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新技术新设备

2017-01-18

中国矿山工程 2017年3期
关键词:掘进机采空区瓦斯

新技术新设备

攀钢使用“无人机”监测尾矿库

攀钢集团矿业公司选矿厂技术人员利用无人机对该厂尾矿库西头库区进行了巡航监测。这也是该厂首次引进无人机对尾矿库进行巡检。20多分钟后无人机巡视完毕。将巡视结果反馈到调度室:“首飞过程中无人机飞行平稳,拍摄的画面清晰流畅,对尾矿库全方位监测效果明显。”密地选矿厂马家田尾矿库是国家A级危险源点,尾矿库的安全环保工作成为选矿厂安全工作的重中之重,用无人机对尾矿库进行全方位巡航监测,是该厂环保管理创新的一项重要举措。该厂虽然有在线视频监测系统对尾矿库进行实时监测,但在线监测系统受其性能及安放地理位置的局限性,对于5km2的尾矿库还需要人工每天长时间徒步进行巡视。无人机的引进,大大提高了马家田尾矿库运行巡检频率,并大幅降低了职工劳动强度。

云煤一矿研制瓦斯抽采钻孔多功能钻头

河南永锦能源有限公司云煤一矿研制出瓦斯抽采钻孔多功能钻头,不仅极大地方便了施工,而且降低了煤尘,并获得国家知识产权局实用新型专利授权。该装置钻头体从施工到冲孔,一次成孔,中途不需要拔杆更换钻头体。钻头冲孔和导向为一体,其前部的4个前出水孔能有效地冲出破碎后的煤岩颗粒,防止煤岩颗粒堵塞出水孔从而造成钻头体被卡;中出水孔对打钻中出现的破碎带有一定的预防作用;后出水孔的冲击能避免压钻现象,在见煤期间,能扩大冲孔空间,有利于释放瓦斯,后部出水孔在水射流的作用下,更利于钻进时钻孔排渣。该装置操作简单,维护方便,降低了施工难度,确保了掘进施工安全,有利于施工前方煤体瓦斯的释放,有效杜绝了因煤体存在局部瓦斯集中片帮造成的瓦斯超限事故,同时也有助于降低煤尘,改善职工作业环境。

塔山煤矿推行采空区气体“置换术”

塔山煤矿通过在8206采空区实施井下注氮结合地面垂直钻孔抽放置换采空区高浓度瓦斯技术,使采空区上部高浓度瓦斯混合气体排出地面,实现了采空区高浓度瓦斯气体的置换,有效降低了采空区瓦斯隐患。该技术主要依据采空区内气体由于轻重不同而分层分布的原理,在采空区底部注入分子量较重的氮气,进一步将分子量较轻的瓦斯气体挤到采空区上部,通过在地面施工垂直钻孔至采空区上部,利用瓦斯抽放泵进行抽放,提供稳定负压。在实际工作中,该矿一方面通过井下建立的注氮系统向8206采空区注入氮气,另一方面通过地面垂直钻孔对8206采空区瓦斯实施抽放,进而形成井下注氮结合地面垂直钻孔抽放置换采空区高浓度瓦斯系统。

石煤机公司操控台后置式掘进机受青睐

冀中装备集团石煤机公司为晋城煤企用户量身定制EBZ200型操控台后置式掘进机。为确保客户用上安全适用的掘进机,石煤机公司设计研发人员针对矿井瓦斯浓度高的特性,制订了掘进机改造设计方案,改造内容主要涉及产品液压系统、操控台、刮板运输机等主要部件。此台为用户量身定制的EBZ200型掘进机在攻克了长距离先导控制、刮板式转载机、电机由水冷改风冷等多项技术难关后,将操控台置于掘进机尾部的刮板式转载机上。后置的操控台会使掘进机操作者置身安全区,远离掘进工作面,能有效防范瓦斯突出造成的伤害。用户对掘进机整体性能表示满意。

刘庄矿业钻孔视频验收提质又增效

中煤新集刘庄矿业钻孔视频验收系统投入运行以来,效果良好。以往,钻孔验收需要大量人员进行井下收尺,费时费力。视频验收系统的搭建,很好地消除了井下人员钻孔验收的弊端,并能进行实时监控,存档备查,真正做到全天候、全时段、全过程监控。地面验收人员可通过视频监控系统随时查看钻孔施工现场人员操作规范及设备运转情况,节省了人员井下收尺,大大提高了工作效率。

云煤一矿设计密闭块防治瓦斯

河南永锦能源有限公司云煤一矿运用聚氨酯AB料混合加工密闭墙代替煤袋,有效降低了上隅角瓦斯浓度。在对上隅角进行封闭时,该矿原采用煤袋墙进行封闭,由于煤袋重,工人劳动强度大,且封闭之后煤袋之间缝隙较大,易出现瓦斯沿缝隙渗出现象。为解决这一问题,该矿通过优化上隅角密闭墙,使用聚氨酯AB料设计加工密闭块代替煤袋进行封闭,有效降低了工人的劳动强度,增加了上隅角的封闭效果,杜绝了老塘内瓦斯涌出,有效促进了生产效率的提高。

丰城矿务局曲江公司使用新型捕尘器

江西省丰城矿务局曲江公司在井下打钻现场安装了一套新型捕尘器,该捕尘器既可捕尘,又可抽瓦斯,还能进行视频监控。曲江公司过去使用的捕尘器只能捕尘,后来经过改造,可以边捕尘边抽采瓦斯,但效果不够理想。为此,该公司与厂家合作,通过改造,使该公司使用的捕尘器不仅通过负压抽采瓦斯,杜绝了打钻过程中瓦斯从钻孔中喷出从而造成瓦斯超限现象的发生,而且可利用压风将打钻产生的煤尘吸入到网罩内,用防尘水降尘,使捕尘率达到了90%以上。此外,该捕尘器还可以通过打钻现场安装的监控视频,掌握打钻的每一个过程,避免了打瓦斯抽采钻孔时弄虚做假现象的发生,确保打钻工按照标准要求施工。

石煤机公司岩石掘进机用于隧道施工

一台由冀中装备集团石煤机公司制造的大功率岩石掘进机用于隧道施工作业。为拓宽产品的应用范围,将岩石掘进机用于隧道掘进中,该公司对隧道施工技术及工艺流程进行了实地考察,依据用户需求及施工工艺特点对煤矿用掘进机进行了多方位技术改进,改进涉及掘进机的截割头、截割臂、除尘系统及冷却等多个系统。此次特制的岩石隧道掘进机结构紧固、稳定性好,在施工过程中可有效除尘、快速降温。此外,该设备还加装了智能遥控系统及电缆卷筒,大大增强了设备的安全性和高效性,降低了工人劳动强度。

霄云煤矿自制排水除渣装置

山东济宁矿业集团霄云煤矿自主设计加工排水除渣装置,不仅提高了劳动效率,而且现场使用效果良好。该矿1312工作面老空水严重威胁到1314两顺槽掘进及回采期间安全。由此,1312老空水排放成为困扰该矿的一个老大难问题。该矿技术人员利用废弃钢管加工自流除渣装置。该装置为“三通式”设计,主管路内部设置除渣钢网,钢网处焊接除渣支管与主管路相连。排水时除渣管路关闭,老空水通过主管路内除渣钢网,将碎煤碎矸过滤掉。如果碎煤碎矸积量过大造成管路堵塞,便安排一名职工利用扁铲通过除渣管路将积煤积矸排出即可,既安全又便捷,不仅节约了岗位工,而且提高了劳动效率。

孙疃矿优化大型支架装车装置

由淮北矿业集团孙疃煤矿机厂职工设计、加工的大型支架装车改造固定装置深受基层使用单位的好评。顶梁安装平板车就是利用普通的平板车,通过在平板车的一头制作两个400mm见方的钢板,每块钢板的中间部位制作一个调平装置,用以放置顶梁的连接点;同时,在中间合适的位置设计一个圆孔,在支架安装好后插上销子用以固定。技术人员还设计了两个梯形小钢板,用以对顶梁进行限位,防止前后松动;在底座边上设计一个小钢板,防止顶梁左右摇晃。这种设计最主要的是要找准平板车的重心,防止车辆在打运中歪斜。在设计底座安装平板车时,技术人员先在平板车一头打4个眼,安装上一块钢板,并在钢板上焊接两块480mm高的竖直钢板,中间间隔410mm的挂梁限位器,这个尺寸和支架结构件相同;同时,在顶端设计了两个圆孔,在底座安装完毕后插入圆钢固定;此外,在限位器的后侧开两个豁口,正好可以将顶梁上盖部分放入,在平板车尾部打两个孔,用链条加以固定。改进后的这一装置,不仅减少了装车时间,而且大大降低了装车高度,提高了安全系数,同时减少了材料投入费用。

郭二庄矿“气动隔膜泵”排水实现自动化

冀中能源邯矿集团郭二庄矿机电区自发研制了“气动隔膜泵”排水自动开停装置,使井下采掘头面风泵运转实现了无人值守、自动排水,推动了矿井智能化建设。该矿井下点多面广,零散排水点多达7处,排水点气动隔膜泵开停有时需要职工兼职操作,因此不能排完水后及时停泵,从而造成水泵空载运转,既浪费风能,又造成设备磨损,同时也不能根据水位变化及时开启。为此,该矿机电区用磁铁配合浮漂解决了控制阀门快速开启、快速关闭的难题。其工作原理为,随着水位升高,浮漂推动控制阀门杠杆逐渐接近磁铁,到达磁铁吸力范围,磁铁瞬间吸住金属杠杆,压下控制阀门风泵瞬间开启。随着水位下降,杠杆因磁铁吸力不能立即脱离磁铁关闭阀门,当水位降至最低处时,由于漂浮自重大于磁铁吸力控制,杠杆脱离磁铁控制阀门瞬间关闭,保证了在最低水位停泵。该装置的投运,既能保证高、低水位及时开停泵,又能实现控制阀门快速开关,减少了职工劳动强度。

翟镇矿装备公司研制可调式机尾托架

新矿集团翟镇矿装备公司研制了综采工作面可调式机尾托架,有效解决了工作面和巷道底板高差造成设备不能正常运转的问题。该矿井下31106E综采工作面为薄煤层开采,其回风巷道是半煤岩结构。在回采过程中,工作面和巷道底板高差达到800mm左右,造成工作面刮板输送机机尾悬空受力。针对这一问题,该公司自行研制加工了可调式机尾托架,彻底解决了沙袋投入过多从而影响生产的问题,现场使用效果良好。本托架具有坚固耐损、可液压调节高度、与原机尾底座连接可靠等特点,减少了沙袋投入,缩短了起高机尾的影响时间。

郭二庄矿破解深部松软煤层巷道支护难题

冀中能源邯矿集团郭二庄矿通过技术攻关,有效解决了深部巷道软岩支护技术难题。该矿南翼三采区皮带下山掘进巷道为松软煤层,实施全锚索掘进工艺,淋头水大,顶压底鼓,两帮、顶板支护极其困难。在施工过程中,受地质条件和工序制约,锚索眼注2个药卷拉力达不到标准要求,3个药卷注不到底,并且外漏长,从而影响了工程质量。该矿技术人员在锚索端头破拆夹铁丝,由原来破拆600mm夹铁丝改为破拆1m夹14#铁丝,由原来夹单股铁丝改为夹双股。锚索眼打好后,先用4m专用吹风管将煤岩粉吹净,再将锚固剂送入眼底,用2个药卷进行搅拌。这样,锚索拉力由原来的15~20MPa提升至25~30MPa,达到了规程要求。该矿实施此技术后,杜绝了片帮冒顶现象,保证了生产现场安全,提升了掘进工效。

枣园煤业采面设备实现集中联锁控制

河南永锦能源有限公司枣园煤业经过技术改进,对综采工作面设备实现了集中联锁控制。以前,枣园煤业综采工作面采煤机开启与停止靠组合开关控制,组合开关控制采煤机与集控不能形成集中闭锁和控制,易引起误操作行为,不利于安全生产。对此,枣园煤业技术攻关人员通过反复研究改进,实现了设备集中联锁控制。综采工作面设备集中控制系统由主控制器、矿用隔爆兼本质安全型电源、组合扩音电话、组合急停闭锁开关、多功能终端、传感器等组成。该系统采用隔爆兼本质安全型电源,共有5块带两级过压保护、两级过流保护的本质安全型电源模块,输入的交流电通过两个保险管、一个电源滤波器接到变压器上,从变压器出来后接到各个电源模块。运行时,在人与物安全的前提下,采煤机闭锁与控制系统经远程控制箱传输到集控系统,再由集控系统传输到组合开关,真正实现了综采工作面的安全高效生产。

小河嘴煤矿改进可伸缩式柔性支架管路

川煤集团达竹煤电公司小河嘴煤矿机电技术人员成功对该矿井下负1212(21)综采面采用的可伸缩式柔性支架进行了技术改进,解决了支架管路繁杂、管路接头易断、安装检修维护工作量大的难题。该矿采用的可伸缩式柔性支架尽管具有架下空间大、煤层变化适应性强的特点,但由于支架最初设计是一个操作阀控制5个液压千斤顶,每个千斤顶单独配备一个单向锁,造成支架控制管路众多且繁杂,安装、维修困难,同时综采面上下做缺口放炮时还容易冲断管路接头,存在安全隐患。对此,该矿机电运输科从减少管路连接、简化部分单向锁入手,探索把5个液压千斤顶用一个单向锁进行锁定,减少管路的连接与单向锁的应用。改造试运行后,支架管路不仅可以达到同样的安全控制效果,而且极大地减少了材料投入。

同忻矿成功改造装车变频器

同忻矿通过改造装车变频器,即把同轴电缆屏蔽层一端接地,另一端悬空,电缆穿镀锌铁管加以屏蔽,系统供电使用隔离变压器,实现了安全运行。该矿在原煤装车控制过程中,经常出现变频器与通信故障,造成变频器短时失控,给正常装车造成隐患。该矿技术人员现场调查,确定为电磁干扰致使变频器参数不正确。在改造装车变频器的同时,技术人员还对变频器进行总线模式设定,在网络主干线的两端各安装1个120Ω的终端电阻,防止外部噪声对网络干扰。目前,装车控制系统运行正常。

云煤一矿设计无极绳绞车自动张紧装置

河南永锦能源有限公司云煤一矿自主设计了无极绳绞车自动张紧装置。该装置设计简单,实用性强,使无极绳绞车在地形复杂巷道使用时顺畅出绳,自动张紧,极大地保证了运输安全,提高了运输效率,促进了安全生产。无极绳绞车在运输大件重物时,特别是在巷道起伏地段,绞车自身的液压张紧系统经常出现不能及时张紧钢丝绳的情况,从而导致无极绳绞车滚筒出绳不畅,严重时导致钢丝绳扭曲、打结,影响运行安全。对此,该矿采用重锤张紧原理,加工无极绳绞车钢丝绳张紧装置,用于辅助无极绳绞车自身液压张紧系统。当梭车牵引重物过起伏地段时,主绳因受力增加而张紧,副绳出现松弛现象。此时在重锤重力作用下,钢丝绳自动张紧,保证无极绳绞车正常运行,有效防止钢丝绳打结,影响设备运行。该项目在云煤一矿实施后,不但有效消除了运输隐患,降低了操作人员的“三违”发生率,而且减轻了职工的劳动强度,节约了人力成本,为类似巷道条件下的矿井无极绳绞车安全运输奠定了基础。

潞安焦化公司“废浮球”变身“液位计”

山西潞安焦化公司检修车间利用废旧材料自制了一套液位系统用于下液箱,有效解决了下液箱水位看不清的问题。之前,该公司下液水箱放下液都是由包机工每天预估操作,无法准确地掌握水箱内下液的存量。针对这一问题,该车间职工通过研究老式四轮车高温柴油机水箱浮球液位控制器原理,利用茶炉房废旧浮球和钢筋,制作成一套液位悬浮系统,用于测量水箱下液存量,有效解决了下液水箱内液位显示问题,让包机工更明确地掌握下液水箱内下液存量,节约了人工,提高了工作效率。使用液位计后,操作工在工房里操作气泵就能掌握液位情况。

同忻矿改造皮带运输机重锤张紧装置

同忻矿技术人员给皮带运输机张紧重锤下部装设了液压油缸、导向轨和部分承重架结构,还为液压提升系统设计了电控远程操作台,由此不仅减少了工时和人员劳动量,而且保证了操作人员安全。该矿101皮带运输机进行硫化皮带、换滚筒等检修作业时,都需要提升张紧重锤,而每次检修都要依靠人力用液压千斤将重锤顶起1.5m多高,总耗时6h左右,人员劳动量大。为此,该矿技术人员经过多次实地考察和现场分析,设计出改造方案。通过现场测试,改造后重锤顶起时间由以前的6h缩短到现在的5min。

同忻矿改造综采转载机全封闭装置

同忻矿技术人员通过改造综采转载机全封闭装置,有效防止了人员在转载机运行过程中误入,保证人员安全。同忻矿的前、后刮板输送机电机以及TTT装置是进口设备,尺寸较大,无法应用其他矿井的硬连接的封闭装置。为此,该矿技术人员通过在前刮板输送机、转载机、端头液压支架处设置10mm的废旧手动葫芦拉链,用螺栓通过横竖编织成链网来阻止人员。检修时,相关人员在三角煤区域通过利用废旧的倍增器将链网卷起,达到了人员通行检修和全封闭管理的目的。

土城矿通风区采用减阻法调节风量

贵州盘江精煤股份有限公司土城矿通风区推广运用减阻法调整通风系统风量,并取得很好的效果。过去,该矿调节通风系统局部风量普遍采用增阻调节法。通过对现有通风系统进行分析,采用传统回风系统增阻调节法对备采工作面风量进行调整,结果无法改变风量。为此,对通风线路及巷道风阻情况进行分析,决定采用减阻法对通风系统进行风量调整——对15采区一部皮带风流方向进行调整,控制15采区运输上山、155轨道石门的风量,调整后在总进风和总回风未发生改变的情况下,15312备采工作面风量由原来的750m3/min增至1 208m3/min。2016年10月份,该矿在21采区21126采面尝试用减阻法进行风量调整,同样取得很好的效果,目前两个工作面均已顺利回采结束。

翟镇矿装备公司自制操纵阀拆装装置

山东新矿集团翟镇矿装备公司自制了操纵阀定位套拆卸和安装装置,大大提高了工作效率。旧操纵阀回收后,其中需要对定位套取出后,对定位套上的阀杆、阀套和阀柱等配件进行拆除和更换。定位套取出时,原来采用尖嘴钎子,人工用锤剔出,不仅效率低,而且容易造成定位套变形,导致报废。该公司通过研究,自制了操纵阀定位套拆卸和安装装置,主要以操纵电动扳手作为动力,制作直径17~27mm的取出专用套筒,实现对该范围内定位套轻松取出,同时安装时只需要反方向操作即可完成。该装置操作简单、效率高,杜绝了定位套的损伤变形。以前,钎子每天可取出12片左右,而自制装置每天可取出30片。

郭二庄矿研制中央泵房水位自动报警器

冀中能源邯矿集团郭二庄矿自行研发了中央泵房水位自动报警器。该装置由两块磁铁、一个浮漂、两台传感器和一根圆钢固定支架构成,安设在二水平中央泵房水仓。技术人员在一块塑料泡沫上固定一块磁铁,泡沫固定在一个支架立柱上,泡沫随着水位高低在立柱上上下移动,立柱上下两端各固定一台传感器。当浮漂移动到立柱顶端时,顶端传感器接收到信号,传感器控制的声光信号装置接点接通,发出开泵警铃;浮漂到达立柱底端时,底端传感器接收到信号,控制接点接通声光信号装置,发出停泵信号。该装置的投运实现了水仓上、下限水位自动报警,提高了工作精准度,减少了能耗,保证了设备安全高效运行。

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