煤矿采掘机械化系统自动化管理信息化规划.docx
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煤矿采掘机械化系统自动化管理信息化规划
煤矿采掘机械化、系统自动化、管理信息化规划
为全面贯彻落实好矿业公司“十二五”发展规划，进一步深化“四个矿井”建设，提升矿井现代化装备及管理水平，实现安全高效的目标，×××煤矿结合自身发展规划和可持续性发展战略目标，特制定矿井未来现代化建设发展规划，为矿业公司持续稳定发展做出应有的贡献。
矿井采掘机械化建设规划
一、指导思想
坚持以党的十七大和十七届三中全会精神为指导，全面贯彻落实科学发展观、和谐发展观，牢固树立安全发展理念，以安全高效为目标，以提升矿井现代化装备和管理水平为重点，以基层队建设为突破口，以装备先进化、科技领先化、素质优良化、管理科学化、培训实效化和文明和谐化为主要内容，努力推进现代化矿井建设进程。
二、工作原则
1、坚持“安全高效”的原则。
矿井消灭二类重伤以上伤亡事故，千人受伤率低、非伤亡事故少；直接工效和全员工效大幅度提升。
2、坚持“学创结合”的原则。
矿井组织有关人员分期分批外出考察调研、学习借鉴现代化矿井建设的经验和做法，结合本矿实际进行创新提高。
3、坚持“分类推进”的原则。
根据我矿实际情况，第一阶段为2011年底实现掘进工作面机装机运，掘进工作面消灭人工装煤矸、人工推车现象；采煤工作面实施连续化运输。
第二阶段为2012年初实现保护层工作面综掘，2013年实现保护层工作面综采；2011年底在延深主要全岩巷实现“钻装一体化”。
4、坚持“重点突破”的原则。
首先是水平延深巷道掘进已经严重制约矿井水平接替，因此在延深巷道掘进时必须考虑机械化；二是保护层工作面掘进和回采严重制约矿井生产部署，因此在保护层工作面也要尽快考虑综掘和综采。
三、规划目标
1、安全目标：
不发生二类重伤以上伤亡事故；
2、改变当前部署紧张的局面，实现均衡生产，矿井“五量”符合有关规定；
3、矿井机械化率达到国内先进水平；
4、通过自动化和信息化建设，矿井要达到改进管理手段，精简劳动定员，提高管理效率，提升矿井本质安全水平。
四、采掘机械化进度规划
在编排机械化规划过程中，要结合矿生产实际情况，充分利用现有资源，节约投资。
如延深巷道已完全实现机装机运和连续化运输，因此下一步只考虑“钻装一体”，二是在现有人工出矸的巷道掘进中先实施机装机运和连续化运输，以后再考虑综掘。
采煤工作面在现有连续化运输的条件下，下一步在保护层工作面考虑上综采。
因此，×××煤矿机械化规划的步骤分为两个阶段：
第一阶段是2011年实现采掘工作面机装机运、连续化运输，第二阶段是实现保护层工作面综采综掘、全岩巷“钻装一体”。
（一）机装机运、连续化运输阶段
矿井现在所有采煤工作面均已实现连续化运输，因此本表只列出掘进工作面机装机运及连续化运输计划。
掘进工作面机装机运、连续化运输计划表表2
序号
巷道名称
长度（m）
断面（㎡）
煤岩硬度
拟采用工艺
完成时间
主要设备投入（台套）
机装连续化运输
机装机运
钻装一体机
挖掘装载机（胶轮或履带）
伸缩式皮带
履带式全液压装煤机
耙斗装岩机
一
全岩巷
1
-600m皮带斜井井筒
730
10.2
f=10
耙斗装矸+箕斗提升
1台
2
-465m水平西大巷
1415
11
f=10
挖掘式装载机+伸缩式皮带装矸，机车运输
2011、8
1台
1台
1台
3
-600m水平大巷
2100
18
f=10
挖掘式装载机+伸缩式皮带装矸，机车运输
2011、10
1台
1台
1台
4
-600m水平排水、供电系统
1740
18
f=10
挖掘式装载机+伸缩式皮带装矸，机车运输
2012、10
1台
1台
1台
5
42区充电硐室、变电所
310
14.4
f=11
挖掘式装载机+伸缩式皮带装矸，机车运输
2014、5
复用
复用
复用
6
采区上山
11.8
f=10
矿车盛矸，机车运输
7
矽质抽放巷
6.9
f=12
耙斗装矸+机车运输
2台
二
半煤岩巷
1
3504E3段机巷
425
8.45
f=8
履带式全液压装煤机+皮带和刮板机
2011、08
1台
1台
2
4502E1段机巷
520
8.45
f=8
履带式全液压装岩机+皮带和刮板机
2012、02
复用
复用
3
3604E4f段机巷
200
8.45
f=8
耙斗装矸+机车运输
2011.07
1台
4
3604E2段机巷
470
8.45
f=8
耙斗装矸+机车运输
2011.10
复用
5
3604W3段机巷
630
8.45
f=8
履带式全液压装岩机+皮带和刮板机
2013、10
复用
复用
三
煤巷
1
3404W2段机、风巷
1260
8.45
f=0.5～8
履带式全液压装煤机+皮带和刮板机
2011、11
1台
1台
2
3404E2段机、风巷
960
8.45
f=0.5～8
履带式全液压装煤机+皮带和刮板机
2011、6
1台
1台
3
4402E1段机、风巷
960
8.45
f=0.5～8
履带式全液压装煤机+皮带和刮板机
2014、5
复用
复用
4
3404E3段机、风巷
960
8.45
f=0.5～8
履带式全液压装煤机+皮带和刮板机
复用
复用
合计
3台
3台
6台
3台
4台
所有设备根据使用情况对配件及易损件进行备用。
（二）综掘、综采阶段
2011年底实现采掘工作面机装机运、连续化运输后，接下来要在保护层工作面逐步实现综掘和综采。
采掘工作面综掘、综采计划表表3
序号
巷道名称
长度（m）
断面（㎡）
煤岩硬度
拟采用工艺
完成时间
主要设备投入（台套）
综掘配连续化运输
综采配连续化运输
综掘机
综采设备
一
半煤岩巷
1
3504E4段机巷
480
15
f=8
综掘机+刮板机+皮带机
2012.02
1台
2
3504W4段机巷
700
15
f=8
综掘机+刮板机+皮带机
2012.08
复用
3
4504一段机巷
840
15
f=8
综掘机+刮板机+皮带机
2013.12
1台
4
4506一段机巷
610
15
f=8
综掘机+刮板机+皮带机
复用
二
工作面
1
3504E4、W4段工作面
1140
8.45
f=0.5～8
割煤机+液压支架+刮板机+皮带机
2013、09
1台
合计
2台
1台
预计在2011年后矿井实施综采设备1台套、综掘设备2台套。
第三章运输直通化建设
根据运输直通化简洁、高效、经济、安全原则，我矿在今后一段时间内，在保持主提升系统不变的情况下，分步实施以下主要工作：
1、延深工作做到：
-600m水平大巷→-350m水平主煤仓实行机轨合一安装，采用皮带连续化集中运输煤炭，机车（矿车）运输矸石和材料，减少运输转载环节，达到减少操作人员和运输事故、经济高效的效果。
2、煤巷、半煤巷掘进前期采用耙矸机（或耙斗机）装煤矸，刮板机、皮带（或机车）运输；后期使用掘装一体机+转载机二运+可伸缩皮带直运采区煤仓口，达到减少职工体力强度、提高进尺和功效、安全的效果。
3、岩巷掘进采用挖装机装矸、皮带（转载机）转矸，机车运输。
4、采煤工作面实现机轨合一，可伸缩皮带机+刮板运输机运输。
5、新施工的下煤上山的坡度大于600，消灭下煤上山处理的安全隐患。
6、将二三水平翻笼卸煤系统，改造3吨底卸矿车卸煤，提高工效，消灭安全隐患。
第四章矿井自动化建设
要全面推进矿井生产主要排水系统、主井皮带系统、主扇抽风系统、地面压风系统、地面瓦斯抽放系统、吊挂人车系统、井上下高低压供电系统的智能控制，达到现场无人值守，逐步实现矿井安全生产系统的自动化，提高劳动生产效率和经济效益，提升矿井生产安全系统整体实力。
在地面建设集中智能控制监控指挥室，通过井下或地面各项监控数据，实时对矿井的主要系统和生产过程进行远程调度和控制。
分步实施工程如下：
1、在2012年左右建立矿井综合自动化系统平台；
2、在2012年实现井下机车运输监控系统；
3、在2012年逐步实现地面变电所监控系统；
4、在2012年实现地面压风机监控系统；
5、在2012年实现地面瓦斯抽放监控系统；
6、在2013年左右-600m水平排水系统形成后建立井下主排水系统智能控制系统；
7、在2013年实现采区6KV电力监控系统；
8、在2013年实现地面主扇风机监控系统；
9、在2013年实现-600m水平架空人车智能控制系统；
10、在2014年实现-600m水平皮带运输系统智能控制系统。
第五章矿井信息化建设
1、在2012年建设矿井井下以太环网，将井下工作人员、设备动态、通风瓦斯状况进行实时监控，并传送到各级管理人员（终端）处，供各级管理人员监督、决策和及时指挥；
2、在2012年实现矿井综合信息管理系统；
3、在2012年建成矿用IP网络广播系统；
第六章工作措施
一、组织措施
（一）组织机构
为有效推进“四化”矿井建设工作，矿成立“四化”矿井建设领导小组，由××矿长任组长，×××、×××、×××、×××副矿长任副组长，生产科、机动科、技术科、通瓦科、安监部等科室负责人为成员。
领导小组下设办公室，办公室设在机动科，具体负责“四化”矿井建设的日常工作。
各单位也要成立相应的工作机构，切实加强对该项工作的组织领导。
（二）宣传教育
矿井采取多种方式广泛宣传“四化”矿井建设有关内容，大力营造职工参与氛围，加深职工对“四化”矿井建设的直观感受，并逐步明晰建设标准，从而引导广大的干部职工统一思想、形成共识，为建设工作夯实牢靠的思想基础。
（三）责任落实
要制定具体建设方案，明确建设项目、责任人、完成时限并制定相关措施。
要明确责任，形成主要领导亲自抓，分管领导具体抓，一级抓一级，层层落实的责任体系。
（四）全面发展
要认清当前煤矿安全生产形势，认清“四化”矿井建设重要性和必要性，解放思想、团结一致、运筹谋划，站在企业长远发展的战略高度上，集中所有人力、物力和财力，加快“四化”矿井建设步伐，全面推进矿井健康有序和谐发展。
二、技术保障措施
（一）优化井巷设计
要实施机械化，前提是井巷必须保证机械设备要进得去，出得来，因此，在三水平即将施工的采区巷道或四水平延深施工设计上，都要考虑巷道断面能有满足机械设备使用和维护的空间，四水平要打破初步设计的采区划分和采区巷道布置，实现工作面由东向西跨石门连续开采，减少巷道掘进和搬家次数。
采区内5号层划分为4个段，便于瓦斯治理，保证实施综掘和综采不为瓦斯困扰。
采区中部石门设置双道车场，车场靠边为下煤支筒坡穿口，以保证下一步抽放道、煤巷、半煤岩巷掘进的机装机运卸载。
工作面风机巷、切割、联络石门、辅助巷道等要有足够的宽度和高度，保证设备正常安装和使用的需要。
插图66#、5#煤层风巷断面
插图75#煤层机巷断面
（二）局部巷道和系统改造
根据矿井逐步实施机装机运连续化运输、综掘及综采的巷道和工作面计划，对要实施综掘及综采的巷道和工作面所在采区系统巷道需要作前期改造。
1、3504E4、W4机巷实施综掘，3504E4、W4工作面要实现综采，对-350m水平W4石门要进行局部刷宽、刷高，便于掘进期间设备的安装和维护，生产期间泵站、开关等设备安设。
2、由于前期设备主要从34区下段材料上山通过-277m石门进入，因此现在的-277m石门甩车道有必要进行刷大且需要把34区下段材料上山提升绞车更换成55KW或75KW绞车。
3、3404E2、W2段风巷掘进使用装煤机实现机装前，-154m石门6#层至抽放道段断面需要改造。
（三）瓦斯治理
矿井要实施综采综掘，那么瓦斯抽采必须达到要求。
根据目前瓦斯治理方法，保护层为机巷条带预抽、穿层预抽和工作面本层预抽，被保护层为卸压抽放，现在水治瓦斯方法和中风压施工本层下向孔工艺越来越成熟。
为满足矿井采掘机械化建设规划要求，瓦斯治理采取以下几点措施：
1、扎实开展煤层增透技术的技术攻关，以提高瓦斯预抽速度，减少预抽达标时间。
研究水力压裂高新技术和完善水力割缝的工艺。
2、研究和完善卸压瓦斯抽采技术，提高矿井瓦斯抽采率。
3、加快瓦斯抽采巷的掘进，为瓦斯治理提供足够的时间和空间。
4、全面推行中风压深孔钻进技术。
5、对所有钻孔均实行长时间、全负压抽放，进一步提高瓦斯抽采效果。
（四）结合实际，合理选型
1、结合自身使用情况，要最大发挥机械设备功效，避免出现大马拉小车的现象。
2、选择信誉可靠、技术支持全面、性价比高、后续维护和保养时间长的厂家。
保证设备从出厂到使用、保养维护、易损件供应等是一条线服务。
3、在有条件的情况下，组织相关人员外出考察或学习，借鉴其他企业成熟的生产和管理经验。
（五）选择采掘头面合理支护方式
使用机械设备的巷道都几乎是大断面掘进，因此合理的支护方式对巷道掘进的进度、质量、安全性等有着密切的联系，即能保证安全生产的前提又能减少循环时间，提高单进。
最大限度地发挥机械设备的功效。
4#煤层风机巷段面：
梯形断面；支护方式：
11#矿工钢架棚支护，竹帘、芭片全封闭背护。
5#煤层机巷段面：
矩形断面；支护方式：
锚网+锚索全断面支护。
风巷断面：
清修巷道、梯形断面；11#矿工钢架棚支护，竹帘、芭片全封闭背护。
6#煤层风机巷段面：
梯形断面；支护方式：
11#矿工钢架棚支护，竹帘、芭片全封闭背护。
全岩巷：
三心拱断面；锚网喷联合支护。
矽质灰岩巷道：
异形、矩形断面；锚网喷联合支护。
（六）人员培训和素质教育
矿井要大力发展机械化，那么对人才队伍的建设、职工操作技能的培训、操作行为的规范管理等都必须提前考虑，一是对专业人才进行储备：
通过引进专业人才或选拔业务技能优秀的职工进行再教育学习；二是结合矿井的有关科研项目，通过矿院合作，培训矿井技术人才从方案、设计到施工全过程跟进；三是培训管理干部、基层班组长及安全生产管理人员，并取得相应资格证书持证上岗；四是培训和配备特种作业人员，如采掘头面电工、钳工、司机等，取得符合规定的学历证明和相应操作资格证书。
培训工作要针对采掘一线维修人员和管理干部，除了应知应会外还应懂得机械设备的工作原理、简单保养、维修等。
操作行为要进行规范化培训，培训要做到实效化，形式要多样化、实用化、人性化。
（七）质量标准化
质量标准化作为“四个矿井”建设目标之一，必须长期坚持下去，良好的质量标准化是保证矿井本质安全的必备前提，实现采掘机械化，为标准化工作又增添了新的内容，要把机械设备的维护管理、使用情况纳入质量标准动态检查中去，为现代化矿井建设创造良好的运行氛围。
（八）地面后勤保障
矿井采掘头面要实施机械化，地面就必须有与之相适应的存放、检修、维护车间，因此，考虑把现在的运输设备检修车间恢复作为综采、综掘及连续化运输设备检修维护车间，同时，地面职能部门机动科必须设专人对设备的进出、使用情况、检修维护、报废等建立专门台账进行管理。
第七章建议
1、瓦斯治理抽采是否达标是制约采掘部署的主要因素，如果瓦斯抽采不能按计划达标，采掘头面将不能按计划部署接替。
因此，还需继续加大瓦斯治理技术的科研力度。
2、井田范围内存在“三下”采煤，需要继续加强这方面的研究。
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