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自动化煤矿?我没去过煤矿,但是了解自动化和PLC先写传统非自动化情况时的问题,比如人员伤亡,效率低什么的再写自动化发展情况,国际上的自动化使用率什么的你的构想。硬件,传感器选什么,电机选什么,传送带选什么之类的。软件,工业环境基本是PLC+上位机,选哪个牌子的,用那个牌子的软件随便做几个图闭环控制打算怎么做,出一个动作顺序图。具体写一段自动化煤矿的PLC程序,西门子三菱都可以附带一大堆图纸 
谈矿井供电安全管理 煤矿供电的安全直接关系到一个煤矿的生存,煤矿发展状况供电系统起关键地位,在工作中我们应做好以下几个方面的问题:一、要具备预防触电的措施1、避免人体接触低压带电体,避免人体接近高压带电体。2、对于人员易接触的电气设备尽量采用低压供电。3、不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。4、中性点严禁直接接地。5、配备可靠的接地保护和漏电保护。6、严格遵守各项安全用电制度和《煤矿安全规程》的相关规定。二、做好井下的电网保护1、接地保护2、漏电保护3、过流保护4、欠压保护5、杜绝其他的电气安全问题:电火灾、杂散电流、静电三、严格三专两闭锁按照《煤矿安全规程》规定:高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井、瓦斯喷出区域,所有掘进工作面的局部通风机都应装设“三专”、“两闭锁”装置,保证局部通风机可靠运行,保证局部通风机停止运行时,风电闭锁装置能立即切断供风巷道内的一切电源;保证任一巷道风流中的瓦斯浓度超过1%时,瓦斯电闭锁装置能立即切断掘进工作面的电源。(三专:专用线路、专用开关、专用变压器两闭锁:风电闭锁、瓦斯电闭锁)四、三专两闭锁的安全管理 1、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井、瓦斯喷出区域,掘进工作面的局部通风机应采用三专进行供电;也可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路进行供电,但每天应有专人检查1次,保证局部通风机的可靠运行。 2、使用局部通风机的地点必须实行风电闭锁,保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。使用2台局部通风机供风的,2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。 3、局部通风机因故停止运行,在恢复通风前,必须首先检查瓦斯,停风区内最高瓦斯浓度不超过1%、最高二氧化碳浓度不超过5%,并且符合《煤矿安全规程》第一百二十九开启局部通风机的条件时,方可人工开启局部通风机,恢复正常通风。 4、用局部通风机通风的掘进工作面,不得停风;因检修、停电、故障等原因停风时,必须将人员全部撤至全风压进风流处,并切断电源。 5、恢复通风前,必须由专职瓦检员检查瓦斯,只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过5%时,方可由指定人员开启局部通风机。五、风电瓦斯闭锁装置的装设 井下下列地点必须装设风电瓦斯闭锁装置,风电闭锁、瓦斯电闭锁必须正常投入运行,严禁甩掉不用。 1、瓦斯突出矿井的所有掘进工作面; 2、高瓦斯矿井所有有瓦斯的掘进工作面; 3、低瓦斯矿井中的高瓦斯掘进工作面; 4、其他存在瓦斯积聚并安装有机电设备的地点。 六、经常对供电系统进行安全检查 1·、地面供电线路的安全检查; 2、过流保护的安全检查; 3、井下电网漏电保护的安全检查; 4、井下电气设备保护接地的安全检查; 5、风电闭锁的安全检查; 6、井下电缆的安全检查; 7、机电设备硐室的安全检查; 8、井下电气设备检修、停送电作业的安全检查; 9、机电系统违章行为的安全检查。七、杜绝电气火花 1、电气设备不具备防爆性能以及淘汰设备严禁使用。因煤矿井下运行环境恶劣,造成电气设备绝缘降低、破坏、短路、漏电等,产生电气火花,引起煤矿井下瓦斯爆炸。 2、电气设备使用中维护不到位,维修时损坏防爆性能,严重老化,超期服役等,降低了电气设备的安全可靠性、运行可靠性,造成电气设备防爆性能的缺失。 3、矿井电气作业不遵守安全操作规程,如煤矿在未做好相关安全措施情况下,擅自停、送电,或明电下井、电工带电安装电气设备,或井下作业工人擅自打开矿灯灯罩、不安全使用照明灯具等人员行为过失和管理缺陷,均会导致产生电气火花,引发瓦斯爆炸事故。 实例:2000年9月27日,贵州省水城矿务局木冲沟煤矿发生特别重大瓦斯煤尘爆炸事故,死亡162人,事故的原因是巷道内瓦斯浓度过高,现场人员违章拆卸矿灯引起火花,造成瓦斯爆炸。 实例:2002年6月20日,黑龙江省鸡西矿务局城子河煤矿发生特大瓦斯爆炸事故,死亡115人,对局部通风机停电停风管理不严是酿成这起事故的直接原因。 实例:2003年5月13日,安徽省淮北矿业集团公司芦岭煤矿发生瓦斯爆炸事故,死亡86人,其主要原因是工人维修电器开关时带电作业产生火花引起瓦斯爆炸。 4、电气设备选型、配置不合理,超负荷使用,防爆类型的级别、组别选择不符合相应场所及使用条件的要求,产生电气火花或电气爆炸诱发煤矿瓦斯爆炸事故。 2004年3月1日,山西省某煤矿爆炸,死亡28人。事故当日,该煤矿市电大电网限电停电,使用1台90 kW的发电机发电,由于该发电机容量小,只能带动主通风机,其他生产用电供应不上,通风不畅,造成局部瓦斯积聚,引发瓦斯爆炸。 因此,消灭煤矿瓦斯爆炸事故,首先要保证煤矿电源或自备电源的供电可靠,以解决主要扇风机的停电、停风问题,以消除矿井内瓦斯气体的集聚、超标。煤矿安全规程》规定:矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井的全部负荷,备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等要求,并保证主要通风机等在10分钟内可靠启动和运行。 八、做好失爆的安全检查 电气失爆是煤矿瓦斯爆炸事故的主要原因之一 ,应做好防爆电气设备的安全检查。由于使用、管理、维护不善会造成防爆电气设备的失爆。 1、隔爆型电气设备是否经过考试合格的防爆电气设备检 查员检查其安全性能,并取得合格证。 2、外壳完整无损,无裂痕和变形。 3、外壳的紧固件、密封件、接地件是否齐全完好。 4、隔爆接合面的间隙和有效宽度是否符合规定,隔爆接合面的粗糙度、螺纹隔爆结构的拧入深度和啮合扣数是否符合规定。 5、电缆接线盒和电缆引入装置是否完好,零部件是否齐全,有无缺损,电缆连接是否牢固、可靠。与电缆连接时,一个电缆引入装置是否只连接一条电缆;电缆与密封圈之间是否包扎其他物;不用的电缆引入装置是否用钢板堵死。6、连锁装置功能完整,保证电源接通打不开盖,开盖送不上电;内部电气元件、保护装置是否完好无损、动作可靠。 7、接线盒内裸露导电芯钱之间的电气间隙是否符合规定;导电芯线是否有毛刺,上紧接线螺母时是否压住绝缘材料;外壳内部是否随意增加了元部件,是否能防止电气间隙小于规定值。 8、在设备输出端断电后,壳内仍有带电部件时,是否在其上装设防护绝缘盖板,并标明“带电”字样,防止人身触电事故。 9、接线盒内的接地芯是否比导电芯线长,即使导线被拉脱,接地芯线仍保持连接;接线盒内保持清洁,无杂物 和导电芯线丝。 10、隔爆型电气设备安装地点有无滴水、淋水,周围围岩是否坚固;设备放置是否与地平面垂直,最大倾斜角度是否符合规定。 11、是否使用失爆设备及失爆的小型电器。九、预防井下电气火灾 1、电缆发生短路故障,高低压开关由于断流容量不足而不能断弧,引燃电缆。在检查中要检查高低压开关断流容量,校验高、低压开关设备及电缆的动稳定性及热稳定性,校验整定系统中的继电保护是否灵敏可靠。 2、为防止已着火的电缆脱离电源或火源后继续燃烧,必须采用合格的矿用阻燃橡套电缆。 3、电缆不准备圈成堆或压埋送电,检查电缆悬挂要符合《煤矿安全规程》要求。 4、必须有断电保护,并按《煤矿安全规程》进行整定,保证灵敏可靠。若开关因短路跳闸,不查明原因不许反复强行送电。 5、高压电缆接线盒是否符合规定,接线盒处是否有可燃物。 6、矿用变压器接线端子接触不良,或变压器检修时掉入异物会造成高压短路。变压器不定期化验,会造成绝缘油失效,使变压器升温,发生过热造成套管炸裂,绝缘油喷出着火。 7、井下不准用灯泡取暖,照明灯应悬挂,不准将照明灯放置在易燃物上。 8、架线电机车运行时产生电弧,当架空线距木棚太近或接触木棚时,高温电弧可能引燃木棚着火。另外,当架线断落在高压铠装电缆外皮上,直流电弧沿电缆燃烧,烧毁电缆的铠装和油侵纸绝缘。为预防上述事故发生,应严格按规定架设架线。架线电机车的巷道,必须是锚喷、砌碹或混凝土棚支护。 9、检查变配电硐室是否有足够的消防灭火器材,机电 室不得用可燃材料支护,并应有防火门。十、加强对机电系统违章行为的安全检查 煤矿在生产中还存在较普遍的安全生产问题:煤矿管理制度不健全、安全监管不力、安全意识淡薄。 1、违反停送电规定,机电设备检修时不停电、不挂牌、不加锁,已停用的电器开关不挑保险丝。 2、使用失爆电气设备,不按规定使用保险丝。 3、对计划大范围停电检修或高压电气设备停电检修,无停电措施就施工。 4、电工高压作业无人监护。 5、没有接地、过流、漏电保护或虽然有但未投入使用,电气设备脱体运行。 6、手持式电气设备操作手柄或工作中接触的部分不符合绝缘规定要求。 7、绞车保护装置和主要通风机反风设施动作失灵。 8、对故障未排除的供电线路强行送电。 9、局部通风机无安全防护装置。 10、各种入井管线、接地装置不定期检验。 11、防爆设备不经检查并签发合格证就擅自入井投入使用。 12、未经批准擅自增设用电设施。 13、井下用电炉、灯泡取暖。 14、局部通风机不实行“三专两闭锁”或虽然有但失灵。 15、矿灯灯头、矿灯线破损、接触不良而闪灯 。 16、检修电气设备时,不关开关盖就送电试验。 17、井下配电变压器中性点直接接地,并直接向井下送电。 18、带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。 19、带油的电气设备溢油或漏油时,不立即处理。 20、在溜放煤、矸和材料的溜道中敷设电缆。 21、在井下拆开、敲打、撞击矿灯。 22、在井下擅自打开电气设备进行修理。 23、井下供电设备有“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头。 24、用铜、铝、铁丝等代替熔断器中的熔件。 25、停电作业人员违反《煤矿安全规程》规定,忘停电、停错电、忘记停有关的电、没验电、没放电等。 26、煤电钻未安设综合保护装置。 煤矿安全工作是一个很大的系统工程。煤矿瓦斯爆炸的电气诱因十分复杂,要实现煤矿稳定的安全生产,关键在于保证供电电源可靠,消除井下瓦斯超标和配置防爆性能可靠的矿井电气产品;在管理上,应严格执行国家和行业的方针政策,有针对性地细化部门规章制度,加强安全管理和安全监督,重视员工安全意识的培养,杜绝人员行为过失和管理缺陷引发的事故发生。
浅议煤矿煤层的开采技术 摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。 关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭 一、煤炭开采的主要形式 (一)井下采煤 井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。 按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。 (二)露天采煤 移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。 其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。 主要优缺点 优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。 主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。 二、采煤方法与工艺 在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。 (一)开采技术 开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。 (二)解决难题 开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。 硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。 硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。 顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~5m宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。 (三)缓倾斜薄煤层长壁开采 主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。 (四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采 应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。 (五)各种综采高产高效综采设备保障系统 要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。 三、主要的开采技术 (一)深矿井开采技术 深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。 (二)“三下”采煤技术 提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。 (三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术 改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。 实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。 采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。