。该矿历年来坚持以建设资源节约型、环境友好型矿山为目标，不断优化矿区环境，完善后勤设施。

改革开放以来，平沟人发扬“艰苦求实，奉献创新”的企业精神，始终坚持“安全第一，预防为主”的方针，积极深化改革，依托科技进步，不断完善管理，使矿山沿着质量、安全、效益型道路稳步前进。

几分耕耘，几分收获。通过平沟煤矿历届领导班子和全

矿职工家属的不懈努力，平沟煤矿先后建成现代化矿井、行业二级企业、职工生活福利样板矿、文明煤矿，共赢得省部级以上多项荣誉。

了解矿区安全知识

在实习中，带领我们下井的矿上职工给我作了矿区的相关介绍，包括：

一.矿区概况简介。（包括矿区交通地理位置、工农业生产概况，煤田分布情况及井下地质条件、煤炭储量、瓦斯、水、火、煤尘等条件，矿井建设发展情况及矿井主要技术经济指标。）二.管理制度。三.安全措施注意事项。还重点介绍了矿井的开拓方式，包括井田范围及尺寸井型及服务年限，井筒形式、数目和位置，水平划分及服务年限。学习采煤工作面作业规程编制的有关知识，实习矿井采煤工艺的现状及发展过程。了解矿井运输、提升、通风、供电、压风、排水系统及主要设备和设施情况。学习矿井主副井提升方式、主副井提升容器、装卸载方式、提升机房位置、主要设备组成及型号。了解地面工业广场布置、地面主副井附近运输系统的布置，地面通风机房、空压机房、地面中央变电所、机修厂、选煤厂等的一般情况。

接下来，矿区领导带领我们参观时又告诉我们，从业人员在作业过程中，要严格遵守本单位的安全生产规章制度和操作规程，服从管理，正确佩戴和使用劳动防护用品的义务

等。

接下来又给我们讲了五大灾害，五大灾害中瓦斯造成的危害程度位列第一,被称为“煤矿第一杀手”。每年我国都有数千名矿工死于瓦斯爆炸事故,令人谈“瓦”色变。它是一种由甲烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等组成的混合气体。当它的浓度达到5％～16％、高温火源的温度为650℃～750℃和氧气浓度达到12％以上时会发生爆炸，进而引起煤尘发生二次爆炸，最终导致煤矿火灾。

煤尘是煤矿中的五大自然灾害之一,若管理不严,处理不当,将会酿成重大恶性事故,给煤矿企业造成重大损失。煤矿井下环境中，煤尘爆炸必须同时具备以下3个条件：⑴具有一定浓度的能够爆炸的煤尘云；⑵高温热源，能够引燃煤尘爆炸的热源温度变化的范围是比较大的，它与煤尘中挥发分含量有关；⑶空气中氧气浓度大与18%，空气中氧含量小于18%时，煤尘就不能爆炸。但必须注意的是空气中氧浓度虽减至18%以下，并不能完全防止瓦斯与煤尘在空气中的混合物爆炸。当这三个条件同时具备时，矿井就会发生爆炸。煤矿火灾也是比较严重的矿灾，它一般是由煤的自燃引起的，有时是由于煤矿的瓦斯、煤尘爆炸而引起的。它的发生也可以引起煤矿灾害的二次发生。同时煤在燃烧的过程中，会产生大量的有毒气体，如一氧化碳等，导致人体中毒死亡。水灾事故是煤矿生产建设过程中经常发生的事故，煤矿水灾 的发生也有三个必备条件，即水源、导水通道、释放水空间。必须做好预防、治理工作,把事故造成的损失降低到最小程度。

煤矿井下冒顶是最常见,最易发生的事故。在正常情况下,冒顶事故事先都有如下几种预兆:（1）发出响声。岩层下沉断裂，顶板压力急剧加大时，木支架会发出劈裂声，紧接着出现折梁断柱现象；金属支柱的活柱急速下缩，也发出很大声响。（2）掉渣。顶板严重破裂时，出现顶板掉渣，掉渣越多，说明顶板压力越大。（3）片帮煤增多。因煤壁所受压力增大，变得松软，片帮煤比平时要多。（4）顶板裂缝。顶板有裂缝并张开，裂缝增多。（5）顶板出现离层。检查顶板要用“问顶”的方法，俗称“敲帮问顶”。如果声音清脆表明顶板完好；顶板发出“空空”的响声，说明上下岩层之间已经脱离。（6）漏顶。大冒顶前，破碎的伪顶或直接顶有时会因背顶不严和支架不牢固出现漏顶现象，形成棚顶托空，支架松动而造成冒顶。（7）有淋水。顶板的淋水量有明显增加。

熟悉矿区生产情况

一、主要生产系统：

平沟煤矿主要生产系统由矿井主副提升、井下运输、通风、排水、供电、采掘、地面储运和铁路外运系统组成。

井下主要运输采用胶带输送机，辅助运输大巷和采区辅

助运输为绞车轨道运输。倾斜井（巷）运输装备有齐全灵敏

可靠防跑车及跑车防护装置；

矿井通风方式采用中央分列式，通风方法为抽出式。其中主井和副井进风，风井回风，主要通风机为两台4-72-11N020B离心式风机，一台运转，一台备用；

矿井排水采用三台200D—65×5型离心式水泵，配套电机功率为450KW。其中一台工作、一台备用、一台检修，最大涌水时工作和备用水泵同时运行。回采工作面采用走向长壁后退式、单体液压支柱与兀型钢梁支护顶板，炮采放顶煤采煤方法。

地面主要以准轨铁路外运销售。

二、开拓方式和采区划分：

该矿井为斜井开拓，开采方法为走向长壁全部垮落法。东回风大巷、东运输大巷一个水平服务整个矿井。井下实习

今天我很早就起床了，心里很兴奋，因为今天我将第一次下井，进行井下实习。

然后就是进行下井实习，我们一同随从安全人员去领了安全帽、矿灯，和自救器，然后装备好，来到下井口，井口有有一个牌子，上面写着下井注意事项，我留意了一下，上面说不准酒后下井，不准穿化纤衣服下井，不准带火源下井等等。然后在门口接受例行检查，由检查人员检查一下身上

是否带着不准带的东西；如果有，人家代为保管，上来后再归还给你。

一进入主井洞口，我就感到很兴奋。洞口有一个控制钢丝绳的控制台，用来控制矿车的。然后我们走过一个记录下井人员的记录器，每个人走过，对帽子上的一个部分做一个扫描，那个东西就会响一下，这样就可以通过，如果不响需要再重新过一下。矿车已经准备好了，我们上了矿车，然后把车外面的起保护作用的链子挂上，然后就向井下进军了。路上我看着两侧的墙壁，都是砌穴筑成的，向工作人员了解到这种使用时间较长的巷道、井筒一般情况下都是用比较牢固的砌穴。因为该煤矿的含水量比较大，一路上我们外面都在滴着水，相对地面来说，井下是很凉爽的，我穿着秋衣秋裤，外面还穿着比较厚一点的矿工衣服，这样感觉才比较好正常，由此可以看出井下的温度相对地面来说是比较低的。

到了井底车场，首先是看到一个变电所，然后就是一个水仓，然后看到井下的运输轨道，然后就是我第一次充满新鲜感而又比较漫长的井下参观。看到井下有的地方好走，有的地方不好走，有的地方布满水坑，有的地方是十几度大坡，走起来可得小心，一不小心绊倒，那可就惨了，这地方到处是水、是煤。看到井下的一些笨重的机器，工作人员也说，虽说现在煤矿的机械化程度提高了，但相对其他行业来说，机械化程度还是比较落后；许多地方又矮又窄，我过的时候必须得弯着腰才能过去。在井下我看到了那些矿工们在那样坚苦的条件下工作，真是深深地触动着我。进风门的时候我特别注意了一下，风门的两个门之间有很大的空间，可以容下几十个人，然后两个门之间是有钢丝绳互相牵制着的，一下只能打开一个门，这样就很好，不会影响风流。在井下的时候，我还看到了皮带运输机，很长的，用来运来运煤的。在井下我还看到了井下联系的电话，是不同于平时的电话的，是专门适用井下的电话，显得比较笨重一些。我们从进风进，从回风出。回的时候，到了井底车场那儿，矿车还没下来，我先到洞口休息室坐了片刻，过了一会儿，矿车下来了，我们坐上矿车到达地面，出去的时候，还是从那个检查人员的机器旁边走过。出去之后我们把安全帽、矿灯、自救器归还。实习结束

今天我对前面四天的实习生活作了总结，对矿区领导及工作人员表达了自己的谢意，感谢他们这几天陪伴在自己身边，为自己精心的讲解了矿上及矿下的丰富知识及矿上机械的名称，原理及用途，使自己收益菲浅，为自己以后专业学习奠定了坚实的基础。

这样，我结束了自己的第一次井下实习，增长了自己见识，为自己的第一次实习生活画上了圆满的句号。

实习小结

在平沟煤矿工作人员的指导下，这次实习圆满地结束了，我清楚地认识到自己以前在学习中的不足。通过这次实习，我学到了以前所没有学到的许多知识，我深刻的认识到今天的我作为一名大学生，作为一个煤矿开采技术专业的学生，就应该为国家贡献自己的一分力量，应该为自己的专业贡献力量。我知道煤炭作为工业的粮食，在我们国家的许多地方煤炭资源储量比较丰富，而且在国民经济中占有重要的地位。

对于我来说：实习生活是将来工作的一个缩影。煤矿工作是艰苦的行业，地下作业，随时有瓦斯爆炸的可能性。瓦斯爆炸是必然性和偶然性的结合，还有顶板垮落，煤尘爆炸等等。然而事物都有一定的发展规律性，只有认真遵守各种安全制度，作业规程，才会尽量少发生事故。人们常说：“安全促进生产，生产必须安全”就是这个道理。我们要承认安全与生产存在着本质的必然联系，又要承认安全与生产之间存在着区别，正确理解与掌握安全与生产的辩证关系，我们要坚持一切为安全工作让路，一切为安全工作服务的观念，坚持安全为天，安全至上，把安全第一的方针落到实处，落实到井上井下的全方位、全过程，从而保证安全生产的健康发展。

在这段短暂的实习时间里，我的收获很多很多，如果用简单的词汇来概括就显得言语的苍白无力，至少不能很准确和清晰的表达我受益匪浅。只是没有必要将它一一列出，因为我知道实习期间的收获将在今后工作中有更好的体现，所以我用某些点线来代替面，用特殊代表个别。总之我们将以更积极主动的工作态度，更扎实牢固的操作技能，更丰富深厚的理论知识，走上各自的工作岗位，提高井下工作能力。我坚信通过这次的实习，从中获得的实践经验使我终身受益，并会在我毕业后的实际工作中不断地得到印证，我会持续地理解和体会实习中所学到的知识，期望在未来的工作中把学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作中来，充分展示我的个人价值和人生价值，为实现自我的理想和光明的前程而努力。

每个人的人生中都不是轻而易举的，总有一些艰难困苦，没经历一次都需要很多的勇气，也不是每一次都能度过苦难，失败是不可避免的，主要的是要敢于承认失败，面对失败，努力去做，解决它，有这个决心，我想人生会成功的，至少可以无憾！这次实习对我们很重要。这次生产实习是我们的一个转折点：标致着人们在学校学习的终结，逐渐改变我们的学习方式；要求学生具有独立工作，独立思考，独立获取新知识的能力。

以上是我对已经过去实习工作的总结，总结是为了寻找

浅谈煤矿井下用电安全 篇3

关键词煤矿井下;用电安全;措施

中图分类号TD82文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0213-01

1矿井电气伤人事故

在矿井日常生产中,由于生产领导者重视不够,工人的安全意识不强,經常违章作业,不按规程操作,或者专业水平不够等原因,造成矿井电气伤人事故时有发生,严重威胁着矿井的生产安全和工人的生命和健康。

1.1事故类型及原因

1)违章带电作业,造成漏电伤人事故。2)没有验电,作业中误送电,造成事故。3)触及漏电设备、电缆等造成的触电事故。4)缺乏电气知识,误入带电间隔或人体过于接近高压带电体导致高压带电体放电而造成的触电事故。

1.2安全措施

1)严格制定和执行井下检修和作业制度,不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。2)检修或搬迁前,必须切断电源,检查瓦斯,在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时,方可验电;未经验电,不得放电。3)加强采掘工作中的电气安全管理,采掘工作面电缆、照明信号线、管路应按《煤矿安全规程》规定悬挂整齐。使用中的电缆不准有鸡爪子、羊尾巴、明接头。4)加强安全生产管理,在有架线的地点施工或从矿车装卸物料时,应先停电;不能停电,长柄工具要平拿、平放,操作时不准碰到架线,以防触电。5)所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电,防止擅自开盖操作,开关把手在切断电源时必须闭锁,并悬挂“有人工作,不准送电”字样的警示牌。6)从事高压电气作业时,必须有2人以上工作,操作高压设备时一人监护,一人操作,严格执行停送电制度。7)电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分应具备良好绝缘。8)加强对采掘设备用移动电缆的防护和检查,避免受到挤压、撞击和炮崩,发现损伤后,应及时处理。9)加强电气安全教育、培训,使职工掌握安全用电和生产知识,提高安全生产意识。10)多人同时工作时,必须保证相互之间的安全。由于同一用电系统中需要同时工作,相互之间应该协同配合,注意相互影响和安全。因生产需要停送电可能影响他人安全时应做到:①一般不准同时作业,为杜绝误送电,在需要停电进行多项作业时,应分别办理停电手续;②必须同时工作时,要分别挂停电牌,严禁约定时间送电,在工作中应指定专人负责联系各相关工作环节的进度,同时工作的各人员均完成工作并撤离后方可送电;③凡有可能反送电的开关必须加锁,开关上悬挂“小心反电”警示牌。④保证用电保护装置的正常运行,当检漏继电器跳闸后,应查明跳闸原因和故障性质,及时排除后方可送电,绝对禁止超过安全装置强行送电。

1.3局部通风作业中的供电安全

局部通风作业中,往往瓦斯浓度较高,极易造成供电安全事故,因此必须特别注意在局部通风地点的风电安全操作。

1)使用局部通风机供风的作业地点必须实行风电闭锁。

2)严格规定送风及送电条件指标,未达标则不许操作。当用电设备或开关10m以内风流中的瓦斯浓度≤0.5%时,方可人工开启局部通风机。

3)用电设备或开关20m以内的最高瓦斯浓度≤1.0%且最高二氧化碳浓度≤1.5%时,方可人工恢复供电。

2意外停电

意外停电给井下作业带来较大的安全隐患,为确保供电系统顺利运行,保护人身、生命和财产不受损失,一旦发生意外停电,应采取下列措施:

2.1严格报告制度

发生不明原因停电时,须提及时向调度室和有关领导汇报。

2.2限制送电

任何人员不得私自决定送电。

2.3及时警示

工作人员接到消息后,及时查明原因,关闭开关,并挂上“有人工作,禁止送电”的禁示牌。

2.4安全验电

验电时应使用与电源电压相适应的验电笔。

2.5安全撤离

调度室应及时通知井下工作人员有序升井,并通知专人打开风门实施自然通风。

2.6备用电源

及时启动备用发电机,开启提风机主扇,确保井下通风和通讯。

2.7恢复供电程序

1)检查工作质量是否合乎要求,相序有无改变,设备上有无遗留下来的工具和材料。2)检查局扇和开关附近20米以内的瓦斯浓度,瓦斯浓度在1%以下时,然后逐级送电(排放瓦斯另行编制措施)。3)与各用电工作面和机电负责人、瓦检员取得联系,不得随意送电。4)由工作人员摘除警示牌,停电和送电必须是同一个人。

2.8异常检查

送电后检查各用电工作面的用电情况有无异常并向调度汇报。

2.9遇紧急情况或严重威胁设备或人身安全时

如遇紧急情况或严重威胁设备或人身安全时,可不经上级许可,先拉设备的电源开关,事后立即向上级汇报。

2.10发电机投入和倒闸操作

当10kv电源停电时首先将变电所内的所有馈电开关柜闭锁,高低压进线柜隔离必须加隔离极和警示板,防止误操作将电源节入高压柜和10kv供电线路。1)停电倒闸。①低压馈电柜的空气开关式自动开关拉下,然后隔离拉开及关闭,(逐一操作)。②压进线柜隔离必须加隔离板。③高压侧变压器柜:先停真空开关;停下隔离;停上隔离(遂一操作止进线柜)。④线柜进线隔离必须加设隔离板。⑤有操作检查无误后方可操作启动发电机备用电源。2)启动发电机组。①启动发电机组时首先检查发电机馈电开关必须在分闸状态,启动后,发电机组要空机运行2-3分钟注意观察各个仪表是否正常待正常后方可开操作。②倒闸:先合机组馈电开关;联系开关;合负荷柜隔离;合空气开关。3)恢复10kv送电时倒闸操作如下:①通知调度室先停止运行设备;停负荷馈电开关的空气开关,然后拉下隔离;停联系开关并悬挂警示牌;停发电机馈电开关,并悬挂警示牌,停发电机组。②恢复10kv供电,合闸前检查一次操作及二次主受的操作均把是否在停闸位置。a进线距:先将隔离板取下,(1)合下隔离;(2)合上隔离;(3)合真空开关。b压器馈电柜,(1)合上隔离;(2)合下隔离;(3)合真空开关(逐个操作)。注:操作上述高压时必须有机电班长现场指挥,操作人员必须带绝缘手套,穿绝缘靴。③送低压进线隔离,送自动开关逐个操作。④操作完毕后通知调度室,恢复正常供电。

为了保证用电安全,发生意外停电时,必须严格按照以上规定进行安全控制和恢复供电程序,任何人员不得违反,绝不可心存侥幸,省略步骤和程序。

3结束语

煤矿井下通讯定位思考 篇4

1 煤炭井下通讯定位重要性

根据当前煤矿井下通讯运用实践来看, 其主要实现了高效的井下管理, 安全监测监控与人员工作状态的监测监控, 为安全生产、高效工作做出了远程性的管理。

1.1 安全监测监控

当前井下通讯定位系统既有无线的联络、报警与工作交流系统, 也有有线的防爆视频监控系统。这些系统都从安全的保障上了, 全面地为井下工作人员在各种突发危机状况中提供了最快捷的通讯方式。一方面, 在灾难发生时, 可以及时联络安全管理人员, 实现避险避灾, 并最快地得到各种救援, 例如运用无线系统求救与反馈各种信息, 如人所在具体的位置, 灾害发生具体位置等, 为救援提供准确的指导;另一方面, 通过相关的视频监控, 地面管理监控人员可以发现在井下工作现场不能发现的隐患, 能及时地通知相关人员排除隐患, 或组织相关人员迅速撤离。如在发生透水事故时, 地面工作人员可以利用监控全面性, 引导井下人员向安全地带撤离, 避免盲目逃跑造成的伤亡等;第三, 在休息或停止作业期间, 也可以通过相关的通讯信号与视频等, 掌握井下无人状态时状况, 避免在险情发生时或隐患暴露时下井作业, 造成不必要的人员伤亡与财产损失。

1.2 人员管理监测监控

对相关工作人员的管理, 由于其在井下, 无法通过近距离的观察与交流来掌握他们的工作状态, 因而, 井下通信系统成为能掌控并加强适时沟通的唯一方式。一是, 强化考勤管理, 即实现考勤管理的自动化、远程化, 井下工作人员通过自己所掌握的定位通信工具, 向管理系统发送考勤报道信号。不仅通过相关的通信系统能掌握人员的到岗情况, 也可以掌握人员的各种工作动态, 如在某个具体位置, 是在工作还是在休息等。尤其是结合井下视频系统, 更把井下的详细状况全面反馈。二是, 加强生产环节管理, 主要体现在两个方面:第一, 实现人员的调度, 即根据井下工作的现实需要, 把人员优化组合, 避免因为某种突发情况造成的工作损失, 实现各种工序人员的互补。第二, 加强市场环节的监管, 如工作的进程、相关材料的消耗、人员的工作状态等, 都可以实时地得到各种信息, 便于管理人员根据现场情况做出科学的决策等。

2 煤炭井下通讯定位技术综述

随着科技的发展, 井下通讯定位技术也越来越多样化、高科技化与智能化, 实现了无线与有线的结合, 视频与音频及其他射频信号的互补并存的多样化现象, 有效地克服了某一种通讯定位技术的不足。

2.1 无线通信定位技术运用

目前, 在国内煤矿井下所采用的定位技术中, 无线通信以其携带便捷性运用较多。各煤矿以无线局域网为基站, 建设了矿内的系统。其中既有专门的考勤无线定位通信运用, 如IP卡等;这种定位技术实现单纯地或简单的管理一项工作, 实现了专业化与专门化。也有综合性的通信定位技术运用, 如Wifi网络宽带无线通信技术、3G无线通信技术、PED井下无线终端系统与PAS无线通信技术等, 以无线小灵通、对讲机与Wifi手机等为技术载体, 这些技术的运用, 有效地实现了对井下的全面管理, 可以更加直观地把井下各种现状反馈到管理部门, 把井下的各种动态都以精确的定位, 即时地得以综合性的反应, 甚至在相关计算机软件技术的支持下, 能做出最快的技术分析, 得出其优点、缺点等, 便于技术部门加强研究改进。

2.2 有线通讯定位技术运用

当前, 有线通讯定位技术扮演着井下通讯定位技术的主力军角色。即使是无线技术的采用, 也在有线技术的技术上有限展开。在煤矿井下通讯定位技术的实践中, 以有线局域网为核心, 结合各种具体的通信技术, 把各种管理功能、信息采集功能、井下环境监测功能与资源优化整合功能系统化的调度与监控。在实际的操作中, 首先, 以相应的技术作为支撑, 如以太网、CDPM技术、CAN多元通信技术与CIS地理信息技术等, 作为基础性的技术, 被广泛地应用到井下, 为自动控制、计算机传输等, 奠定了信息化的基础。其次, 以较为现实常见的载体来具体实现, 如电话直拨报警系统、工业摄像监控系统与多媒体调度系统等, 把井下的一切元素都纳入了管理系统中, 实现实时控制、全面控制与动态控制。既提高了井下工作人员的安全感, 也强化对他们工作绩效的督导与监管。

结语

当前煤矿井下通讯定位技术的应用, 呈现出了多样化的现象, 各种技术都有, 且传统的、现代化的、智能化的、专门化的与综合化的技术都有, 且都在发挥着原来设想的作用, 为煤矿的安全生产做出了应有的贡献。但为了资源节约需要, 以及技术便捷性, 需要加强相关技术的整合, 以减少各种功能重复性的建设, 与各种资源的浪费, 实现功能的优化提升。

摘要：出于煤矿智能化、系统化、安全建设需要, 煤矿井下通讯定位系统随着相关科技的发展也全面升级, 为确保安全、考勤、信息交换等提供了保障。

关键词：煤矿,通讯定位,信息交流

参考文献

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[4]徐春妹, 陈芳芳.井下人员定位系统[J].无线通信技术, 2006 (03) .

[5]解书钢, 马维华.基于CAN总线井下人员定位系统的设计[J].装备制造技术, 2007 (10) .

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[7]许婷婷, 等.基于ZigBee的煤矿井下人员定位系统[J].微计算机信息, 2010 (29) .

[8]仲丽云.大量程矿用超声波物位仪的研究[J].工矿自动化, 2010 (03) .

煤矿井下巷道 篇5

我们煤矿在陕西省韩城，为了减少煤矿井下巷道（隧道）里面的噪声，需对通风管道及风机作噪声治理：

一、煤矿井下巷道（隧道）是拱型的，宽6m，高5m，环境温度是

常温。

二、风机：φ900mm，长2.65m风机是55kwX2对旋轴流风机，风

量是480-820/立方/分钟，气流速度8-14米/秒，风机是固定在地基座上面，地基座高出地面300mm，风机下面加有防振垫，风机口与风管之间加有软连接，4台风机，地面一台，在风管中间串联有三台风机，风机是顺着风管方向的。

三、风管：φ900mm，材质是1.2mm镀锌板，1.1m/节，用4*40角

钢法兰连接，风管总长2830m，由于风管壁自身颤动发出混响噪声，整个通风管道是顺着巷道地平面走的，风管与巷道壁有300mm空隙，风管离地平面400mm高，风管是用扁铁固定在墩子上的2米一个墩子。

四、噪声测试记录，风机噪声值102.5dB(A），距风机10m处风管

气流动力噪声值98 dB(A），2台风机之间1/2处风管气流动力噪声值92.5 dB(A），综合噪音93dB(A）左右，在不影响正常使用的前提下，要求噪声能降低10-20分贝即可。

五、要求包工、包料、包安装，我方可提供施工人员食宿及人身安

全。如有时间承做请及时联系。

煤矿西安供应处

电话：029-63376989

煤矿井下电气设备防爆探讨 篇6

【关键词】煤矿；井下；电气；设备；防爆

近年来，为了保证矿井及矿工的人身安全，防止煤矿爆炸等重大事故的发生，国家不断加大对煤矿安全生产的管理力度，矿井井下开采区电器设备大都采用矿用隔爆型及增安型电器设备，电器设备防爆改造已成为煤矿的重中之重。

1.煤矿井下使用防爆电器设备的意义

由以上瓦斯煤尘爆炸的条件可以看出，为了防止井下瓦斯煤尘发生爆炸事故，一方面要限制它们在空气中的含量，另一方面，要杜绝一切能够点燃矿井瓦斯煤尘造成爆炸的点火源和危险温度。

1）.煤矿井下可能引起瓦斯煤尘爆炸的火源由：电气设备的电火花、违章放炮产生的火焰、机械撞击和摩擦产生的火花、矿灯故障产生的火花、架线电机车或电缆破坏产生的电弧以及煤炭自燃、吸烟、明火等。

2）.电气设备正常运行或故障状态下可能出现火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定能量，可以成为点燃矿井瓦斯煤尘的点火源。因此煤矿井下使用防爆电气设备具有非常重大的意义。

2.防爆电器配件的质量安全

2.1.防爆电气设备配件的选择

采购防爆电气设备配件时，需要认真的对厂家进行筛选，货比三家。供应商应满足的标准为：品种规格全、产品性能可靠、质量优秀、价格体系优惠、完备的售后服务、能广泛满足不同用户要求。在签定合同时，清楚的填写各项条款，包括设备的价格、质量标准、验收标准、出厂标准、设备安装与调试、包装标准、运输方式、售后服务。违约责任等方面事宜。

2.2.防爆电气设备、配件的质量监督

首先，验收时，对装箱单、设备名称、规格型号、技术参数、出厂标准等内容进行逐一核实。不得验收不配套的设备。

其次，供货厂家应与设备上的铭牌相符，与合同实际签订的供货商相一致，设备外壳应有防爆标志“EX”，防爆合格证、产品质量合格证、安全证书编号等各种证件齐全。

最后，放爆电气设备质量检验、验收合格的标准为：包装和外壳图。

3.防爆原理

本质安全型电气设备的防爆原理是：通过限制电气设备电路的各种参数，或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能，使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物，从而实现了电气防爆。

①限制能量；

②限制功率（最大约25W）；

③限电流和限电压；

④正常工作与规定的故障状态；

⑤电火花与危险温度。

4.本质安全型电气设备的特点：

①结构简单、体积小、重量轻；制造、维修方面、投资少；安全性能可靠。本安型是一种比较理想的防爆设备，在满足技术要求的情况下，应优先选用。

②本质安全型电气设备的外壳可采用金属、塑料及合金制成。外壳必须具有一定的强度，并具有一定的防尘、防水、防外物能力。采用合金外壳的材质中的含镁量不超过0.5%，以防止由于摩擦产生危险火花。

③本质安全型电气设备的电源有两种：

独立电源：指干电池、蓄电池、光电池和化学电池等。

外接电源：指经电网引入、经电源变压器供电的电源。

④煤矿井下使用的本质安全型电气

设备的电源大多数是从电网引入经电源变压器整流后的电源，一般为隔爆兼本质安全型。

5.分类及标志

①本质安全型电气设备分为：单一式和复合式

单一式：指电气设备的全部电路是由本质安全电路组成的。

复合式：指电气设备的部分电路是本质安全型电路，另一部分是非本质安全型电路

6.煤矿井下防爆电气设备中的应用技术

6.1冷磷化工艺在煤矿井下防爆电器设备隔爆面上的应用

隔爆面冷磷化工艺就是用磷酸盐溶液在初步加工和维修后的隔爆面进行金属磷化，使防爆电器设备表面形成一层比较厚的磷化薄膜。这层磷化薄膜具有防止隔爆面的锈蚀和提高隔爆面的隔爆性能的功能。防爆面冷磷化处理工艺步骤：要除去隔爆面上的油污和銹层，露出洁净的金属本色；将磷化膏在处理好的隔爆面均匀地涂上薄薄一层，约2mm～3mm厚，轻轻震动隔爆面，使磷化膏液面平整，除去气孔和气泡；磷化温度以20℃为宜，时间约为3小时。温度低时可将磷化时间延长；磷化结束，先软木片刮掉磷化膏，再用棉纱将磷化面洗净，擦干；在磷化后的隔爆面涂上一层防锈油，对于保护隔爆面防锈更为有效，隔爆面呈现出红色金属状，磷化完毕。冷磷化隔爆面性能的特点：化学稳定性好。磷化薄膜对腐蚀性气体和液体具有很好的化学稳定性，能有效防止金属隔爆面发生氧化生锈；具有细化黏附结构。磷化薄膜上的细孔结构对油类和涂料有很好的黏附性，涂防腐油后可提高防腐效果；提高机械磨损性能。金属隔爆面磷化后能增强机械的性能，对机械磨损有很好的防护作用。磷化工艺中应注意的问题：配制磷化膏的原料为磷酸和硝酸，具有强腐蚀性，所以配制时，操作人员必须注意防止溶液溅到皮肤上；在磷化过程中，必须严格细致操作，以避免造成不合格品甚至使设备报废；磷化薄膜遇酸、碱之类的物质时会遭到破坏，因此操作和使用中应避免磷化薄膜接触此类物质；磷化膏配制完成后，需进行一次测定：取一滴磷化液，滴在待磷化的金属表面上，若呈现粉红色，则适中；若呈灰色或黑灰色，深朱红色则需再加入少许磷酸；用玻璃器皿密封保存的磷化膏可存放较长时间；隔爆面的金属材质会影响磷化时间和效果。磷化膏涂上后，若呈现粉红色，则说明材质较硬适合磷化，磷化2小时即可擦掉磷化膏；若磷化膏呈现浅灰色，说明磷化时间较短，延长时间即可；若磷化膏呈现黑灰色，则说明磷化时间过长。磷化面呈现浅粉红色或浅朱红色是磷化效果最佳的体现。

6.2热管技术在煤矿井下防爆

电气设备中的应用热管是高效传热散热元件，它的主要原理是利用工作介质吸收和释放汽化潜热来传递热量，热阻很小，以独特的传热方式在小温差下传递大热量来实现超常的传热效果。因此，隔爆型热管散热器可以改变传统的散热方法，提高电气设备在爆炸性气体环境中的可靠性及自动化程度。隔爆型热管散热器与防爆电气的箱体组成1个完整的防爆壳体，既能很好地解决爆炸气体环境用电气设备内电器元件的散热问题，又能解决电气设备防爆安全问题，使爆炸气体环境用电气设备自动化程度会更加进一步提高，尤其是煤矿井下防爆电气设备。

小结

煤矿井下采煤技术初探 篇7

科学技术进步和经济飞速发展为中国煤炭开采单位提供了丰富多样的煤炭开采技术、工艺和开采设备, 尽管目前煤炭开采技术多种多样、各有千秋, 但具体采用哪一种, 还必须根据实际情况来确定, 具体问题具体分析。只有运用先进而科学的采煤技术和工艺, 各采煤单位才能提高煤炭开采效率, 掌握市场制高点, 保证开采单位长远、健康发展。

1 煤矿井下采煤的技术特征

1.1 根据煤矿类型确定开采方式

采收率受到煤矿开采方式的较大影响, 因此, 必须根据煤矿类型来具体确定适合的煤矿开采方法。通常情况下, 煤矿井下开采会使用放顶煤开采和长壁开采, 而对于露天煤矿, 则更多地选择直接挖掘。采煤工艺的变革是指在开采的实践过程中不断探索而形成的一种对设备和方法的改进。井下开采大多采用定向钻探技术, 待钻具进入到作业位置后, 利用测定下方和预定的位置的实际夹角和距离, 经过相应的调整后加压进行钻探, 在钻探的过程中必须实施相应的监控来防止和预定的方向偏离[1]。

1.2 开采难度较大

煤矿开采技术主要有井下开采和露天开采两种, 相较于露天开采, 井下开采的难度要大得多。因为露天的煤矿总储量比不上井下煤矿, 而井下开采时又必须将煤层的分布特点和具体地质情况进行综合考虑, 因此, 必须合理选择相应的开采设备和支护方式等, 定制高效、科学的开采方案。

2 中国煤矿井下开采技术现状

相比于发达国家, 中国煤矿井下开采技术还比较落后。就目前而言, 中国煤矿井下开采区域集约化、机械化和智能化的发展仍十分缓慢。近几年来, 经过各类相关研究的发展, 煤矿井下开采效率得到明显提高, 煤炭产业得到了更进一步的健康发展。安全而高效的煤矿井下开采技术有赖于有效改进运行设备, 需要对管理、开采和监控等每一个环节都进行综合化考虑。尽管中国目前和发达国家在整体的开采技术上还有明显差距, 但一些较为关键的技术已经取得了巨大突破, 如定向机系统和随钻测量的发展明显改善了中国相关设备长期完全依赖于国外设备的进口的局面[2]。

3 煤矿井下开采技术存在的主要问题

3.1 采煤总体技术水平比较低

在机电一体化、智能化和自动化控制方面, 中国和很多发达国家相比还存在较大差距, 技术装备较差, 在产品的可靠性、计算机辅助设计和数字集成等技术方面还十分缺乏, 大量的中小型企业还是以炮采为主, 机械化程度普遍偏低, 生产能力低。

3.2 煤矿开采技术人员素质偏低

从中国当前国有煤矿来看, 煤矿开采领域缺乏专业的技术人才, 拥有大专以上学历的人员只占总职工人数的20%, 而个体承包煤矿的开采技术人员学历就更低。随着中国煤矿行业的统招员工的方式和地矿类专业课程及有关专业的学生的人数逐年减少, 技术人才的输入不够使技术人员更加匮乏、层次不够, 从而使开采技术措施很难到位, 严重制约了中国煤矿生产技术和管理水平的提高。

4 采煤的主要工艺种类

4.1 炮采工艺

炮采工艺采用的方法是使用爆破方式完成工作面落煤、使用机械或人工来装煤、使用机械运煤并采用单体支柱的方式对工作面进行顶板支护。该工艺中的装煤是一项较为单独的工序, 其它工序则和普通的采煤方式并无不同, 但是, 因为这种采煤工艺所使用的设备比较简单, 所以通常适用于施工条件比较复杂的工作面。

4.2 综采工艺

综采工艺是指综合机械化采煤工艺, 主要是在采煤中全部生产工序上都使用机械化的连续性作业, 从而提高机械化程度的一种工艺。该采煤工艺具有很强的技术优势, 主要表现为大量节省人力资源、产出效率和工作安全性高等, 是今后采煤工艺的主要方式之一。

4.3 普采工艺

普采工艺指的是普通机械化采煤工艺, 是一种利用采煤机同时完成割煤和装煤的作业方式。机械化运煤主要是指采用单体支柱进行工作面顶板支护。普采工艺的支护工艺主要靠人工来完工, 其工作面的机械效率远低于综合工艺, 在经济效果和安全程度上更是逊色, 然而和综采工艺相比, 普采工艺仍具有很强的实用性。普采工艺工作面的支护方式主要为齐梁直线柱和错梁直线柱两种, 通常会采用后者的布置形式。

4.4 连采工艺

连采工艺主要是指利用连续采煤机进行破煤和装煤的工艺, 主要使用可伸缩式输送机或梭车完成运输煤, 并且利用锚杆进行顶板支护, 使用铲车对工作面进行清理和搬运物料等, 使整个工序实现机械化。连采工艺的主要特点是把待采煤层分割为正方形或长方形的煤柱, 使用挖掘开采合一的方法掘进煤房并回收煤柱, 等区段内的煤房全部完成挖掘后, 再使用采煤机进行后退式的煤柱回收[3]。

5 选择采煤工艺

5.1 适合炮采工艺的条件

炮采工艺管理方法较为简单, 且适应性强, 主要适用于不适合进行机械开采的煤层, 到目前为止, 中国炮采工艺大多应用于地质条件比较复杂或急倾斜的煤层中。

5.2 适合综采工艺的条件

当前, 在中国国内, 由于综采工艺价格较昂贵, 因此主要适合于效益比较好或拥有比较优质的煤层赋存条件、较高的管理水平和较好的生产系统的采煤单位, 因为只有这样的条件才能使综采工艺发挥其优势。一般而言, 综采工艺主要适用于顶、底板条件良好、稳定性强、构造简单的煤层[4]。

5.3 适合普采工艺的条件

和综采工艺相比, 普采工艺价格比较低, 适应地质变化的能力较强, 且工作面搬迁简单, 因而在地质构造比较难的工作面可以充分发挥其长处, 从而取得较好的效果。由于这种技术掌握起来比较容易, 而且生产组织较为简便, 因此成为中国各中小型矿井机械化采煤发展的重中之重。

5.4 适合连采工艺的条件

连采工艺出煤速度比较快, 投资比较少, 安全性和适应性很强, 并且机械化程度比较高, 但是其通风条件和回收率比较差, 因此, 该工艺对于煤层的地质条件有很高要求, 通常只适用于构造简单、开采深度比较浅且开采技术比较简单的煤层。目前, 连采工艺可以作为很多大型矿井的辅助采煤方法。

6 结语

在如今的能源产业中, 煤炭资源仍占据着十分重要的地位, 但是中国作为一个能源消耗大国, 研究煤矿井下高效开采技术具有重要的现实价值。怎样进行安全高效的煤炭开采, 最大化地创造经济和社会效益是每一个煤炭企业都必须认真思考的问题。

参考文献

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煤矿井下潜水泵房设计研究 篇8

巴彦高勒井田位于鄂尔多斯高原之东南部, 为毛乌素沙漠的东北边缘地带[1]。井田内地形总体趋势是北高南低, 最高点位于井田西北部, 海拔标高为1 293.1 m;最低点位于井田南部, 海拔标高为1 262.4 m, 最大地形标高差为30.7 m。

井田内含煤地层为侏罗系中统延安组, 含2煤、3煤、4煤、5煤4个煤组, 其中全区或大部可采煤层4层, 局部可采煤层4层, 可采区零星分布的不可采煤层2层, 其余煤层均不可采。主采煤层3-1煤可采厚度3.09~6.25 m, 平均5.38 m。该煤层层位稳定, 厚度变化小, 其资源量占总资源量的42.35%。矿井井口及工业场地位于井田东部边界附近, 采用立井开拓, 主、副立井和回风立井位于同一工业场地, 采用长壁式综合机械化采煤法, 一次采全高采煤工艺。

根据《内蒙古呼吉尔特矿区巴彦高勒矿井水文地质补充勘探报告》, 井田的水文地质勘查类型划分为第一~二类第二型裂隙充水的水文地质条件中等矿床[2]。预计矿井正常涌水量797 m3/h, 最大涌水量1 196 m3/h, 根据《煤矿防治水规定》, 矿井的水文地质类型为复杂。设计按矿井水文地质类型为复杂设防, 矿井主泵房总排水高度620 m。

2 国内矿井泵房设计现状调查

目前, 我国煤矿井底泵房常规设计为在泵房内设置离心式卧泵、防爆电机、电液控闸阀、开关柜、电控柜、敷设电缆和管路等排水设备[3]。采用该方式的泵房设计存在一些弊端: (1) 系统效能不能得到充分发挥; (2) 抵抗水灾能力低, 防爆性电机、开关柜和电控柜并不具有防水性能力, 矿井一旦发生突水事故, 井底泵房被淹没, 将导致排水系统瘫痪; (3) 灾后恢复困难, 一旦矿井发生水灾事故, 只有利用外部设备才能将矿井水位恢复到安全水位下, 然后恢复排水系统的工作。

由于传统采用离心式水泵的井下排水系统存在以上缺点, 特别是在水灾发生时无法正常工作及充当抗灾泵, 矿井存在抵抗灾变能力较差的技术问题。由于潜水泵具有排水量大、安全及可靠性高, 检修方便、抗灾性能强等特点, 为了提高矿井安全性, 在涌水量大、水文地质条件复杂的巴彦高勒矿井, 考虑矿井主排水设备及抗灾排水设备全部采用潜水泵设计。这一排水系统设计理念的提出并实施在煤炭行业尚属首次。

3 潜水泵房的创新设计

3.1 潜水泵选择及布置方式

经方案比选, 设计本矿排水泵房内设置8台BQ550-688/18-1600/W-S矿用隔爆型潜水电泵, 其中5台作为主排水泵, 3台作为抗灾排水泵。每台潜水泵配套1台YBQ-1600矿用隔爆型潜水电机, 电压等级10 k V, 功率1 600 k W。矿井正常涌水期2台工作, 最大涌水期3台工作, 泵房内预留2台水泵安装位置。

将主排水设备和抗灾排水设备联合布置在一个泵房内, 每台潜水泵放入一个泵坑内, 共分两排, 每排5个泵坑, 泵坑与泵坑间通过泵坑隔离墙分隔开来, 泵坑隔离墙内安设配水阀, 通过配水阀可实现泵坑间潜水泵的串联工作或是停开潜水泵, 使得各台潜水泵工作时互不影响, 正常排水泵和抗灾排水泵联合布置, 各台潜水泵可互换使用, 设备实现地面控制、地面监测、自动开启, 有效提高了系统的可靠性;由于设计泵坑间隔离墙低于泵房底板标高1.8 m, 当矿井涌水量增大、正常开启的潜水泵无法及时排出时, 泵坑内的水位将升高至泵坑隔离墙高度而溢出至其它泵坑内, 其它泵坑内的水位上升至一定高度时, 其它泵坑内的潜水泵也将自动开启工作, 提高排水能力, 达到有效提高矿井抵抗灾变能力的目的。

3.2 硐室支护方式及参数

该矿潜水泵房硐室设计长104 m, 宽6.1 m, 泵坑最深处达14.25 m, 硐室断面大、长度长、泵坑深度大, 施工支护难度大, 设计从排水泵房硐室布置所在层位的岩性出发, 确定硐室的支护方式及参数。

由于硐室尺寸大, 根据地质报告资料及井底车场布置, 主排水泵房及通道位于3-1煤层中, 主排水泵房泵坑位于3-1煤层底板中。3-1煤层位于3煤组上部, 延安组第二岩段 (J2y2) 顶部。据钻孔资料统计:可采厚度3.09~6.25 m, 平均5.38 m。该煤层层位稳定, 厚度变化小, 规律显著, 结构简单, 多数不含夹矸, 少数孔含1~2层夹矸。

3-1煤层顶底板岩性主要为砂质泥岩, 根据原呼吉尔特详查施工的WJ07、WJ10、WJ12、WS07号钻孔岩石物理、力学性试验成果:岩石的孔隙率1.32%~26.15%, 岩石的含水率为0.02%~4.50%, 吸水率1.07%~12.84%, 抗压强度吸水状态3.5~32.5 MPa, 平均19.5 MPa, 自然状态18.9~101.6 MPa, 平均51.2 MPa, 普氏系数1.93~10.36, 抗拉强度0.83~4.48 MPa, 抗剪强度2.70~30.80 MPa, 软化系数0.07~0.84。由试验结果可知, 岩石的抗压强度中等, 平均为51.2 MPa, 抗剪与抗拉强度较低。因此, 煤层顶底板岩石以软弱及半坚硬岩石为主, 个别为坚硬岩石。

根据井田钻孔工程地质编录成果, 自然状态下岩石的节理裂隙不太发育, 岩芯较完整, 但岩芯取出地表后易风化, 岩石质量指标 (RQD) 值较低, 为37%~100%, 平均73%, 岩体质量指标值M为0.023~0.34, 平均0.12。

针对顶底板岩石的抗压强度中等、岩石与岩体的总体质量较差的情况, 结合该地区大断面硐室支护的经验, 设计主排水泵房硐室部分采用锚网喷+锚索联合支护, 喷砼厚度200 mm;主排水泵房泵坑部分采用锚网喷+双层钢筋砼砌碹联合支护, 支护厚度500 mm;泵房通道采用锚网喷+锚索联合支护, 喷砼厚度120mm。锚杆为φ20×2200mm无纵筋螺纹钢树脂锚杆, 每根锚杆使用2卷2350型锚固剂, 锚杆间排距800 mm×800 mm, 锚杆托板为150 mm×150 mm×10 mm的钢板制作, 锚杆锚固力不小于50 k N。钢筋网采用φ6.5 mm的圆钢焊接而成, 网孔100 mm×100 mm, 搭接长度为100 mm。锚索采用φ17.8×7 300 mm的钢绞线, 每根锚索使用2卷MSZ2350和1卷MSK2350型锚固剂, 锚索间排距1 600 mm×1 600 mm, 锚索托板为300 mm×300 mm×20 mm的钢板制作, 锚索锚固力不小于100 k N。双层钢筋采用φ22 mm螺纹钢, 间排距250 mm, 联系筋采用φ10 mm圆钢, 间排距500 mm。砌碹砼强度等级C40, 喷砼强度等级为C20, 铺底砼强度等级C20。

考虑到硐室断面及泵坑深度大, 岩性较差, 硐室施工中可能出现实际揭露矿压显现较大, 或具有较强的膨胀性, 设计泵坑底部采用反底拱设计, 可有效抵抗矿压显现大或围岩具有较强的膨胀性给硐室稳定性带来的问题。

此外, 考虑到矿井水含盐量较高, 对混凝土和钢筋腐蚀性较强, 设计中建议在混凝土中应加入适量外加剂, 提高混凝土的抗腐蚀性。

3.3 潜水泵在硐室内的运输、安装、起吊及检修

泵房内设备台数多, 设备尺寸大, 单台设备长达12.3 m, 其中电机段长度近4 m, 单台潜水泵总质量逾20 t, 由上泵段、下泵段、电机段组成, 水泵上段质量约6 468 kg, 下段质量5 158 kg, 电机质量8 320 kg。

设计在硐室顶部沿潜水泵轴线方向架设2根I56b工字钢轨道通梁, 每根长104.2 m, 工字钢轨道通梁采用锚索吊挂方式, 起承载作用, 锚索采用φ17.8×7 300 mm的钢绞线, 锚索与I56b工字钢轨道采用M20螺母固定。采用单轨吊方式, 使电动葫芦行走于工字钢轨道, 实现对每个泵坑内潜水泵的运输、安装、起吊及检修工作。工字钢轨道上方通过螺栓固定I22a工字钢横梁, 与工字钢轨道连成整体, I22a工字钢横梁一方面起承载排水管路作用;另一方面与I56b工字钢轨道通过M20螺母固定, 防止轨道在起吊水泵时的摆动。

4 结论

(1) 煤炭行业内矿井首次采用潜水泵作为矿井的主排水泵, 改变了传统矿井主排水泵房单一采用离心式水泵的设计思路, 为今后矿井主排水泵房设计提供新的思路。采用正常排水泵和抗灾排水泵联合布置, 布置合理, 各台潜水泵可互换使用。设备实现地面控制、地面监测、自动开启, 提高了系统可靠性和矿井抵抗灾变的能力。

(2) 潜水泵房硐室长104 m, 宽6.1 m, 泵坑最深达14.25 m, 硐室断面大, 施工支护难度大, 从硐室布置所在层位的岩性出发, 确定硐室的支护方式及参数。从实际施工情况来看, 硐室所设计的支护方式及参数合理, 支护效果良好, 很好地解决了在该围岩条件下, 大断面大硐室的支护难题;

(3) 潜水泵设备质量及尺寸大, 设备运输、安装、起吊及检修难度大, 设计在硐室顶部架设工字钢轨道, 采用单轨吊方式, 使电动葫芦行走于工字钢轨道, 方便对每个泵坑内潜水泵的运输、安装、起吊及检修, 很好地解决了设备安装及检修难题。

(4) 提出了下一步井底车场硐室设计规范修订的建议, 即应补充潜水泵作为矿井主排水泵时泵房的设计规范要求。

参考文献

[1]刘月河.巴彦高勒矿井建设条件综合评述[J].山西煤炭, 2011 (4) :53-55.

[2]王忠乐.巴彦高勒矿井采煤方法及工艺的探讨[J].山西煤炭, 2011 (4) :45-47.

煤矿井下采矿技术及其问题 篇9

1 关于井下开采各采矿技术措施的分析

1.1 地下煤炭开采方法

为了满足井下开采工作的需要, 我们要进行井下开采技术措施的深化应用, 确保其开采技术系统的健全, 以保证地下煤炭开采方法的应用, 保证井下开采工作的健康可持续发展, 促进其矿产经济的不断发展, 满足市场经济的发展需要, 为此我们要进行地下开采各个采矿方法的分析, 以有效应对现实井下采矿工作中的各种问题。

地下开采各采矿方法类别间的差别主要是地压管理中的回采空区处理方法不同, 按地压管理将采矿方法分为三类, 分别为空场法、崩落法、充填法。空场法和崩落法都是采用崩落围岩的方法处理采空区。空场法中主要有分段空场法、阶段矿房法 (或深孔阶段矿房法即VCR法) 。

(1) 空场法分两步骤回采, 先回采矿房, 后回采矿柱, 不仅回采工序多, 而且由于矿柱所占矿量较大 (一般占阶段矿量的30%~40%) , 矿柱回收也较困难, 导致生产工艺相对无底柱分段法复杂, 生产能力也比无底柱分段崩落法低。因此如在空场法和崩落法中进行选择, 庙沟铁矿适合的采矿方法为无底柱分段崩落法。

(2) 崩落法中的无底柱分段崩落法采矿安全性好, 灵活性大, 作业好组织、机械化程度高, 可采用大型现代化采矿设备, 生产能力大, 劳动效率高, 开采成本低。因此, 无底柱分段崩落法在国内外的矿山中得到了广泛的应用, 这种方法由于应用优势, 得到了全球范围井下采矿工作的普及, 确保了井下采矿作业内部系统各个环节的有效协调, 满足了采矿工业的发展需要。

(3) 充填法采用充填的方法处理采空区, 其采矿成本较高, 因此以往主要在矿石价值较高的有色金属矿山和贵金属矿山有少量应用, 在矿石价值较低的黑色金属矿山应用较少, 但是由于该方法的特殊应用性, 还是得到了社会的重视, 应用于一些特殊场合。

1.2 优化煤炭开采技术

对现有的采煤技术和开采布置方案根据实际情况进行相应的改进和完善, 聘请专家专门对煤矿地质条件的开采巷道布置及工艺技术进行点评, 对不适合实际开采地的布置方案和开采方法进行改进, 通过将开采方法、开采布置与煤层地质条件实现最优匹配, 以达到开采效益最大化。

1.3 地下气化技术

煤炭地下气化技术是指煤炭在燃烧过程汇总会产生热化学作用, 通过对该过程进行有效控制, 将燃烧过程在有控制的过程中进行, 实现煤炭的地下气化。该技术是国际首创的一种特殊采煤技术, 具有投资少、安全、工期短、见效快、用人少、效率高、成本低、效益好等优点, 特别适合像我国地质条件复杂、劣质煤比例高以及“三下”压煤严重的煤矿开采现状。

2 煤矿井下采矿常见问题

2.1 煤矿井下自燃发火

煤炭自燃过程的实质是煤体氧化放热和散热这对矛盾运动发展的过程。当发热大于散热的时候, 煤体的热量得以积聚, 温度升高, 最终导致自燃。因此, 研究煤炭的自燃, 首先应当研究煤的放热强度。煤体热量产生的最主要根源是煤氧复合, 但是由于常温下的煤氧复合速度缓慢, 人们一直未能解决放热强度的直接测定问题。矿井火灾是煤矿的主要灾害之一。据统计全国统配和重点煤矿中有自然发火危险的矿井大约占到47%, 而且绝大部分发生在采空区附近。因此, 研究和分析综采工作面采空区的自然发火规律, 并且有针对性地采取一些切实可行的措施, 不仅极大地提高了综采工作面生产的安全性。而且也降低了综采工作面的防灭火费用及减少了自然发火所造成的损失。

2.2 瓦斯灾害

在所有煤矿灾害事故中, 尤以瓦斯事故为重, 其中主要以煤与瓦斯突出以及由瓦斯超限而造成的瓦斯爆炸为最主要的表现形式。瓦斯与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气, 热值是通用煤的2~5倍, 主要成分为甲烷。其热值与天然气相当, 可以与天然气混输混用, 而且燃烧后很洁净, 几乎不产生任何废气, 是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。瓦斯空气浓度达到5%~16%时, 遇明火就会爆炸, 这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。瓦斯直接排放到大气中, 其温室效应约为二氧化碳的21倍, 对生态环境破坏性极强。

3 井下事故处理安全管理

3.1 入井人员应做到以下几点

入井人员必须随身携带自救器、安全帽、矿灯等器具, 严禁带烟草、点火用品, 严禁穿化纤衣服, 严禁入井前饮酒;严禁井下拆装、撞击矿灯, 升井后矿灯、自救器立即交回;入井前携带锯条、钻等锋利工具时, 要装上防护罩或放在工具袋内, 禁止携带超长工具乘罐。

3.2 如何处理电气设备着火问题

电器设备着火时, 应先切断电源, 在电源未切断前, 只准使用不导电的灭火器材灭火。

3.3 井下工作注意事项

井下行走时, 避免车辆挤压, 不准打闹;通过斜井时, 严格遵守“行人不行车, 行车不行人”的规定;乘罐严格按规定办, 听从指挥, 按顺序上下;井下通过风门时要注意安全, 避免挤伤人员, 要关好风门, 遇有双道风门时, 禁止同时开启;井下一切通风设施, 严禁破坏拆除;井下防尘设施严禁破坏;下井人员必须熟知避灾路线, 掌握自救、互救知识和自救器的使用方法;在工作面处理机组事故时, 要和现场人员联系好, 关上溜子闭锁, 并观察顶、邦情况, 有问题先处理, 待确定无误后方可进行操作。

结束语

为满足国民经济对固体矿产资源的持续稳定的要求, 采用综合强化开采新技术、新工艺、新装备, 大力推广无轨化采矿技术已势在必行, 进行地下大规模综合强化开采大型无轨成套装备研究具有重要的现实意义和社会意义。

参考文献

[1]张勇.煤矿开采工艺技术改造探讨[J].企业导报.2012 (17) .[1]张勇.煤矿开采工艺技术改造探讨[J].企业导报.2012 (17) .

[2]张卫.新形势下煤矿开采中的采煤技术分析[J].黑龙江科技信息.2012 (16) .[2]张卫.新形势下煤矿开采中的采煤技术分析[J].黑龙江科技信息.2012 (16) .

煤矿井下照明预警系统设计 篇10

为确保煤矿井下作业安全, 越来越多的煤矿企业利用信息化手段来对基础设施进行维护和监控[1,2]。为确保矿工日常工作安全, 煤矿井下照明系统的故障定位和排除尤为重要。当井下出现透水、塌方等危险时, 井上救援人员需要及时了解井下人员的物理位置, 以便展开及时救援。在煤矿井下除了工人自带的矿灯外, 还布设了固定的照明系统。固定照明系统故障的及时排除将为矿工的人身安全提供一定的保障。鉴此, 本文提出了一种集照明故障识别和井下危险预警为一体的煤矿井下照明预警系统。

1 系统总体设计

煤矿井下照明预警系统主要由硬件系统、物理网络传输平台和软件系统组成, 如图1所示。硬件系统由照明灯故障识别模块、危险预警开关模块、FPGA数据处理模块[3]、高速缓存和自定义网络传输协议组成。软件系统由数据处理模块、实时监控模块、数据管理模块、实时数据查看和数据库组成。照明故障识别模块和危险预警开关模块可根据实际需要进行均匀布设, 每个硬件电路在出厂时都配备一个唯一的物理MAC地址。FPGA数据处理模块根据自定义网络通信协议将硬件电路信号按固定帧结构进行封装处理, 通过物理网络传输平台与地面监控室中的软件系统通信。

2 硬件系统设计

2.1 照明灯故障识别和危险预警开关电路

照明灯故障识别和危险预警开关电路主要用于在照明灯发生故障和井下人员按下危险预警开关后, 确保电路能够将自定义的信号传递给FPGA数据处理模块, 电路如图2所示。

照明灯故障识别和危险预警开关电路由亮度传感器和物理位置记录芯片2个核心部件来产生软件系统可以识别的信号。照明灯故障识别电路原理:通过降压电路将220V转为5V, 然后给亮度传感器供电, 亮度传感器 (敏感度可调) 根据灯的光线强弱来判断照明灯是否发生故障, 并产生高电平信号传递给FPGA数据处理模块。危险预警开关电路原理:井下人员遇到危险按下危险预警开关后, 危险预警开关会触发物理位置记录芯片产生预警信号和物理位置信号, 并将该信号传递到FPGA数据处理模块。

2.2 FPGA数据处理模块

FPGA数据处理模块组成如图3所示。其中信号接收模块完成照明灯故障信号和危险预警信号的接收;信号处理模块主要对接收的电路信号和软件配置数据进行分析处理, 并转换成计算机监控软件和电路芯片可识别的标志;数据封装模块主要对处理后的数据按网络协议进行封装传输;电路芯片配置模块主要将监控软件下发的物理位置编号对照标志写入物理位置记录芯片中, 通过整体规划得到计算机监控软件视图中各危险预警开关所处的实际物理位置。

2.3 自定义网络传输协议

在煤矿井下照明预警系统中, 由于硬件系统和软件系统之间的交互是单向的, 为了确保系统的实时性和稳定性, 系统采用了基于逻辑链路控制 (LLC) 子层和物理层之间的媒体访问控制 (MAC) 子层作为网络传输协议[4], 在整个系统运行过程中包含3种信号:照明灯故障信号及物理位置信号、危险预警信号及物理位置信号、物理位置记录芯片配置信号。针对这3种信号分别定义了3种类型的帧, 以满足整个系统网络通信要求, 帧结构见表1。

(1) 目的MAC地址和源MAC地址均占6B, 由硬件系统物理位置记录芯片中的ROM记录2类MAC地址。

(2) 长度占2B, 记录帧的长度。

(3) 帧类型占1B, 取值为0, 1, 2, 其中0表示物理位置记录芯片配置信号帧, 1表示照明灯故障信号帧, 2表示危险预警信号帧。

(4) 帧状态占1B, 取值为0或1, 帧状态的取值意义必须结合帧类型来说明。若帧类型为0, 则帧状态只能取0, 表示该帧为配置帧, 只需对物理位置信息进行设置即可;若帧类型为1, 则帧状态取0或1, 取0表示照明灯无故障, 取1表示照明灯发生故障;若帧类型为2, 则帧状态取0或1, 取0表示无危险信号产生, 取1表示有危险信号产生。

(5) 物理位置信息占4B, 用4B的整数来对应软件配置中的物理位置, 例如0表示未启用, 1对应配置文件中矿井下的某个具体物理位置, 其他值依次类推。

(6) 扩展使用占余下的字节, 供系统升级使用, 目前直接赋初值0。

(7) CRC校验占4B。

自定义网络传输协议的实施主要依靠硬件系统中的FPGA数据处理模块和软件系统中的数据处理模块完成。对于数据帧来说, FPGA数据处理模块按自定义的帧格式对传输数据进行封装传输, 经过物理网络传输平台接入到地面软件系统布设工作站。软件系统采用WinPcap技术[5]接收数据, 并对接收的数据按自定义的帧格式进行解析, 得到所需的信息。对于配置帧来说, 软件系统提供配置界面, 由软件系统数据处理模块对配置信息进行配置和帧结构封装, 并通过WinPcap提供的传输接口将封装后的配置信息由物理网络传输平台传输到硬件系统的FPGA数据处理模块, 进行解析处理和硬件电路芯片配置, 完成整个配置过程。

3 软件系统设计

软件系统原理如图4所示。数据处理模块捕获合法帧结构的数据包, 并对数据包进行分析处理;实时监控模块对分析处理后的数据进行图形化界面显示和预警提示;数据管理模块对分析处理后的数据进行数据库存储。通过软件系统不仅可以在软件拓扑视图中编辑各个布设点的物理位置信息、井下各类参数信息、井下人员辅助信息和人员下井时间计划等, 还提供图形和声音2种故障预警和危险预警方式。上级机关和管理部门可以通过软件系统提供的数据库查看该矿井在监控期间发生的故障信息和危险信息。

4 结语

煤矿井下照明预警系统为煤矿井下照明灯系统故障的定位、事故发生物理定位和井下救援提供了强有力的支持, 并能通过系统数据库查看监控期间的故障信息和危险预警信息。应用结果表明, 该系统布设方便, 具有较高的可靠性和实时性。

摘要：为了及时排除煤矿井下固定照明系统故障, 设计了煤矿井下照明预警系统, 重点阐述了硬件电路设计、自定义网络层协议设计和软件系统设计。实际应用结果表明, 该系统布设方便, 具有较高的可靠性和实时性。

关键词：井下固定照明,照明预警,照明故障识别,危险预警

参考文献

[1]仲丽云.煤矿安全监控系统存在的问题及其改进探讨[J].工矿自动化, 2010, 36 (6) :92-94.

[2]李继林.煤矿安全监控系统的现状与发展趋势[J].煤炭技术, 2008, 27 (11) :3-5.

[3]崔炜, 陈磊.基于FPGA的高速数据采集系统的设计[J].制造业自动化, 2011, 33 (21) :93-95.

[4]谢希仁.计算机网络[M].4版.北京:电子工业出版社, 2003.