2015年义煤公司科技创新成果汇编(上)

1 2015 年义煤公司科技创新成果汇编年义煤公司科技创新成果汇编 目 录 新安煤矿煤仓渍煤清理技术标准的研究与应用 3 200 西翼采区碴仓放碴装置优化设计 8 伞式前探梁液压支护装置 10 简便快捷自动液压分运装置 13 提升机老钩保险绳固定器 15 耿村矿 12220 工作面优化设计 16 桥式皮带与梭式矿车在出碴系统中的应用研究 23 复杂地质条件下软岩巷道立体交叉处支护设计 25 21122 工作面极破碎围岩条件下的顶板修护控制研究 28 乳化液泵箱技术改造 30 21122 原煤运输系统优化设计改造 31 制氮机气动蝶阀改造 34 D13 延伸采区底部泵房无底阀技术的应用 35 提升机连接装置技术改造 37 耿村矿 2 副井顶板破碎区支护技术创新 39 2 瓦斯喷孔缓冲收集器的研究与应用 40 21150 综放工作面矿压规律研究 42 耿村煤矿 12230 大断面切眼支护方案优化 44 锚网带索联合支护在煤巷中的研究应用 47 松软煤层倾斜巷道冒顶区综合治理技术研究 49 耿村洗煤厂 B1600 刮板机涨紧机构改造 51 车床刀台升降卡具 53 中 13 轨道架空乘人装置防掉绳装置设计应用 54 皮带楼运输联锁控制系统的设计与应用 56 扇形闸门内衬耐磨板的设计与应用 59 三相泡沫防灭火技术在常村矿的应用 61 天井抽放在综采工作面上隅角瓦斯治理中的应用 64 离心式主通风机反风设施检修方法革新研究与应用 69 深井高应力区采空区快速密闭技术 71 新型风门底坎研究与应用 75 防尘水幕净水装置改造技术应用 77 拐弯滑轮在闭锁装置中的技术研究 79 杨村煤矿铁路下采煤地表岩移规律的技术研究 81 自建 23070 工作面地表移动观测站 84 一种深孔自动清孔装药套管 88 主要通风机不停机一键倒台 91 3 煤矿井下皮带 刮板机挡矸装置设计应用 94 钻屑回填式封孔技术应用 97 新安煤矿煤仓渍煤清理技术标准的研究与应用新安煤矿煤仓渍煤清理技术标准的研究与应用 一 成果背景一 成果背景 新安煤矿地面煤仓为双筒仓设计 设有东煤仓和西煤仓 单个 煤仓仓体直径为 15m 周长 47 1m 总高度 29m 其中圆柱体段高度 为 19m 下部锥体段高度为 10m 单个煤仓下部均匀布置有四个溜煤 嘴 单煤仓设计容量为 4400 吨 为义煤公司少有的大型煤仓 该煤仓自矿井投产以来未进行过全面有效的清仓工作 致使仓 内煤炭渍留严重 单仓实际仓容仅剩约 2000 吨 严重制约了矿井生 产力 原煤生产和储运能力地不匹配致使原煤需落地后进行二次返 仓 增加了矿井的运储成本和工人的劳动强度 针对以上问题 公司领导和矿领导高度重视 在集团公司领导 的全面指导 协调下 技术人员反复实地勘察 研究修订施工技术 标准和方案 2015 年 1 月份新安煤矿开始对地面煤仓进行全面清理 工作 二 实施方案二 实施方案 4 1 1 煤仓清理主要危险源煤仓清理主要危险源 新安煤矿煤仓渍煤严重 为保证清理效果和防止对其他设施的 损坏 经对对多套方案的反复研究 决定采用人工清理 新安煤矿煤仓高度高 直径大 煤仓清理工作属高空作业 需 严防仓顶清理人员坠落和仓顶仓壁坠物 并保证人员出入仓安全 且仓内作业时放煤环节可能会造成误埋人员 片煤伤人等事故 再 者煤仓为一个封闭的空间 入仓需防治瓦斯及有毒有害气体 2 2 清理工作组织情况清理工作组织情况 为保证清理工作的顺利推进 新安煤矿高度重视该项工作 成 立了以分管矿长王崇欣为组长的领导小组 专项负责该项工作 抽 调专业人员制定专项方案和安全技术措施 经矿先后三次班子会议 斟酌研究 制定完善了方案和措施 并抽调曾经有高空作业和煤仓 施工经验的开拓一队全力组织实施 根据施工任务 该工作计划时 间为一个月 施工期间集团公司领导高度重视和支持该项工作 在多次会议 上做出详细安排和部署 公司总经理 总工程师等领导及各部室领 导多次亲临现场 指导工作 为保证清理工作的安全顺利推进 我矿强力组织 矿领导及领 导小组人员全员跟进 三班固定三名方案制定的通风科 机电科 生产科人员带班监督 指挥 并执行带班日志和带班三汇报制度 且每天由领导小组组长组织召开煤仓清理人员专业协调会议 同时组织施工队伍全面学习方案和措施 执行班前学习和班后 5 总结制度 带班队干全程指挥 协调 并固定重要岗位的施工人员 严格按方案及措施谨慎组织施工 对重要地点 薄弱环节 重要人 员执行重点监督 重点保护 和重点关注 有力的推进了施工的有 序 安全实施 通过如上科学的指挥措施 强力组织措施 新安煤矿于 1 月 20 日超前安全完成了煤仓清理工作 3 3 清理工作施工状况简介清理工作施工状况简介 新安煤矿煤仓渍留煤炭严重 周边渍留煤炭有渣块 硫磺结核 参与 清理难度大 多需用风镐剔除 且人员操作位置易滑易片 经实际清理工作观测 其渍煤厚度约在 1 5 3m 左右 特别煤仓向下 仅四个放煤口处煤体可被放出 周边煤体均渍留无法被放出 其渍 留示意图如下 为保证施工的安全进行 我矿针对重点危险源采取多重安全保 障措施 从源头上杜绝伤害 保证安全 1 1 得力的人员安全保障措施 得力的人员安全保障措施 6 针对高空作业所存在的坠落风险 新安煤矿着重从以下几方面 做好人员安全保障 1 对仓口进行全面有效的掩护 严防高空坠物及掩护物坠入 对入仓管线进行可靠固定 严防坠落 2 三重保险做好人员入仓安全 即修复安装可对接组装梯子 绑系安全绳并由人员放送 安全绳采用易提拉和防突坠措施 3 在仓内设置八根安全绳 施工全员绑缚安全带 连接安全绳 施工全程不得解开 2 2 可靠的施工组织措施 可靠的施工组织措施 针对放煤易造成的流煤掩人事故 新安煤矿着重从以下几方面 做好施工安全 1 设置可操控升降的安全施工吊盘 吊盘由主副绳双重保险绳 相连接 可有效防止吊盘坠落 放煤期间 人员可组织撤退至吊盘 放煤后人员下吊盘作业 2 组织小循环放煤作业 单次放煤作业深度不得超过 1 5m 保证了施工人员的绝对安全 3 建立了可靠的放煤观测组织措施 放煤期间定量 定人专盯 放煤 同时全程联络 严防超规定放煤 3 3 全面的安全配套措施 全面的安全配套措施 针对煤仓内环境封闭 有毒有害气体威胁 新安煤矿着重采取 了以下安全配套措施 1 三重措施保障瓦斯及有毒有害气体防治 即对煤仓施工进行 7 可靠的局部通风措施 在安全吊盘设置压风自救措施 分设多部便 携式监测仪器及设置专人检验气体 2 建立了稳定的通讯联络措施 分别在仓内 仓顶 放煤点设 置三部通讯电话 3 设置了照明 供水等其他安全配套设施 4 4 安全的回撤措施 安全的回撤措施 针对煤仓高度大 自仓顶回撤时会对仓内人员造成安全威胁的 状况 新安煤矿煤仓回撤工作科学组织 对仓内设施均从煤仓放煤 口回撤 而后撤出人员 自仓顶回撤仓内绳索 避免了仓顶回撤所 存在的风险 三 清理效果三 清理效果 1 该次清理工作累计用 20 天完成 在不影响矿原生产运销的 状况下超前安全完成了煤仓清理工作 为该矿建矿 30 余年来首次全 面彻底的清理 2 根据记录实际核算 该次清理工作共清出煤仓渍留煤炭 4000 余吨 以单次 1 5m 的放煤循环和煤仓 47 1m 的周长计算 我 矿累计清理长度达 720m 此次清理工作如由外部单位施工需 100 万 元以上 而我矿自行清理各类成本仅需 25 万左右 3 经实际放煤试验 该次清理使煤炭单仓容由原有的 2000 吨 左右提升至 4100 吨 放煤顶部锥面致使实际放煤不能达到设计的 4400t 有效的保证了仓容 4 该次清理工作释放了矿井产能 解决了煤炭生产量大 运量 8 不足时煤炭需落地后进行返仓问题 创造了巨大经济经济价值 5 该次清仓新安煤矿安全 高效的进行组织 在重要部位 重 点环节和重大危险源上组织均为多重保险方案 在细节上严要求 严把关 带出了一支素质良好 善打硬仗的施工队伍 为日后清仓 工作奠定了良好的基础 6 同时新安煤矿技术方案获得公司领导的一致认同 特编制技 术方案模板和企业技术标准 同时制作了专门的三维动画片 为其 他矿井煤仓清理工作提供了良好的范本 联系方式 新安煤矿 时利合 200 200 西翼采区碴仓设计技术报告西翼采区碴仓设计技术报告 一 成果背景一 成果背景 跃进煤矿 200 西翼 22 采区已开拓 7 年有余 目前 西翼运 输大巷已施工完成 西翼采区车场及西总回风巷仍正在施工 由 于采区车场内为采区上下山及整个采区系统服务的巷道较多 为 了缓解我矿接替紧张的局面 在有限时间段内尽快形成采区上山 首采面 加快 200 西翼 22 采区开掘速度 再原有设计基础上 综合考虑 选取合适位置 在原有采区煤仓设计的基础上 补充 设计采区碴仓及运矸车场 不仅在 22 采区前期岩巷掘进时 可 9 以加快掘进速度 在整个 22 采区回采工作面投入生产及准备工 作面前期掘进时 也可起到煤矸分装分运的作用 从而促进连续 生产能力 提高综合经济效益 二 方案研究二 方案研究 在原设计方案中 22 采区入仓集中巷与 22 采区皮带上山贯通 处 设计碴仓 碴仓底部的运矸车场 可以从 200 西翼 22 采区 车场绕道处开口至 22 采区车场结束 运矸车场确保足够长度的 存车线 碴仓设计容量 250m 上山出碴最终通过皮带上山运至碴仓 下山出碴最终通过 22 采区入仓集中巷运至碴仓 碴仓定时向运矸车场内放碴 运 矸车场直接与西翼运输大巷连通 三 方案实施三 方案实施 在 22 采区车场未施工完成前 可优先开拓变电所 使整个 西翼先构成一个小范围的通风系统 再施工碴仓配套的运矸车场 最后施工碴仓 也可先施工碴仓 再施工配套的运矸车场 先后 顺序可依据西翼总回风巷的进度确定 四 主要内容及创新点四 主要内容及创新点 主要内容 1 碴仓位置的选取 2 碴仓附属运矸车场的进 碴 出碴位置的选取 3 上山出碴皮带与碴仓口的搭接 4 下 山轨道下山与入仓皮带巷的贯通 创新点 设计了 煤仓式 的碴仓 一个碴仓可以解决整个 22 采区的掘进及回采期间的出碴问题 10 五 效果分析五 效果分析 在对原有设计不做大的变更基础上 选择合适位置作为碴仓 一方面可以解决 22 采区车场及上山开拓期间的出碴问题 加快 开掘速度 另一方面可以解决煤矸在井下的分装分运 提高煤质 从而提高矿井经济效益 联系方式 跃进煤矿 王翠玲 伞式前探梁液压支护装置技术报告伞式前探梁液压支护装置技术报告 一 成果背景一 成果背景 200 西翼大巷 是跃进煤矿二水平西采区的主要运输巷和开 拓巷道 在支撑巷道的材料上全部采用椭圆形的钢材强支护材料 使矿井的安全系数大大增加 在临时支护方式上 井下最先采用的 是排型梁支护 每放一次炮打一次眼 一根梁需要打两个眼 两根 梁需要打四个眼 之后往窝面攒排型梁 需要 4 人同时作业 但是 经过长时间工作发现 在空顶内打眼容易出现掉渣等情况 对人身 造成伤害 存在着一定的安全隐患 同时工人的劳动强度较大 为 了降低工人的劳动强度 同时大大提高井下工作的安全系数 经过 反复研究与实验 我们设计制作了伞式前探梁液压支护装置 二 二 主要创新点主要创新点 11 1 伞式前探梁液压支护是一种超前支护方式 超前支护是指在 采掘工作中支护超前于掘进或者回采的一种工艺方法 一般采用掏 梁窝或者分层采掘的方式来实现 多用于顶板破碎易冒落的特殊地 质条件下 它的作用一是控制巷道掘进后顶板岩层不松动 二是确 保在顶板未正规支护时有一个安全可靠的环境 2 我们根据巷道断面尺寸 设计长 3660mm 宽 1000mm 的伞式 前探梁液压支护装置 如 12 页图所示 它由 42mm 钢管焊接而 成 看上去像个伞 工人在开拓巷道过程中 用锚杆对网片进行固 定 打眼 放炮之后 通过伞式前探梁液压支护装置对网片进行加 固 网片的作用就是防止渣块掉落砸伤作业人员 两者配合的安全 效果更佳显著 3 伞式前探梁液压支架装置是由两个液压千斤顶和伞式支架组 成 我们根据井下实际情况 定制了可以满足支护需求的液压千斤 顶 它最高可以升到 3 5 米 根据现场情况自动调节支护高度 这 样可以很好的固定住网片 提高了安全作业系数 同时大大减少了 对人身的伤害 三 效果评价三 效果评价 伞式前探梁液压支架装置已经应用到巷道掘进工作中 由开拓 队和三一队使用 这个装置通过乳化液泵对其进行调节控制 操作 方便快捷 降低了工人的劳动强度 同时它在实际生产中的应用大 大提高了工人掘进巷道时的安全系数 有时候顶板来压时 网片容 12 易变形 甚至压塌 伞式前探梁液压装置的支护强度增加 不易对 现场作业人员的人身造成伤害 所以它为跃进矿的安全掘进提供了 有利的保障 联系方式 跃进煤矿 王翠玲 13 科长 厂长 跃进煤矿机修厂 日期 数量 材料绘图 审核 副总 矿长 比例 1 1第1页 前探梁伞式液压支护 许根莲 伞式前探梁液压支护装置图 14 简便快捷自动液压分运装置简便快捷自动液压分运装置 一 成果背景 一 成果背景 跃进煤矿的煤质发热量在 2600 千卡 为了提高煤质 跃进煤矿 通过洗煤加工的办法改善这一状况 但是影响煤质的原因有很多 比如煤流中混入矸石 掘进的过程中过断层割底矸等 煤矸混合增 加灰分 只有把煤矸分离才能更好的提高煤质 创造更多的经济效 益 二 主要创新点 二 主要创新点 1 我们矿现在使用的梭式矿车具有环保 出矸效率高 操作简 便等特点 它具有特殊的结构设计 其车厢前高后低 既能单台使 用 又能多台搭接使用 把一次爆破崩落下来的矸石全部装完 在 长距离独头快速掘进中能实现一次出矸 大大提高出矸运输效率 我们制作的简便快捷自动液压分运装置是由两副工字钢框架组成 稳定性好 与运输皮带 梭式矿车配合使用 能发挥梭式矿车最大 的功能 2 这个装置上共有六个千斤顶 四个角处各一个 固定在工字 钢底座上 中间部分两个斜对角的千斤顶上用销子连接固定一个 3600 500mm 的铁板 它与梭式矿车机尾连接 作用是将矸分运到 梭式矿车上 3 这个装置与运输皮带配合使用 当运输煤的时候 挡煤板处 于悬空状态 煤通过运输皮带到达煤仓 再从煤仓转运到运输大皮 带直到煤楼 当需要排矸的时候 皮带在托辊架上 矸石在皮带上 利用液压千斤顶将工字钢底座升起与托辊架在一个水平面上 致使 皮带成水平面 这时千斤顶控制挡煤板落下 与皮带之间有大约 1cm 的缝隙 保证不与皮带接触摩擦 挡煤板与皮带成 60 角 使 15 矸可以掉入到梭式矿车梭斗里 梭式矿车可以承装 25 吨的矸 完成 煤矸分离的工作 三 效果评价 三 效果评价 简便快捷自动液压分运装置的应用使煤矸分离分运工作进入到 一个新的阶段 不仅成倍的提高了掘进工效 减少调车和出矸时间 减少了运输环节 大大提高出矸运输效率 加快掘进速度 自然也 就减少了掘进成本 同时减少了选矸楼的选煤压力 降低了工人的 劳动强度 由人工选矸到简便快捷自动液压分运装置选矸 煤的燃 烧量从 3 千大卡提高到 4 千大卡 大大提高了煤质 为跃进矿的安 全生产提供了有力的保障 联系方式 跃进煤矿 王翠玲 简便快捷自动液压分运装置使用示意图 矸石 矸石 矸石 矸石 矸石 1运输皮带 2液压升降装置 3挡煤板 5 SD滚轮式梭式矿车 6 运矸石矿车 4挡煤板 16 简便快捷自动液压分运装置配件图 提升机老钩保险绳固定器总结报告提升机老钩保险绳固定器总结报告 一 实施背景 一 实施背景 老钩保险绳是矿井提升系统的重要部分 与提升机钢丝绳相配 合 是矿井串车提升时不可缺少的部件 目前固定保险绳没有专用 的工具 工人们都是在矿车上绑上铁丝 然后再用铁丝将保险绳固 定 用后的铁丝头 有的留在矿车上 有的随手扔在矿车里或地上 800 1600 3400 1 工字钢底座 2 千斤顶 3 工字钢顶座 4 托辊底座 6 挡煤 矸 板 5 托辊 17 再用的时候又得重新用铁丝固定 既不规范又不安全 也造成了铁 丝的浪费 铁丝的乱扔 还影响了工作环境 二 设计方案 二 设计方案 经过多次反复实验 我单位职工设计了 老钩保险绳固定器 将其焊接在矿车一端顶部中间位置 用于固定保险绳 三 主要内容及创新点 三 主要内容及创新点 老钩保险绳固定器采用角铁和整形后的圆钢焊接而成 将其焊 接在矿车一端顶部中间位置 固定器最高端稍低于矿车口 尽量减 少装卸物料进被砸的可能 使用时 将挡销打开 拉开压杆 把保 险绳放进压槽 合上压杆 关闭挡销即可 四 完成时间及效果分析 四 完成时间及效果分析 老钩保险绳固定器于 2015 年 1 月 26 日完成 安装简单 统一 规范 让工人干活更方便 消除安全隐患 提高工作效率 五 推广应用情况五 推广应用情况 老钩保险绳固定器结构简单 安装方便 能大大减少铁丝的浪 费 提高工作效率 可广泛应用于矿井提升系统保险绳的固定 联系方式 常村煤矿 杨静 耿村矿耿村矿 1222012220 工作面优化设计工作面优化设计 一 项目实施背景一 项目实施背景 12220 工作面因为受到 F16断层影响原设计长度 450 米 且断 层南部的煤层参状不明 储量状况不清楚 为了保证工作面能够顺 利构成 并且延伸工作面走向长度 保证耿村煤矿的采掘接替 我 18 矿地测科抽调专业骨干力量 对 F16 断层对 12220 工作面的影响范 围加强探测力度 进行深入研究 最终使得该工作面顺利穿越 F16 断层 工作面可采长度增加 500 米 增加煤炭可采储量 80 1 万吨 价值约 4 亿元 直接经济效益 1 6 亿元 二 设计方案二 设计方案 根据工作面下巷在掘进过程中预计会碰到断层的情况 我矿结 合 F16 断层的影响范围初步决定用钻探加巷探的办法在断层范围内 进行探测 主要任务是探测该工作面下巷在断层以南是否有煤层存 在 并分析煤层的可采性 三 主要勘探内容三 主要勘探内容 12220 工作面下巷 1 超前探测情况 耿村煤矿掘进的 2 3 12220 工作面下巷在掘进到 384 米位置 时距离 F16 断层预计位置约 71 米 为了保证该工作面下巷的正常掘 进 我矿在 384 进尺位置进行了探断层工作 结合 43 勘探线剖面 顶部煤层较厚 斜距较长 所以为保证正常掘进 我矿把探底板断 与不断作为重点进行探测 施工钻孔一个 设计 60 米 坡度为 3 度 后因在钻进到 48 米时卡钻 终孔进尺为 48 米 图 1 2 3 12220 工作面下巷正头钻孔布置平面示意图 3 1 2 430m 12220下巷 19 煤层岩性为 窝面破底板岩 1 米 1 5 米高灰分煤 夹矸厚度 为 0 8 米 煤层为 3 下坡 在钻孔施工过程中 第 10 米见窝面夹 矸 16 米过 经过分析窝面这层矸参状基本正常 34 米见夹矸 44 米过去 后钻进至 48 米为全煤 经过分析在钻进区域内 煤层 参状正常 底板应该没有断开 所以我矿决定再掘进 50 米再进行探 测 图 2 12220 工作面下巷第一次探断层示意图 12220下巷第一次探测示意图 前十米为 高灰煤 10 16m穿越 窝面夹矸 16 34m高灰煤 34 44m夹矸 44 48m见煤确 定有煤 7 月 15 日 2 3 12220 下巷掘进至 430 米 距离预计 F16 断 层位置约为 25 米 本次探断层同样把探测底断与不断作为探测重点 设计钻孔长度为 50 米 坡度为 5 该孔共钻进 50 米 经过探测 在 16 米时遇见窝面夹矸 21 米过去 21 米至 44 米为高灰煤 45 米至 51 米为泥岩 经过探测窝面夹矸在 20 米范围内参状基本正常 45 米范围内仍是全煤 没有遇见大的煤层参状变化 应该是底板没 有大的断层 可以保证该工作面下巷再正常掘进 45 米 图 3 12220 工作面下巷第二次探断层示意图 20 12220下巷第二次探测示意图 前16米为 高灰煤 16 21m穿越 窝面夹矸 21 44m高灰煤 45 50m夹矸 2 2 实际揭露情况 实际揭露情况 根据实际揭露情况 断层位置位于下巷 420 460 之间 其 中在掘进至 450 米位置时 煤层压力开始变大 层理发生紊乱 掘 进至 482 米位置时巷道中约 1 米厚的砂岩表层发生断裂 巷道下帮 开始见明显断层线 因 F16 断层与下巷斜交 所以随着巷道的掘进 该 F16 断层线会不断向上帮偏移 巷道掘进至 500 米时 巷道上帮 见到断层线 下巷全部进入到断层上盘之中 因 F16 断层属于平推 断层 且该断层底部煤层并没有发生明显的断裂 所以经过推断 该断层翻转带应该在下巷 420 460 之间 断层以北煤层顶板岩 性为灰黑色泥岩 断层以南为砂岩 下巷在 350 米 570 米为 o 型 棚配合双路液压抬棚支护 其他巷道为单路液压抬棚支护 因受断 层影响 该段巷道变形量比较大 巷道高度变化 包括顶板下沉和 底鼓 量为 0 5 米 1 3 米 图 4 2 3 12220 工作面下巷遇断层示意图 21 3 3 补充勘探情况 补充勘探情况 截止 8 月 26 日 综掘一队施工的 2 3 12220 下巷已掘进 549m 自下 8 点后 10m 437m 至下 9 点前 50m 537m 受断层影响 煤层产状不稳定 夹矸较多 为确定其上方煤层情况 决定在此位 置每隔 10m 探顶煤一次 钻探位置选在下 8 点后 10m 下 8 点 下 8 点前 10m 下 8 点前 20m 下 8 点前 30m 下 9 点 下 9 点前 10m 下 9 点前 20m 下 9 点前 30m 下 9 点前 40m 下 9 点前 50m 处 其中下 8 点后 440 米 打一个钻孔 33 米煤 所以断定此处为 该断层翻转带 图 5 2 3 12220 工作面下巷补充勘探示意图 22 下8 80 408 下9 80 4 24m未见顶 20 26m 24m24 38m20 79m 20 75m 21 45m 22 9m 27 23m 31 1m 进尺430m 22 1m 17 5m未见顶 砂岩 进尺440m 31m 进尺460m 进尺530m 12220工作面下巷430米 530 米补充勘局部素描 4 4 下巷掘进过程中遇断层情况 下巷掘进过程中遇断层情况 2 3 12220 下巷在 12 月 11 日探煤厚时 顶煤厚度为 5 米见 顶板 14 日掘进至 890 米时窝面见顶板 遇见断层 断层性质为正 断层 该断层在切眼向上掘进 20 米时 又一次遇到 在前 20 米原 为沿顶板掘进 而掘进至 22 米时顶煤变为 8 5 米见顶板砂岩 经证 实该断层倾向为 276 倾角为上陡下缓 18 40 之间变化 断层落差在 7 米左右 5 5 上巷 高抽巷掘进过程中遇断层情况 上巷 高抽巷掘进过程中遇断层情况 12220 上巷第一高抽巷在掘进至 330 米时下帮见 F16断层的翻转 煤层带 掘进至 337 米时高抽巷变为全煤巷道 在掘进至 378 米时 高抽巷变为全岩巷道 高抽巷见全煤长度为 48 米 因 12220 在上巷 掘进过程中沿底板掘进 所以没有实际揭露 F16断层 结合 12200 下 23 巷与 12220 高抽巷实际揭露 F16断层影响到 12220 上巷的位置应该在 810 860 之间 6 6 切眼影响范围 切眼影响范围 根据 12220 上下巷及高抽巷实际揭露 F16断层的位置推测 F16 断层巨厚煤层影响范围应该在上切口以上 工作面向外 100 米时 回采工作面上拐头会遇到 F16断层巨厚煤层影响 工作面回采至 410 米时 F16断层巨厚煤层对工作面影响可以结束 F16断层巨厚煤层斜 跨整个回采工作面 影响范围在 550 米左右 切眼 100 米所遇断层 在工作面向外回采 150 米后 巨厚煤层影响范围可以结束 四 完成时间及效果分析四 完成时间及效果分析 2 3 12220 工作面位于西二采区东翼 2 3 煤轨道下山西侧 该面在工作面掘进过程中 因其下巷受到 F16 断层的影响 所以该 工作面在设计时为刀把工作面 且该工作面原来平均长度为 450 米 工作面可采储量为 115 5 万吨 为了能增加工作面长度 增加工作 面可采储量 延长矿井可采年限 地测科积极开展探煤厚工作面 严格控制巷道层位 并多次开展了钻探工作 使 12220 工作面下巷 长度由原来的 450 米 最终延长为 960 米 使工作面长度增加了 510 米 截止 2014 年 5 月该工作面已经比原来设计增加煤炭产量 80 1 万吨 价值约 4 亿元 直接经济效益 1 6 亿元 增加了工作面长度 和可采储量 保证了 2013 年全矿的采掘接替平衡 延长了矿井服务 年限 五 推广应用情况五 推广应用情况 24 通过超前钻探 巷探等多种方式的勘探 最终使得 12220 工 作面顺利构成 为我矿和集团公司 2014 年的采掘接替和保证我矿 2014 年顺利完成集团公司下达的各项指标奠定了坚实的基础 同时 为兄弟矿井在跨 F16 断层采煤过程中提供了数据支持 为义煤公司 中部五矿对该断层的研究开了先河 提供了准确的一手资料 联系方式 耿村煤矿 赵宝青 桥式皮带与梭式矿车在出碴系统中的应用研究桥式皮带与梭式矿车在出碴系统中的应用研究 一 研究背景一 研究背景 目前 跃进煤矿 23070 综放工作面在放顶生产期间 25020 上 下巷在掘进期间产生的矸石块大 量大 混入煤流线中 通过皮带 直接运达地面选煤厂 增加了洗选负担 跃进煤矿在二水平 23 区 25 区原有巷道布置的基础上 本着 小成本 大功效 的原则 利 用我矿现有机械设备 设计在 23 区皮带下山与 200 东大巷车场 25 区皮带下山与 200 车场联络巷中 采用桥式转载皮带搭接梭式矿 车的方式 在井下实现煤矸分装分运 从而简化和提高地面选煤效 率 提高煤炭产品的质量和经济效益 二 研究路线二 研究路线 1 技术方案 在皮带下山平巷与大巷车场联络巷中 采用 DSP 1080 皮带与梭 25 式矿车桥接 DSP 1080 皮带尾位于 23 采区皮带下山平巷皮带一侧 皮带自尾部至皮带头以 10 坡度上抬 皮带头搭接于梭式矿车装碴 端 梭式矿车卸碴端车体底部距轨面 1 6m 采区皮带下山与桥式皮带尾交接部位 预装液压挡板与装载溜 矸槽 出碴时 提前通过液压系统放下斜撑于下山皮带上方的挡板 矸石经溜矸槽转载至桥式皮带 通过梭式矿车 矸石落入梭车卸碴 端下方的矿车内 由大巷运出 达到分碴运输的效果 2 试验地点 该项目试验地点 跃进煤矿 23 区皮带下山与 200 东大巷联络巷 25 区皮带下山与 200 井底车场联络巷 3 预期目标 通过本项目的研究 试验 起到 23070 工作面放顶期间的矸石运 输以及 23 区下山剩余工作面掘进 回采期间的矸石运输问题 25020 上下巷掘进期间的煤矸分装分运问题 以此达到提高煤质 促进生产效率的目的 三 完成时间及效果分析三 完成时间及效果分析 该项目于 2014 年 12 月完成 自采用桥式皮带 梭式矿车出碴系 统以来 首先大大减少了选煤厂捡矸劳动力的投入 其次集中时间 段排矸 减轻煤仓储存压力 促进工作面的连续生产 最关键的是 简化了地面排矸环节 提高了选煤效率 取得了良好的经济效益及 应用效果 具有较好的推广价值 联系方式 跃进煤矿 王翠玲 26 复杂地质条件下软岩巷道立体交叉处支护设计复杂地质条件下软岩巷道立体交叉处支护设计 1 1 实施背景实施背景 杨村煤矿 13190 工作面由于受原 D13171 采空区积水影响 生产 前需进行探放水 为验证探放水效果 同时最大限度的回收煤炭资 源 杨村煤矿决定沿 D13171 下巷布置一条上改造巷 与 D13171 采 空区留设 7m 煤隔子 上改造巷做为 D13171 采空区积水效果的验 证巷 同时兼作 13190 新上巷 13190 上改造巷开口位置位于 13190 上巷中段 为确保 13190 上巷正常运输 同时也保证 13190 上改造 巷运煤运料需要 需在上改造巷开口位置施工一个立体交叉点 同 时满足两条巷道的运输工作 二 设计方案二 设计方案 设计方案为 先对 13190 上改造巷开口处进行挑顶 刷帮 然 后及时进行一次锚网索支护 巷道高度 宽度 长度达到后 及时 进行喷浆 要求喷浆厚度不低于 150mm 保证喷浆强度 喷浆结束 后 及时对巷道进行二次锚网配合锚索梁支护 确保主动支护安全 主动支护确保安全后 开始对原 U 型钢棚进行拆除 及时套上 工字钢十字头 工字钢梁距离顶板确保 2 0m 的安全距离 保证上改 造巷溜子的正常安装 十字头里外侧四抬棚采用梁长 4 4m 腿长 3 0m 的工字钢棚支护 十字头里外侧四抬棚上摆设 5 对 10 根 5 5m 长的工字钢穿杆 其中下帮皮带上的两对穿杆之间留设一个 1 1m 27 的放煤口 十字头打设好后 在十字头上面留出上改造巷溜子检修空间 铺好溜子 然后在溜子两侧 十字头工字钢穿杆与顶板之间打设木 垛 木垛全部用扒钉扒紧 接实顶板 确保绞架牢固可靠 然后在 13190 上巷靠近皮带上帮打设一架液压式抬棚 上改造巷施工时 开口采用锚网索喷 二次锚网 锚索梁支护 溜子向上改造巷延伸时 溜子下面及时打设木垛 直到溜子底板与 上改造巷底板一致为止 附图 13190 上改造巷开口立体交叉点支护平面示意图 13190 上改造巷开口立体交叉点断面示意图 9000 放煤口 2000 4000 梁长4 4m 腿长3m 的工字钢四抬棚 5对10根5 5m长的 工字钢穿杆 13190上改造巷 1 联络巷 13190上巷 3800 绞架区 13190上改造巷开口立体交叉点支护平面示意图 皮带 上11点 工字钢锚索托梁 3米长 共三根 1500 1000 1000 107 8 轨道 溜子 3眼锚索托梁 1000 28 管路 风筒 电缆钩 600 2000 600 o 皮带 液压抬棚 溜子 4200 13190上改造巷立体交叉点断面示意图 锚索L 6000mm 17 8mm 间距1 0米 工字钢托梁 长3 0米 共三根 sss 2000 3000 11 1100 1000 s s s ss 18 1000 4500 13190上巷 13190上改造巷 梁长3m 腿长2 8m 工字钢棚 三 主要内容及创新点 三 主要内容及创新点 1 13190 上巷受 F16 逆冲断层影响 煤体极破碎 围岩松动圈 大 为了确保顶板安全 采用锚网索喷 二次锚网 锚索梁 工字 钢棚配合液压式抬棚支护 很好的解决了巷道变形严重的问题 确 保了立体交叉点顶板安全 2 采用立体交叉支护设计 不但解决了 13190 上改造巷的运煤 运料问题 也确保了 13190 上巷的正常运输 保证了 13190 工作面 的正常生产 四 推广应用情况 四 推广应用情况 13190 工作面上改造巷立体交叉点支护方案实施以后 巷道变 形量较以往支护大大减少 实现了复杂条件下软岩巷道支护要求 满足了 13190 工作面的正常生产需要 保证了巷道顶板安全 提高 了上改造巷的掘进速度 从而提高了我矿单进水平 上改造巷施工 29 结束后 13190 工作面增加储量约 10 万吨 经济效益巨大 联系方式 杨村煤矿 丁磊 2112221122 工作面极破碎围岩条件下的顶板修护控制研究工作面极破碎围岩条件下的顶板修护控制研究 一 实施背景一 实施背景 随着常村煤矿 21122 综放工作面回采工作的进行 该段巷道支 护强度低 变形严重 两帮位移量在 1 2m 底板鼓起 顶板下沉 巷高只有 1 5 2 0m 设计掘进断面 26 5m2 目前只有 6m2 巷道断 面收缩率高达 78 36U 拱形支架扭曲变形 已严重影响下巷皮带运 转及行人安全 对该段巷道重新扩修加固势在必行 根据现场情况 扩修前必须对该段巷道顶板围岩进行固化处理 从而保证扩修期间 顶板安全 二 设计方案二 设计方案 顺巷道方向布置 3 排注浆孔 排距 2 0m 每排 3 个孔 间距 1 5m 依次序向前打设注浆孔 注浆孔与巷道水平方向呈 50 夹角 向里打设 左右两侧孔分别外扎 20 注浆孔 孔深均为 8m 孔径 28mm 注浆液的配比浓度为 水 水泥 1 1 5 重量比 水泥标 号为 425 施工工序 打注射孔 按顺序安装 固定注射管 先安 装 2m 长枪头管 再上中间接管 根据钻孔深度确定 最后装 2m 长封堵管 封孔 联接及注射 换孔注射 冲洗管路 30 三 主要内容及创新点三 主要内容及创新点 扩修前对破碎段巷道顶板注水泥浆进行固化处理 保障扩修时 顶板完整性 保证工作面顺利回采 四 完成时间及效果分析四 完成时间及效果分析 该项目于 2013 10 月完成 通过该项目的实施 保证了工作面 运煤系统的正常运行 有利的避免了大量的经济损失 且相较于普 通加固方案节省资金约 200 万元 同时该项目对防火工程起到了很 大的作用 因此该技术在常村煤矿的成功试验 尤其对大工程量巷 道扩修施工有着显著的经济效益及社会效益 五 推广应用情况五 推广应用情况 2013 年 9 月 17 号开始对 832 797 棚扩修 扩修期间未发生冒 顶现象 可见注浆技术在常村煤矿试验成功 采用对破碎冒顶区预 注浆加固 工字钢对子棚与液压抬棚联合支护技术工艺 相较于传 统的修护支护工艺相比较 能够更加有效的提高修护效率及支护强 度 具有成本低 修复加固效果好 巷道服务年限长 施工安全易 操作等优点 同时将松散破碎的煤体胶结成整体 提高了煤体自身 强度 能起到有效的封闭作用 隔绝空气 抗风化 防水 顶板煤 层免于暴露在空气中 得不到氧化放热而导致温度升高 防止自燃 因此该技术在常村煤矿的成功试验 具有很广阔的应用前景 联系方式 常村煤矿 杨静 31 乳化液泵箱的技术改造应用乳化液泵箱的技术改造应用 一 实施背景一 实施背景 耿村煤矿为满足巷道支架打压支护 满足煤层注水 减少煤尘 的产生 还可减少冲击地压 煤与煤层气突出和自燃发火 车间对支 架搭设使用的是乳化液泵箱进行改造设计 一泵多用 为企业节约 成本做出贡献 二 设计方案二 设计方案 随着我矿采深的不断增加 巷道压力日益增大 采掘巷道的支 护和煤层注水就显得尤为重要 目前我矿采用 U 型梁 巷道支架 液压抬棚 单体支柱等方式进行巷道支护 这需要大量的高压乳化 液才能将其搭设完毕 保证巷道安全质量 煤层注水 将压力水和 水溶液注入煤体 增加水分 以改变煤的物理力学性质 可减少煤尘的 产生 还可减少冲击地压 煤与煤层气突出和自燃发火 支架搭设使 用的是乳化液 煤层注水使用的是水溶液 二者都使用的是 BRW125 31 5 泵站 根据这一现象 车间对其进行改造设计 设计 了一台多功能泵站 既能满足巷道支架打压支护 用能满足煤层注 水 节约了一套设备 节省了空间 人力 起到了很好的效果 三 主要内容及创新点三 主要内容及创新点 BRW125 31 5 泵站由两台泵和一个 RX1500 泵箱组成 我们将 RX1500 泵箱进行改造 对箱体内进行加焊 将其一分为二 一侧用 来盛放乳化液 一侧用来盛放水溶液 泵箱另一侧按照供液原理 32 开孔焊接上 51 吸液接头 32 卸载接头 25 高压供液接头 在分别用高压胶管 三通 截止阀将乳化液箱与水溶液箱的三个孔 分别连接到泵站的相应接头上 巷道支护时 关闭水箱相应的三个截止阀 泵站吸入乳化液 增压 用来搭设抬棚支架 巷道支等 煤层注水时 关闭乳化液箱 相应的三个截止阀 泵站吸入水溶液 增压 用来进行煤层注水 我们将一个泵站进行改造 一泵多用 既满足了巷道支护 又 实现了煤层注水 四 完成时间 效果分析及推广应用四 完成时间 效果分析及推广应用 该项目于 2014 3 月完成 目前该多功能泵站已在我矿多个采掘 巷道使用 一泵多用很好的解决了两台泵带来的管理 操作 人员 等一些列的问题 有效了保障了巷道支护 又减少了煤尘的产生 还 可减少冲击地压 煤与煤层气突出和自燃发火 联系方式 耿村煤矿 赵宝青 2112221122 原煤运输系统优化设计改造原煤运输系统优化设计改造 一 实施背景一 实施背景 2 21122 工作面于 2013 年初开始回采 可采储量约 166 万吨 是 我矿近两年内的主力采煤工作面 该工作面原煤运输系统较为复杂 33 运输环节多 运输费用较高 并且工作面下巷石门车场处采用刮板输 送机运输运煤 该设备运输能力低 机械事故率高 严重制约着我矿 21122 工作面的原煤生产 原有的设备已不能满足原煤生产的需要 二 设计方案二 设计方案 为了解决我矿 21122 工作面原煤运输系统中存在的不足 我们 决定对 21122 工作面原煤运输系统进行优化设计改造 经过认真仔 细的调查研究 和厂家联系 交流 我们根据现有巷道的特点 采 用皮带运输设备 代替现用溜子输送机 提高了原煤运输能力 对 21122 下巷皮带通过 21 区西辅助运料斜巷 为了确保运料斜巷正常 提升物料 我们通过精细设计 专门制作了皮带过桥 可以节省一 部皮带 经过我们对 21122 工作面原煤运输系统优化设计 是原煤 运输更加合理 达到了优化改造的标准 三 主要内容及创新点三 主要内容及创新点 主要内容 我矿 21122 工作面形成后 原煤运输系统环节多 路径复杂 原煤需经下巷 石门 横向跨过 21200 轨道下山 联络 巷 21 区行人下山 最终进入 2109 煤仓 现用原煤运输设备有 下巷 2 部 SSJ 1000 320S 胶带运输机和 1 部 150 皮带机 3 部 40T 刮板输送机 目前作为刮板输送机等设备运输能力低 机械事故率高 并且现用原煤运输系统较为复杂 运输环节多 运输费用较高 创新点 1 采用皮带运输设备 代替现用刮板输送机 原煤运 输能力由原来的 150T h 提高到 500T h 保证了工作面的正常生产 2 21122 下巷皮带横跨 21 区西辅助运料斜巷 采用 12 工字钢设计 34 加工皮带过桥 过桥两头安装托压辊 保证皮带不飘带 平缓过渡 不仅使 21122 原煤的正常运输 又不影响轨道提升运输 3 同时减 少投入 3 部 40T 刮板输送机和 2 名机台操作人员 节约设备费人员 费 四 完成时间及效果分析四 完成时间及效果分析 完成时间 2013 年 3 月 效果分析 该项目的成功实施 提升了我矿 21122 工作面原煤 运输的运输能力 特别是在皮带输送机中部使用皮带过桥技术 在 保证皮带输送机的正常运行的情况下 减少了运输设备和人员投入 节约了运输费用 有效的提升了皮带输送机运输能力 并对确保安 35 全运输具有很大的促进作用 通过该系统优化可以提高生产效益 降低了生产成本 每月因 皮带机故障导致的停机时间约减少 0 5 小时 每年我矿就能多出 0 5 12 200 1200 吨原煤 每吨按市场价格 300 元计算 该项目 的改造每年就能给我矿带来 36 万元的效益 所以此项目的成功改造 有着较大的长远的经济效益 五 推广应用情况五 推广应用情况 该系统的优化设计 在保证皮带输送机的正常运行的情况下 提升了工作面原煤运输的运输能力 减少运输设备和人员投入 节 约了运输费用 系统便于维修 可有效的提升使用单位对皮带输送 机对现场管理能力 对确保安全运输具有很大的促进作用 具有非 常大的推广应用价值 联系方式 常村煤矿 杨静 制氮机气动蝶阀改造制氮机气动蝶阀改造 一 成果背景一 成果背景 气动阀是一个根据压力调节气体通断的阀体 是制氮机运转过 程中一个非常重要的部件 动作频繁 易于损坏 价格昂贵 结构 精密 维修技术含量较高 我矿使用的制氮机气动蝶阀 气动机构 与蝶阀方轴连接处有 1 个轴套 气动机构与方套联接处是一个八方 36 在使用过程中 方套与八方联接处 气动机构压力大 很容易造成 方套棱角磨平或造成轴套破碎 使蝶阀合 开不严 造成气动阀无 法工作 维修工作量大 严重影响我矿制氮机的正常运转 且价格 昂贵 一个气动阀价格近万元 二 改造方案二 改造方案 增加阀芯轴套的使用寿命是延长气动阀使用寿命的关键 根据 气动阀阀芯为八角形的特点 我便改进轴套并画出草图 如下图 将阀芯轴套也改造成为八角形 这样增加了轴套的耐磨度 可以有 效的延长轴套的使用寿命 三 效果评价三 效果评价 改造后的气动阀投入使用后 效果极佳 尚未出现轴套破碎现 象 一年来节约资金近十余万元 同时减轻了检修 更换气动阀的 工作量 联系方式 杨村煤矿 丁磊 D13D13 采区延伸底部泵房无底阀技术的应用采区延伸底部泵房无底阀技术的应用 一 成果背景一 成果背景 D13 采区延伸底部泵房担负杨村煤矿延伸采区的主要排水任务 37 随着矿井深部工程的不断延伸 原有的排水能力已达不到正常安全 生产要求 为此杨村煤矿在底部泵房安装三台 MD280 65 8 多级离 心泵 为避免底阀易损坏 而且损坏后更换较为麻烦 杨村煤矿将 无底阀技术应用到该水泵 确保安全生产 二 主要创新点二 主要创新点 经过分析故障原因 确定原厂底阀内置结构属铸铁件 内置碟片 厚度较薄 使用时很容易损坏 又不能修复 外购价格比较昂贵 更换又比较费工费时 为此经过多次论证进行技术改造 将无底阀技术应用到该水泵 附图 MD280 65 8 底阀设计示意图 38 三 效果评价 三 效果评价 1 通过自制改造后 一方面解决了底阀经常损坏更换这一问题 另一方面大大的节约矿用材料费用 通过自己加工每个底阀能节约 4000 余元 共自制加工更换 3 个底阀 共计节约 12000 余元 2 该设计为 8 寸吸水口底阀 可以延伸到 3 寸 4 寸 6 寸等吸 水口的底阀 联系方式 杨村煤矿 丁磊 39 提升机连接装置技术改造提升机连接装置技术改造 一 成果背景 一 成果背景 杨村煤矿主副井提升机近年来逐步改造成了变频器 PLC 参与 控制的智能化提升机 在使用过程中用到了轴编码器 轴编码器分 为主轴编码器和辅助轴编码器 分别测试电机和滚筒转速和转矩并 将其监测的数据传递到 PLC 参与提升机运行过程中安全保护 控制 原理为 两个主编码器监测到的数据 速度 转矩 经过 PLC 进行 对比可以判断电机和滚筒同步运行情况 当监测到电机运转 而没 有监测到滚筒运转 则可判断为电机与滚筒的连接装置断开或大轴 断裂 在此情况下 PLC 会参与控制停车 起到安全保护的作用 提升机电控厂家配套提供的编码器连接装置为金属材质 附图 1 此连接装置要求编码器的安装精度很高 编码器与电机 滚筒 的大轴必须要有较好的同心度 且编码器托架要安装稳固 牢靠 一旦出现同心度不好或托架不稳固的情况 很容易损坏编码器 造 成提升机不能正常运转 影响提升机的安全运行和效率 40 二 改造方案 二 改造方案 将编码器的连接装置改造成软连接 附图 2 三 效果评价 三 效果评价 通过改造后投入使用几个月来 没有出现过损坏编码器的问题 且运行效果很好 很大程度上解决了因同心度和稳固性不好而损坏 编码器的问题 有效提高了我矿提升机的运行效率和安全稳定性 联系方式 杨村煤矿 丁磊 耿村矿耿村矿 2 2 副井顶板破碎区支护技术创新副井顶板破碎区支护技术创新 一 实施背景一 实施背景 耿村煤矿二号副井 500 600