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在我国煤炭能源作为传统能源,在现代社会经济建设中扮演着十分重要的角色和地位。目前我国电力部门对煤炭质量的要求及标准不断提高,进而相关采矿工作中的安全标准与要求需要进一步提高。因此,需要我国煤矿行业在采矿技术以及相关的安全管理方面进行提升。本文首先分析了现阶段煤矿采煤中安全管理存在的问题,接着提出了加强煤矿安全生产技术和安全管理的策略。
关键词:
煤矿采煤技术;安全管理;思考
随着我国社会生活水平的不断提高与发展,现代化能源企业在生产过程中的标准及要求也进一步提高。因此,通过对煤矿采矿技术进行深入分析与研究,能够极大程度地提高煤矿生产过程中的安全水平。由于煤矿生产环境比较特殊,因此在生产过程中为了保证煤矿开采的安全,运用相关技术,采取相应的策略加强安全管理是十分必要的。通过提升煤矿生产采矿技术,进而能够有效避免在采矿过程中所出现的安全问题,提高整个煤矿生产的安全性,进一步发展绿色开采,如图1所示。通过提高煤矿绿色开采技术以及加强安全管理,由此能够更好地促进煤矿企业发展。
1煤矿采煤中安全管理存在的问题
1.1工作人员安全生产意识较低
在当前煤矿企业生产过程中,仍旧存在着相关员工的综合素质较低的情况。很多的基层管理者都是从表现较好的一线生产者中选的,这些人员有着较高的生产技术及能力,能够完成高质量的生产工作。但是在实际的管理工作中,由于他们缺乏系统的相关管理知识,在管理过程中仅仅凭借自身的经验来实施,难以实施高质量的管理,同时也为企业的安全生产埋下了巨大的安全隐患。同时,有些企业的高层管理者虽然有着丰富的管理知识,但是对企业的生产情况没有精准把握,他们也无法对企业实施更好更专业的管理,相关的安全生产责任制度无法落到实处。因此实际生产过程中,经常存在生产效益、安全关系等处置不当的情况,进而造成一线的生产员工在工作过程中安全生产意识没有得到提高,只重视经济利益,忽略了安全意识。
1.2安全教育培训缺乏
目前,尽管很多煤矿企业都对员工进行了安全培训,注重提高员工的安全生产意识,但是其实施的效果不明显。产生这种现象的主要原因就是一些煤矿企业为了能够获取更多的经济利益,在发展过程中不断进行裁员,导致培训力量不足,影响培训效果。有些员工身兼数职的现象,致使相关的培训工作仅仅停留在表面上,没有将其得以贯彻与落实。因此需要建立起一个完善的培训机制,以此来增加员工们的责任心与使命感,促使企业更好地发展。
1.3缺乏安全管理资金
随着企事业单位的不断改革,煤矿企业自主经营、自负盈亏。因此,企业想要更加长久的发展,就需要不断引进相关的管理经验及采煤技术和设备。但是技术的运用和安全管理水平的提高需要大量的资金来支持,而大多数的企业相关资金投入不够,严重制约了煤矿安全管理水平的提高。
2加强煤矿采煤技术及安全管理对策
2.1科学设计煤矿开采方案
煤矿企业在煤矿开采过程中,需要对相关的开采方案进行科学、合理的设计。通过应用先进的科学技术对相关的采煤设备进行更新与优化,同时与实际的煤矿开采现状相结合,进而对相关设备以及工艺流程进行科学、合理的规划与设计,由此来提高煤矿开采的效率。基于此,在设计开采方案时,在巷道的布置上力求简单,在满足安全生产要求的前提下,注意节约成本,提高煤矿开采的效率。
2.2提高煤矿开采机械化水平
在煤矿开采过程中,通过应用先进技术及设备能够有效减少劳动量,进而提高整个煤矿开采工作效率。同时,通过应用先进的科学技术还能够对煤矿开采工作进行实时监控,及时采取有效的安全防护措施,进而有效避免安全事故的发生。例如:在煤矿开采工作过程中,液压支架电液控制系统的应用可以实现工作面的安全高效生产,而降尘设备的应用能够在采煤工作中降低煤尘对人体的损害等。因此,在采煤工作中采用先进技术及设备对煤矿生产以及质量的保障有着十分重要的作用。
2.3煤矿开采的安全管理优化策略
煤矿企业在煤矿开采的过程中,需要结合煤矿生产实际状况,完善施工过程中的安全管理体制。在安全管理体制中不仅包括施工环境要求,也要对相关设备及操作规范等都要进行规范及优化,此外,还需要加强和提高相关负责人的安全意识。因此,在安全管理过程中,尤其是在支护工程的建设过程中,需要严格规范相关作业操作流程,由此来提高支护设备在使用过程中的效率。此外,通过加强安全管理,还需要在采煤过程中第一时间对出现的问题进行相应的处理,保障整个生产过程的安全性。
3结语
煤矿生产安全管理工作是一项动态化的管理工作,同时也需要长期坚持。因此在煤矿生产安全管理工作中,需要不断更新与完善相关的安全标准,将“安全第一,预防为主”的方针贯彻执行,以保证煤矿的安全生产,杜绝安全事故的发生,提高煤矿生产的综合效益。
参考文献:
[1]白璐.关于煤矿采煤技术与安全管理的几点认识[J].科技创新与应用,2013(10):94.
关键词:煤矿安全;影响因素;相关措施
0引言
煤矿安全是煤矿开采过程中比较关注的问题,其属于国家安全监管工作的重点。如今,中国大部分的老矿井和小型煤矿开采时间比较长,煤矿开采范围和开采深度不断扩大,资源临近枯竭,无形之中增加了采煤工作面的安全问题。虽然中国加大了对煤矿安全的有效管理和监督,使煤矿安全事故得到了有效控制,但煤矿采煤工作面还有一些影响因素经常会诱发安全事故,因此需要采取有效措施给予解决,以保证煤矿开采的顺利进行。
1煤矿安全概述
煤矿安全无小事,煤矿安全事故关系到千家万户人民的幸福,因此,煤矿安全历来是国家安全监管工作的重点。政府部门应通过组织技术培训活动、开展安全教育大会、加大法律监督力度等来促进煤矿安全生产工作。此外,煤矿具有良好的采煤环境不仅是对矿工生命的尊重,而且有利于煤矿长远发展,增加煤矿生产效益。但由于资源的枯竭,使得煤矿不得不扩大开采范围,加大开采力度,这些做法严重降低了煤矿的安全指数。且由于采煤环境现场狭小、设备复杂、能见度低等因素的影响,煤矿安全管理工作更加困难。近些年来,由于中国对于煤矿安全的监管力度加大,煤矿事故发生率大大降低,但顶板、瓦斯、粉尘污染、机电设备等危险因子仍是众多采煤工作者的致命威胁。为了保证采煤工作安全进行,采煤工作者需丰富自身工作经验,监管部门需要进行安全管理及事故预防,共同促进煤矿的安全生产工作。
2采煤工作面安全事故现状
采煤安全面是煤矿安全的重点区域,由于采煤工作面工作环境差、所用设备多,其一直面临着水灾、火灾、顶棚、瓦斯等各种灾害的发生。由于煤矿生产环境恶劣,煤矿安全一直是制约采煤行业发展的瓶颈。虽然煤矿安全生产得到了国家高度重视,但煤矿安全事故依旧频发,应引起人们关注。
3影响煤矿安全生产的因素
生命无价,面对影响生命安全的煤矿事故,应从各方面采取措施加强对煤矿安全的监督管理措施。随着采煤量不断加大,采煤工作面的地质岩层结构也趋于复杂化,为煤矿安全提出了更大的挑战。因此,需从源头分析影响煤矿安全生产的因素,对症下药,努力解决煤矿安全问题,为广大煤矿职工建立一个安全的工作环境。
3.1人为因素对于煤矿安全生产的影响
人为因素是影响煤矿安全生产的首要因素,需从人员方面抓起煤矿安全管理工作。煤矿安全责任追根到底需要相关责任人来保障。人为因素对于煤矿安全工作的影响主要体现在以下几点:a)煤矿员工自身素质的不合格为煤矿安全工作埋下了隐患。由于煤矿工作条件相对比较艰苦,且对人体健康有极大的危害,因此这些体力劳动一般都是一些来自农村且文化水平较低的人来做,在一些不正规的小型煤矿,为了提高利润,经常雇佣一些未经过培训的工人直接上岗,这些工人不了解煤矿的安全知识及相应问题的解决办法,完全没有应对突发事件的能力,这就导致了煤矿安全事故时常发生;b)煤矿工作人员的责任意识淡薄对煤矿安全生产造成了很大的影响。缺乏安全知识并不是造成煤矿安全事故的唯一因素,煤矿相关工作人员的责任意识淡薄也是造成煤矿安全事故频发的直接原因。很多工作人员心存侥幸,认为许多煤矿事故离自己很远,不会发生在自己身上,为了尽快完成工作,就忽略了许多细节工作,从而导致危险发生;c)煤矿工人过度劳累,长时间在恶劣条件下工作,直接导致了煤矿安全事故发生。地下煤矿开采工作难度大,作业时间长,很容易导致疲劳、注意力不集中,导致采矿人员被大型施工设备伤到。且煤矿中较大的噪音和密集的粉尘,很容易影响煤矿施工人员对危险的判断能力,诱发各种各样的安全事故[1]。
3.2机械设备因素对煤矿安全生产的影响
3.2.1机械设备质量不过关
煤矿工作离不开大型机械设备的支持,设备安全性能直接影响煤矿的安全。在煤矿中施工机器种类繁多,且均为大型机械设备,所以煤矿在建设初期需消耗大量机械设备费用。有些小型煤矿为了节约资金,购买价格低廉、质量没有保证的机械设备,这种机械设备对煤矿工作人员的生命安全造成了严重威胁。还有一些煤矿领导为了减少成本,没有对煤矿大型设备进行及时更换,仍坚持使用老化的机械设备进行施工,这都是对煤矿职工生命不负责任的行为。
3.2.2机械检修工作未落实
大型采煤机械设备经长时间使用会出现一系列安全问题,因此,定期对大型设备做必要的检修和维护对于维护煤矿安全有着重要意义。有的煤矿不重视机械检修工作,只是单纯走形式,瞒过上级领导的检查工作。再者,检修人员的不重视造成他们在检修时不够细心,一些细节性问题得不到及时处理,久而久之就会导致事故发生。
3.2.3设备配套不合格
大型采煤机械设备结构比较复杂,对设备装配和设备制造技术提出了较高的要求。与世界发达国家相比,中国的机械设备制造和生产技术比较落后,对于一些大型综采设备需要依靠于国外进口。机械设备运行过程中一旦出现故障,则需要对其配件进行维修更换,但有些煤矿为了节约成本,从生产力相对比较薄弱的厂家购买配件,致使配件的大小、材料、规格无法满足机械设备需求,极易诱发机械事故。
4维护煤矿安全生产的措施
4.1加强对人员的安全管理工作
煤矿企业可通过各项措施加强对煤矿人员的安全管理工作,比如定期对员工进行安全知识培训及安全技能培训,在煤矿生产区域张贴安全宣传标语用以引起人们的重视及设立安全制度等。煤矿企业应建立起完备的知识培训体系,合理安排培训内容,企业还应注重理论与实际的结合,在传授相应理论知识后还应在现场进行实际指导,确保每位员工掌握相应的安全知识。此外,企业通过印刷一些含有漫画、图片的安全宣传手册进行安全知识宣传,这种形式容易调动起员工的阅读兴趣,加强对煤矿安全的重视。企业应建立完备的安全制度,对于违反安全生产规则的员工应给予严厉处罚,直到经过重新培训合格后才能继续工作[2]。
4.2加强对机械设备的管理工作
由于采煤工作人员大多为学历较低的人员,而采煤工作离不开大型机械设备。相应的大型设备必须由专业人士使用。因此,煤矿工作人员应各司其职,不同工种的工作人员严禁随意调换工作。对于大型机械设备的操作人员应认真检查其职业资格证,确认合格后方可准许上岗。企业还应加强对采煤使用的器材用品的严格检查,只有检验合格后才能使用。对于出现问题的设备,应及时暂停使用,到专门的生产厂家进行机械零件换新,切忌以次充好,不能为了便宜而使用劣质配件。值得强调的是,对于耗资重大的大型机械设备,需在平时就进行必要的定期维修检查。建立设备日常故障日志,防患于未然。
4.3引进现代高科技
煤炭企业应不断引进现代高科技,实现事故预测理论与信息技术的结合。现代高科技由于其准确性、及时性、智能性等优势,在各个领域得到了广泛应用。事实表明,现代高科技对重大事故的判断比人要灵敏得多。因此将现代高科技引入到煤矿企业,在很大程度上提高了煤矿安全技术的管理水平[3]。
5结语
当今许多煤矿安全事故的发生是由施工人员的疏忽导致的,每项安全事故的发生都涉及到千千万万家庭的幸福。因此,煤矿安全无小事,需从各个方面提高煤矿安全问题的管理控制水平。煤矿企业管理人员更需要提高自身责任意识,从人员、设备及环境三方面来分析煤矿施工的安全性。相关专家也应积极探索更为先进的采煤技术,不断将高科技引入采煤行业,切实保障相关人员的生命财产安全。
参考文献:
[1]李恒.如何加强采煤工作面的安全生产管理及技术措施[J].科技创新与应用,2013(27):143.
[2]张安慎.采煤工作面的安全生产管理与技术措施[J].产业与科技论坛,2013,12(11):231-232.
关键词:煤矿;采煤技术;安全管理
1煤矿开采技术
先进的煤矿开采技术可以在很大程度上降低在开采过程中可能会出现的一些安全隐患。现有的煤矿开采技术主要包括填充开采技术、缓倾斜煤层开采技术、深层井开采技术、硬顶板和硬顶煤开采技术等。其中,填充开采技术主要是通过在采空区填充一些其他的材料,通过这些材料降低在煤矿面进行作业的难度,目前,这种技术并不是非常成熟,填充材料的优劣对技术的实施效果影响比较大,而且还需要对填充物进行科学的施压;利用缓倾斜煤层技术进行开采工作,根据煤层的薄厚程度不同,技术使用手段也稍微有些区别。缓倾斜厚煤层开采通常是通过增加支架的强度一次性完成结构加强工作,确保千斤顶在工作时的安全性。缓倾斜薄煤层开采则是通过利用小体积,并且具有超高效率的刨煤机和一些配套设备来保障缓倾斜开采技术的使用效果;在采矿的过程中,当遇到岩石抗压比较低或者煤层地热有可能危害到人身健康时,就需要采取深井层开采技术。通过对矿压进行控制,防止热害、瓦斯、以及冲压地压,提高采矿的安全性,保障采矿工作人员的安全;最后一种是硬顶板、硬顶煤开采技术。硬顶煤开采技术是一种综合性比较高的开采技术,一般在开采比较大块的块体时选择使用,通常需要结合一些其他的技术,例如顶板控制或者顶煤破裂等。硬顶板则属于一种控制型的技术,通过分析埋深或者低压来控制开采,在保障生产安全性和快速性的同时,具有更大的灵活性和随时性。
2煤矿开采过程中存在的安全管理问题
2.1工作人员缺乏安全意识
在煤矿能源企业中,由于工作性质的特殊性,有些管理人员缺乏管理知识,在实际的工作过程中很难对员工进行管理。而且在实际生产过程中,经常无法恰当的处理生产的效益和安全之间的关系,重效益轻安全,严重的影响了员工的生产安全意识,为后续的生产管理造成了严重的不便。
2.2缺乏安全教育培训
安全是企业生产的第一要素,很多企业确实也定期举办培训活动,但培训效果却并不是十分理想,其主要原因在于企业内部人员的频繁变更和调动,煤矿企业由于其特殊性,企业为了获取经济效益的最大化,经常大幅度的裁减员工,同时招收大批新员工,这样一来,导致培训工作仅仅变成一种形式,并不能实现安全教育培训的真正目的。
2.3缺乏安全管理资金投入
改革开放以来,越来越多的企业单位开始实施自主经营、自负盈亏的经营模式,使得企业竞争比较激烈,然而,不管是提高技术手段还是加强企业管理水平,都需要大量的资金作为后盾,引进先进的技术和设备来保证安全管理工作质量,但是目前大部分企业都没有足够的资金投入,严重的制约了煤矿的安全管理工作顺利开展。
3提高煤矿采煤技术和安全管理的对策
3.1设计科学合理的采矿方案
在开采煤矿的过程中,煤矿企业要提前设计出合理的开采方案,通过采用科学的技术手段更新或者优化现有的采煤设备,结合不同煤矿开采地的实际情况,合理规划设备使用和工艺流程。同时,在设计方案时还要注意在保障开采效率以及安全的前提下,尽最大可能节省成本。
3.2提升采矿机械化水平
通过利用先进的技术以及科学合理的设备,可以在很大程度上减少在采矿过程中的人力劳动量,从而提升整体开采效率。在煤矿的开采过程中,还可以通过利用先进的技术手段,实时监测整个开采工作过程,根据监测情况制定安全措施,提前规避安全事故的发生。
3.3优化煤矿开采安全管理
煤矿开采安全管理机制需要在实际的生产过程中根据现场情况不断的进行优化和调整。不管是施工的环境要求,还是设备的操作规范都属于安全管理体制范围,所以,优化安全管理机制不仅需要保障施工环境安全,也需要对相关设备的操作进行优化。提高管理人员的安全意识,对采矿作业的相关操作流程进行严格的规范,从而保障整个采矿过程安全有效的进行。
4结语
综上所述,由于煤矿采煤工作的特殊性以及危险性,相关煤矿企业要树立起安全意识,提高对开采安全性的重视程度,利用科学的技术手段设计合理的开采方案,明确煤矿开采生产安全的重要性,有效的降低煤矿事故发生率,保障开采人员人身安全的前提下,提高开采工作效率。
参考文献:
[1]张华.关于煤矿采煤技术及安全管理的几点思考[J].山东工业技术,2019,(12):75.
【关键词】采煤;生产;风险;管理对策
煤矿是我国的主要能源,随着能源消耗的不断增加,采煤量也在急剧地增长。煤炭行业属于高危行业,煤尘、火灾、瓦斯、顶板、冲击低压、水灾等长期困扰着采煤安全生产。虽然近年来,我国煤矿的采煤安全生产形势有了很大程度的好转,但形势依旧严峻。这一现实情况下,只有高效安全地进行采煤,才能够为我国经济发展做出真正意义上的贡献。因此,对采煤安全生产管理对策进行分析论述,来探寻采煤安全生产的发展思路就显得十分必要,对于煤矿行业的与时俱进、长足稳定发展具有积极的现实意义。
1.煤矿开采安全风险概述
煤矿开采的安全风险主要集中在地下开采、露天开采两个方面。因其为差异性的两种采煤方式,故在安全风险上的区别也十分显著。煤矿开采安全风险是同煤矿经济的持续性发展相背离的,首先,煤炭的井下开采在风险系数上是最高的,几百米、几千米不等的矿井深度,使得当出现异常地质运动或机械设备故障时,会导致严重安全事故的发生;其次,矿床坍塌是煤炭露天开采的主要风险来源,在采掘过程中,大范围的矿床易出现坍塌、坍落等情况或意外,进而对机械设备,乃至作业人员造成伤害。
2.采煤安全生产管理的有效对策
2.1强化管理意识与观念
煤炭企业应做好针对安全生产管理的宣传工作,来营造一个良好的安全生产管理氛围。对于采煤企业来讲,安全生产管理是十分重要的,其不但应给予安全生产管理足够的重视,还应将宣传工作做到实处,事先开展安全生产管理预防工作,从而规避因宣传缺少所引起事故的发生,如采煤工作中安全生产管理事故一旦发生,必须吸取教训与经验,来有效避免类似事故再次发生。
2.2保障管理制度的有效落实
采煤企业相关责任人应保障安全生产管理制度的有效、切实落实,使其落实于员工的实际行动当中,对于部分员工违反管理制度的行为应给予严肃处理,且必须采取相应的惩罚措施。对于采煤安全管理中所表现的问题,也必须采取相关措施来予以解决,从而构建一个安全生产管理的良好氛围,促进采煤企业安全生产管理的稳定、健康发展。
2.3制定管理责任制
采煤不但要强化自身责任感与职业道德,还应提高员工参与采煤安全生产管理的积极性与热情,在采煤安全生产管理的各个环节,均应有效落实责任制,安全问题一出现,就要将责任归结在具体的部门或个人,并给予严肃处理。对于企业相关责任人来讲,不应单纯追求经济效益的提高,而将管理工作忽视,且在事故发生时,定要对自身责任予以负责。
2.4强化部门监管力度
改革安全生产管理部门监管工作,推进其进一步完善,并促进管理与监督力度的不断加大,且监督制度应公正、公平,对于违法相关法律制度或国家规定的采煤企业,应当给予严厉处罚。同时,安全生产管理监管部门还应将自身的管理、监督作用充分发挥出来,对采煤企业安全生产管理进行定期或不定期的检查。
2.5做好预防与隐患排查工作
采煤企业一定要做好安全生产管理预防工作,通过相关预防措施的采取,来将安全隐患及时排除。采煤企业应努力做好采煤安全生产管理工作,预防是首要环节,事故的发生是一个过程,在其发生之前,会有相应的安全征兆或隐患,如想在最大程度上规避采煤事故,就应当将这些隐患消灭于萌芽中,或在发现安全隐患后直接停产或采取相应的果断措施,尽可能地将采煤事故发生的几率控制在最低。因安全隐患存在的时间同采煤事故的严重程度有着一定的正比关系,故将隐患排查予以严格落实,就应成为预防工作的重要措施。
2.6强化人员思想与技术培训
就现状来看,采煤企业的员工在思想道德观念、安全生产管理意识上均比较单薄,专业技术水平良莠不齐,整体素质偏低。因此,采煤企业应以安全生产管理理念为核心,来对员工的专业技能水平和整体素质水平进行定期的教育培训,提高人员工作热情和积极性。同时,采煤企业应鼓励员工积极配合管理措施的执行,在培训中,将事故后果教育加以突出,从而使员工脱离重经济效益、轻安全管理的思想,在最大程度上杜绝采煤操作中违规、违章操作行为的出现。
2.7落实管理于每位员工
一般来讲,采煤企业员工有着这样的思想认识:安全生产管理是企业决策者、领导者的责任,和自己不存在关联,故不需要伤心。毫无疑问,这种思想是不正确的、是片面的,不重视安全生产管理,是极易导致安全事故发生的。此外,单传依靠决策者、领导者来开展采煤安全生产管理工作是十分局限和不够的,应当提高员工参与安全生产管理的积极性与热情,将企业员工安全生产管理意识、观念的提高作为重要突破点,来在实践中,保证安全生产管理的有效、真正落实。
2.8强化质量检查工作
采煤企业的安全生产管理检查工作应当定期开展,通过自查、不定期抽查的形式,来就采煤安全生产管理的所有环节实施检查,且将对于安全质量的检查与安全隐患的排查落到实处。同时,应给予安全生产管理工作足够的重视,进行集中的看待,对于部分经常出现的问题应从质量、环节两方面进行重点检查,从而将安全隐患最大程度低消灭于萌芽中。采煤企业的安全生产管理检查工作不应是一种任务、一种负担,而应是良好的习惯,将其有效贯彻于煤炭开采的整个过程当中,从而最大程度地保证采煤安全生产的实现。
3.结语
采煤安全生产管理同人民生命财产安全、企业生存与发展息息相关,煤矿的安全开采,需要合理、科学的采煤安全生产管理作为支撑。借鉴上述对策,结合煤矿实际,有的放矢地开展,从而使煤炭开采朝着安全、高效的方向不断迈进。且我们有理由相信,随着采煤安全生产管理的日渐完善,我国煤炭企业必将更好地服务于社会经济的发展。
【参考文献】
[1]孙继平.煤矿安全生产理念研究[J].煤炭学报,2011(2).
关键词:煤矿采煤技术 安全管理 措施
中图分类号:TD79 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)07(a)-0125-02
对于煤矿企业来说,安全管理必不可少,是保证相关工作者的人身安全和企业综合效益的重要保障。当前,中国的工业发展与经济调控离不开能源的支持,而煤炭仍然是诸多工业发展的主要能源供应,因此,如何保证在安全生产下运用先进工艺技术提高煤炭资源的利用率,节约煤炭资源非常重要。然而,目前诸多煤矿企业在确保丰富煤炭资源合理、高效利用的前提下仍存在一些安全管理方面的问题与不足,严重影响了煤矿安全生产工作。因此,为确保生产工作顺畅开展,促进采煤企业高效、优质、科学的采煤,就要结合具体状态,制定合理的应对措施。
1 煤矿采煤技术及安全管理中存在的问题
煤矿的生产安全管理与煤矿的采煤技术密切相关,也是保证减少煤矿开采事故频发的主要措施。然而二者在实际采煤过程中还未得到很好的解决。
1.1 安全生产意识薄弱
部分煤矿企业利益私有化现象严重,导致对安全生产的重要性意识不足,通常表现为未将煤矿开采作为一项长期复杂的安全性工程来对待,认为开采是短时间内的作业行为,不必要投入大量资金,从而对于一些重要的工程质量及环境要求等方面不予重视,更无从谈起安全管理措施。
1.2 安全生产纪律有待加强
良好的安全生产纪律直接影响到煤矿企业正常的生产秩序,是企业安全生产的重要保证。但是,就目前形势来看,部分煤矿企业并没有意识到安全生产纪律的重要性,使得制定的纪律成为形式化,未得到有效落实,从而导致很多安全管理工作无法有效正常地进行。
1.3 事故责任机制建立方面有待完善
根据相关的调查发现,近几年,煤矿事故仍处于频发、高发阶段,安全生产事故的发生不仅给煤矿企业带来巨大的财产损失,同时也造成了大量人员伤亡,给职工家庭带来惨痛的悲剧,因此,国家对煤矿开采的安全非常重视,并制定了许多相关的法律法规及规章制度,建立煤矿安全生产事故处理与责任追究制度。但在具体实施过程中,许多煤矿企业仍盲目追求利润,忽视国家的要求,忽视安全生产,进行非法生产、违章作业,导致安全事故时有发生。这就表明了国家制定的相关法律法规、规章制度及事故责任机制尚未真正落到实处,让违规者有机可乘,使问题发生后不能及时有效地落实责任。
1.4 煤矿标准化建设滞后
煤矿标准化建设是保障煤矿企业安全生产的重要保障,但就目前情况来看,无论是按高瓦斯矿的建设标准还是煤与瓦斯突出矿的建设标准,无论是煤矿井下安全紧急避险系统的建设,还是安全生产监测监控系统的建设,都离目标任务有很大的差距,严重影响煤矿企业正常生产与安全工作。
1.5 煤矿职工的职业素质普遍偏低
煤矿职工的职业素质高低直接关系到企业生产安全和生产质量。但近年来,煤矿企业重生产轻培训观念较为严重,对职工的安全培训认识不到位,导致职工培训流于形式,职工也无法从培训中接受到新工艺、新技术,这无助于提升职工素质,更无助于安全生产。
2 加强煤矿采煤技术与安全管理的有效措施
在整个煤矿生产过程中,不仅要加强安全生产意识、建立与完善事故责任机制、提高员工职业素质及煤矿安全生产标准化建设等,还需引进与改进现有的煤矿工艺、设备及技术等,从而实现煤矿安全生产。
2.1 强化安全生产意识,加强安全生产纪律
“安全第一”是煤矿企业各项生产活动的一贯方针。因此,煤矿企业应时刻让员工认识和理解“安全第一,预防为主”的政策方针,认识到安全生产的重要性。只有员工的安全生产及管理意识提高了,才能从根上解决个人的不安全行为,从而有效避免安全事故的发生。
(1)通过安全教育,提高职工的安全生产意识。即对煤矿企业所有职工进行定期安全教育培训,如方针政策教育、安全知识教育、安全技能教育及事故案例教育等。
(2)进一步强化员工劳动纪律,确保安全生产。一是煤矿所有干部职工要充分认识加强劳动纪律的重要性,并坚持执行安全生产劳动组织纪律的各项要求,不违规违纪;二是作为煤矿企业干部,要严于律己,做好表率,以加强其他职工的教育、引导和管理;三是加强监督,对违反劳动组织纪律人员严肃处理和认真教育。
2.2 建立健全煤矿安全生产事故责任机制
建立煤矿安全生产事故处理与责任追究制度,可有效预防安全责任事故的发生,严肃追究责任事故的责任者,保障职工群众生命和企业财产安全。如根据《管理人员责任追究制度》,按照“四不放过”、坚持一事故一分析一处理,对事故责任者,按照责任大小联责处分。如对于企业领导、部门及各岗位操作人员安全生产责任制不落实或落实不到位的,要给予一定的行政处分或者罚款,对于触犯法律的,由司法机关依法追究其刑事责任等。
2.3 加强煤矿标准化建设
加强煤矿标准化建设是提升煤矿安全生产水平的重要渠道,因此煤矿企业应从煤矿地质地貌环境、高瓦斯矿的建设标准、煤与瓦斯突出矿的建设标准及煤矿井下安全紧急避险系统的建设等方面入手,做好煤矿标准化建设。具体措施如下。
(1)合理利用利用地质地貌,减少、规避安全隐患以提高煤矿安全生产效率。
(2)加大“一通三防”的资金投入,配齐通风防尘设施,做好通风设施的完善工作和防尘检修工作,以确保通风、防尘设施安全可靠,将隐患减小到最低限度。
(3)建立健全规章制度,完善瓦斯、煤尘等问题的监测手段,并实施合理有效的防范措施,避免事故隐患发生。
(4)逐步规范和完善煤矿井下紧急避险系统的建设完善和管理工作,如合理设计适用本煤矿企业的井下紧急避险系统,提供可靠的可提供生命保障的设施、设备等,完善井下紧急避险系统的管理、维护保养制度。
2.4 引进先进的采煤技术及管理
依靠科技,引进先进的采煤技术及技术管理是保障煤矿安全生产的重要途径之一。为了保证煤矿安全生产,必须依靠现代科技,合理引进新技术、新设备、新工艺、新材料等,以努力改善井下的工作环境,有效提高煤矿安全生产效率。但是,所谓的引进并不是“拿来主义”,而是要学会因地制宜,做好可行性研究和技术论证工作,将先进技术和设备与实际生产环境相结合,使得先进的技术和设备能够在最大限度上发挥自身的作用。
综上所述,煤矿采煤技术运用的完善及安全管理工作的完善与健全对煤矿企业的安全生产有着至关重要的作用,但在实际生产过程中,仍存在着诸多职工安全意识不强、盲目推广新技术、煤矿标准化建设滞后等问题,严重影响着煤矿企业的安全生产。因此,煤矿开采应将企业的安全管理放在首要位置,并加大、合理应用资金,引进并合理应用新采煤技术,设计合理的煤矿开采方案,进一步改善煤矿企业井下开采的工作环境,从而促进煤矿开采和安全管理的健康、可持续发展。
参考文献
[1] 吕展业.煤矿采煤技术及安全管理探析[J].科技创新与应用, 2015(19):139.
一、1111下工作面概况
1111下工作面位于中梁山背斜东翼,140-220m水平北东一至三石门之间。本区K1、K2、K4、煤层局部开采,其余煤层未开采。该工作面煤层赋存比较稳定,倾角在69°-70°之间变化,倾向92°,走向长度64m,平均倾斜长度72m,平均煤厚1.43m,地质储量9884t,可采储量9390t。工作面采用伪斜面柔性掩护支架开采。K1煤层极易发火,发火期为1-3个月,由于该1111下工作面回采时间较短,经领导研究决定将在1111下工作面采用用阻化剂和注黄泥浆防火技术,向采空区喷洒氯化钠溶液汽雾和注黄泥注浆达到防火目的。
二、防火方案
1、阻化剂防火
参考有关资料以及考虑防火成本因素,我井将工业盐作为阻化剂,工业盐溶液浓度为10-15%,根据效果溶液浓度可适当调整。
(1)、阻化剂防火所需设备、设施、材料。
① 蓄液水池;② 离心式水泵;③ 喷雾器;④ 输液管;⑤ 压风管;⑥ 水、风调节阀门;⑦ 流量表;⑧ 工业盐
(2)、阻化剂喷洒线路: 220NC1泵站220NEC11111下工作面K1采空区。
(3)、阻化剂喷洒工艺。
阻化剂通过喷雾系统形成雾状和射流,喷向采空区上隅角,使开口段掩护支架背上的煤体充分湿润,水分蒸发后,形成一层盐体保护膜,随着工作面推进,边采边喷。
(4)、阻化剂防火参数。
最小喷洒距离 10m;每米喷洒量 0.5-2.0m3;压风压力 3Mpa;阻化剂压力 0.53Mpa;喷洒流量7L/min
2、黄泥注浆防火
(1)、在220NEC1施工3-5个钻孔至进风巷棚顶,连接注浆管路,形成注浆系统。
(2)、注浆线路:北风井制浆站—北风井广场-风井-290m副井井筒-290-220m斜井-220NEC1-注浆钻孔-K1采空区。
三、组织措施
组 长:陈 勇
副组长:贺洪才、周跃、王广才
成 员:朱定华、何广元、伍彬、钟应国、胡朝建、程伟太、陈先果、汪中义、方春雷、赖光俊、唐洪于、熊二桥。
2、防灭火领导小组成员的职责范围
陈 勇:对1111下工作面负责全面领导,保证灭火物资和劳动力的调配,并全面负责组织抢险救灾工作。
贺洪才:对1111下工作面防灭火工作负责全面技术领导,负责定期组织生产安全、通风部门对该工作进行防火检查,动态分析,负责组织人员,制定消火措施,组织人员进行抢险救灾工作。
周跃:督促采煤六队合理安排劳动力,加强工时利用,加快开采进度,提高工作面原煤回采率,及时组织巷道支架、溜子回拆。
王广才:对1111下工作面防灭火工作负全面监督责任,认真监督人、材、物、技术措施和责任制的落实,对违章事件从严追查处理。
朱定华:组织好通风、安全、地质、机电、采煤等部门人员,开好每周防火协调会,协助公司总工程师做好工作面空区封堵断氧、均压、注浆、气样化验分析、加快工作面开采速度、督促捅煤、防治水患及防火隐患处理等相关工作的指挥协调和督办。
何广元:督促采煤六队、通风队、机电队、相关部室落实防灭火措施,严格执行《1111下工作面回采作业规程》及其它相关规定。
伍 彬:负责组织对1111下工作面电器设备的防爆检查,及时调配维护该工作面防灭火所需的设备、管子和配件,保证水源供应,及时组织运输巷溜子回拆,保证矿车供应等工作。
胡朝建:组织好调度室工作人员加强对1111下工作面的防火调度工作,及时向防火组长汇报防火工作中存在的问题。并按矿业公司《2012年灾害预防及处理计划》进行调度指挥。
钟应国:保证1111下工作面所需防火材料的供应,井下地面消防火材料库材料的准备。
赖光俊:对1111下工作面防火工作负日常管理责任,保证注浆管路畅通,按计划注浆,定期组织检查分析防火动态,组织通风二队人员听候防火领导小组统一安排,及时完成消防火设施构筑工作。
熊二桥:对1111下工作面防灭火工作负责通风技术管理,会同技术员制定防火措施、防火钻孔设计,制定防火计划,落实注浆量及注浆时间,并报总工程师批准,检查分析防火动态,并将检查情况报总工程师,协助队长做好工作面防火的各项工作。
方春雷:加强对1111下工作面采煤工作的管理及巷道维护,加强劳动力组织,督促采煤工作必须按计划完成,并确保工作面月推进度不少于防火工作要求;严格工程质量,加强捅煤,落实每天洒阻化剂的工作,不任意丢浮煤,及时回拆金支和其他设备,保证工作面回风断面符合要求。
程伟太:组织人员及时加工防火工作面所需的管子、套管和配件,及时组织安装工作面进回风巷的浆管、水管,工作面结束后,迅速拆运一顺槽及石门的机电设备和管件。
陈先果:定期组织救护人员熟悉工作面防火动态,发火时组织人员按抢险救火方案,按“战斗条例”进行抢险救火。
3、防火领导小组每周应召开一次防火工作会议,防火小组成员按时参加,根据收集的动态资料,研究和解决1111下工作面在防火工作中存在的问题。
4、通风队技术室应加强对1111下工作面工作面防火工作的资料收集,作好各种记录。
四、防火安全技术措施。
1、由防火领导小组安排采煤6队分早、中、夜班负责该工作面的阻化剂喷洒工作,上岗前由通风队和机电队培训,跟班队干负责阻化液的喷洒组织指挥工作,通风队负责协调和指导工作。
2、负责喷洒人员必须掌握好喷洒时间,须在工作面上倒角拐点以下20m段回采放架前进行阻化剂的喷洒。
3、喷洒阻化剂操作人员应先反复调节喷雾器的风、水调节阀至喷雾效果最佳,保证喷射距离远,雾化率高,最小距离不低于10m。
4、喷洒阻化剂操作人员应坚持作好井下原始记录,以备待查,记录内容包括当班的喷洒量,喷洒所用时间以及工业盐的消耗量。
5、操作人员应严格按照规定的浓度配制阻化剂溶液,每班严格按计划进行喷洒。在喷雾器入口端装表计量,便于操作人员随时确切掌握喷洒总量及当天的喷洒量。
6、操作人员喷洒或注浆完后必须到工作面检查斜坡的喷洒或注浆效果以及工作面浮煤、温度、垫层等情况。
2、工作面回采及放顶煤制度。
⑴、采煤6队应适量放取支架顶煤,以确保喷液线路畅通,但必须留足垫层厚度。6队队干负责对放顶煤工作的检查及督促,同时应保持回架放顶与拐点移动基本同步。
⑵、当煤层变厚或遇断层时,采煤队必须加强对煤层增厚带及断层支架背的放顶煤工作。当发现变薄时,采煤队须加强工作面的回采及管理,确保有足够的推进度。
⑶、采煤队必须按作业规程要求回采,并按期完成回采工作,工作面通风断面符合作业规程要求。
⑷开采过程中,采煤队须维护好该采区内通风设施,不得随意损坏,要积极配合通风队做好防火工作,按要求放出采空区浮煤。
3、防火管理制度。
⑴、建立完善防火系统,工作面开采前,由通风二队完善好阻化剂喷洒系统及黄泥注浆系统;对工作面采用边采边(喷洒、注浆)和采后饱和性注浆的方法,泥浆土水比例为6:1,坚持均匀注浆且不能影响工作面的回采。
⑵、通风二队应加强工作面的通风系统管理,合理配给风量,减少采空区漏风。
⑶、提前将防火门构筑材料准备到位,防火门计划建造地点:220NEC1;150NEC1,工作面回采结束后及时封堵。
⑶、工作面开采过程中每周取样三次,每次取样情况和化验结果必须及时送总工程师审阅。
⑷、该区域的瓦斯检查员除负责瓦斯检查外,还需重点检查工作面的通风系统、气体温度及其它发火征兆,若发现问题应立即汇报通风队值班室。
⑹、在开采初期至开采结束的整个过程中,通风队监测班必须安设CH4监测探头对工作面进行连续监测,每周必须对探头进行一次调校。
⑺、通风二队应加强对1111下工作面防火检查及资料收集整理工作。
五、喷洒阻化剂的操作程序
1、每班喷洒操作人员必须同乘进班车入井,到达工作地点后,检查储液水池是否有残渣,若有必须先清洗。还必须沿途检查输液管、压风管、闸门等是否完好,水源是否充足,压风压力是否符合要求等。
2、整个系统检查完好后,就按防火专题会的计划量进行阻化液的配制:先是打开水管闸门向池中加水,当池中水加到略小于当班计划喷雾量时,就立即停止加水,再根据配制比例倒入适量的工业盐,接着将压风管放入池中,并开启压风闸门进行搅拌,搅拌时间至少保证在5分钟以上。
3、在一个人搅拌的同时,另外一个人负责安装喷雾器并调节好它的风水压力,待搅拌均匀后,一人站于上倒角拐点,端平风水喷雾器向采空区上隅角内均匀喷洒,另一人必须进入工作面检查,若发现拐点以下15m段的支架背见阻化剂液滴时,马上通知拐点的喷洒人员暂停10-20min,然后再继续喷洒直至达到喷雾量为止。
4、最后,还必须清洗蓄水池,关闭该系统的所有闸门,同时派一人到工作面详细检查,检查工作面是否有高温度,哪些地段见了阻化剂液滴等情况,并详细向调度室汇报,调度室作好记录。
5、阻化剂循环喷洒量的确定,在每周防火会上确定。
六、避灾路线
上行:1111下工作面1111下进风巷220NEC1220-290m副井(斜井)290m车场平硐地面。
下行:1111下工作面1111下SL1150NEC1140m北大巷140m(副井)290m车场平硐地面。
七、通风系统
新风220N大巷220NEC11111下进风巷工作面 1111下SL1 150NEC1 150NE小茅口 150-300NC1上山 300m水平总回风巷 主井 地面。
八、审批意见:
关键词:螺旋钻;采煤技术;极薄煤层;无人工作面;技术措施
0引言
近年来,国内外许多产煤国家由于厚及中厚煤层的储量日益枯竭,为提高资源回收率,解决煤厚在0.9m以下的薄煤层不易开采的难题。20世纪70年代开始,原苏联的煤炭科学设计研究院在露天开采的螺旋钻机的基础上,逐步改进研制出能够在井下使用的螺旋钻采煤机。美国在1979年研制出了安捷尔哥劳德―奥盖尔马依涅尔螺旋钻机。这种机械主要是用来开采房柱式采煤中留下的煤柱,也可以用来开采0.9m以下的缓倾斜煤层,它的单向钻进长度达25m。1980年顿涅茨克煤科院等单位共同合作研制出了结构更为合理、性能更完善的БⅢY型螺旋钻机。之后,乌克兰研制出了BSHK-2DM型螺旋钻采煤机组,该机组可用于薄煤层开采,实现了无人工作面采煤,采深可达85m。1998年,徐州矿务局、新汶矿业集团先后从俄罗斯、乌克兰引进螺旋钻采煤机,在井下进行工业性实验,为我国薄煤层开采掀开新的一页。从国内外的运用情况看,螺旋钻采煤机开采薄及极薄煤层是一种行之有效,需要大力推广的一种新技术、新工艺。螺旋钻采煤技术对于提高极薄煤层的可采性和产量,对提高煤炭资源回收率、推迟矿井的衰老期,对我国煤炭生产可持续发展意义重大。
1螺旋钻采煤机概述
1.1主要技术参数
戊8-21010钻采工作面采用MZ264/276型三轴螺旋钻采煤机钻采,该机组可以实现无人工作面独头采煤,适用于无煤与瓦斯突出危险及无自燃倾向的煤层。
MZ264/276型螺旋钻采煤机为三轴联动式,两边轴为可旋转的螺旋钻杆,用于向外排煤,中间轴为不可旋转的通风管道,用于向钻孔内通风、供水。中间钻头通过齿轮传动箱由一侧钻杆提供动力,实现三轴联动钻进。该机一次采宽1.905m,适用于厚度0.6~1.0m的各种硬度薄及极薄煤层。它是布置在巷道中进行采煤。
该机组有以下显著特点:
1)钻头为三轴联动式,钻杆每5节安装一节稳定器,与单钻杆相比,三轴钻杆的刚性、稳定性和定向性好,侧向不易钻偏,钻孔截面大,采煤回收率高。
2)钻杆连接为内卡环式结构,换装钻杆时能实现机械化操作,拆、接钻杆时间短,减少了辅助时间,提高了生产效率。
3)三轴的中间轴为通风管道,沿管道可敷设水管,实现向钻孔内通风及内喷雾降尘降温,提高钻头截齿的使用寿命,安全可靠,可在高瓦斯矿井中使用。
4)钻杆前部装有微调装置,可适用于煤层倾角的起伏变化。
5)底盘安装有稳钻油缸和调斜油缸,可以方便地固定钻机,对煤层的适应性强,在操作台进行集中控制,一人便可操作。
6)钻机、液压泵钻、电控装置等为分体式,在巷道内形成链式布置,对巷道的适应性强。
采煤机的主要技术参数:中间轴钻头直径425mm,两侧钻头直径625mm。钻杆直径480mm,钻头之间的轴距为640mm,采宽1905mm。适应煤层倾角±15°。下山方向采深最大40m,上山方向采深最大80m。钻进速度在切割阻力200kN/m以内时为1.0m/min,钻杆推进采用液压推进,系统额定压力16MPa,钻杆推进速度前进时0~1.0m/min,后退时0~1.7m/min。通风管的直径325m,通风管的通风量3m3/min以上,喷水量30L/min以上,水管喷嘴的压力≥1.5MPa。机组总功率276kW。
1.2设备布置方式
螺旋钻采煤机主机、液压泵站、电控系统、操作台分散布置。该钻采工作面配备设备主要有KBSGZY―500/6型移动变电站、SGW-40T刮板输送机、JH20A牵引绞车、单轨吊等。移动变电站分两路给工作面设备供电,一路选用50mm2橡套电缆(两趟)专供螺旋钻采煤机用,另一路选用35mm2软橡套电缆专供顺槽刮板输送机、牵引绞车、单轨吊电机用电。设备布置方式如图1所示。
图1设备布置图
1.3采煤工艺
工艺过程:钻采检查试运转―固定钻机―钻机定向钻进―接钻杆―到位后退钻杆―移钻机。
螺旋钻采煤机布置在巷道中沿煤层倾向钻采,钻头割煤,螺旋钻杆把煤带出,煤直接落在运输巷的刮板输送机上运出,该机一次采宽1.905m,三轴联动钻杆每节1.5m,钻机钻采一节钻杆深度后,将煤排净,停止主机运转,进行接钻杆。接完后,开机进钻,每4节要接1节带有联接筒(稳定器)的钻杆。钻采到设计深度或遇到断层时,退出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留500mm煤柱后,移钻机开始下一循环钻采。钻孔布置图如图2所示。
图2螺旋钻采煤钻孔布置示意图(mm)
螺旋钻采煤法为条带式开采,采宽1.905m,预留煤柱宽0.5m以上,随着螺旋钻采煤机不断前移采煤,随时观测巷道的围岩变形情况,当巷道压力变大,变形严重时,及时加打锚索加强支护,防止冒顶影响钻采工作。采过的钻孔用砖块自煤层底板逐层垒砌至顶板,墙面用水泥抹平、接严密实,砖墙构筑在钻孔口内不超过1m处。
2现场实践及安全技术措施
2.1现场实践情况分析
在螺旋钻采煤机钻采试验过程中遇到了一些影响生产效率的关键问题,进行详细分析。
1)在钻进8~9m(6节钻杆左右)时经常出现钻杆啃底咬顶现象,需要退钻。原因分析:钻杆稳定器安装位置不合理,导致钻杆由于自重而下移啃底。处理方法:将原设计每4节钻杆安装一节带稳定器的钻杆改为第1节钻杆钻进后就安装1节带稳定器的钻杆,第3节钻杆钻进后再安装1节带稳定器的钻杆。通过增加稳定器,提高了钻进深度及回采率。
2)钻杆拆装时间长,劳动强度高。正常钻进1节钻杆时间约为1.5min,退钻时间约为1min,而拆装钻杆时间则需要20~30min,初期每班钻进仅为12~18m。原因分析:钻杆拆下后受自重及孔口高度超高会下移失稳,工人操作不熟练。处理方法:先用葫芦将钻杆吊起,然后再拆钻杆确保钻杆拆下后不下移失稳;在单轨吊上安装电动葫芦,自动吊装钻杆,减轻工人劳动强度。
3)移钻时间长。由于螺旋钻采煤机主机、液压泵站、电控系统、操作台分散布置,每次移钻时间约为4h。原因分析:由于各设备间电缆、管路连接紧密,移动时需要掐接。处理方法:将管路及电缆适当加长(远距离供液、供电),减少移钻次数。建议:采用自移式螺旋钻采煤机,减少移钻时间,提高生产效率。
4)部分钻杆Φ90mm销轴断裂。原因分析:由于地质条件复杂,下行钻进角度加大以及地质构造带的出现,使钻进阻力增大;在钻采过程中二次调整钻机角度容易出现钻杆挠曲变形。建议:更换较好的销轴材料,增强销轴的强度和韧性,适应地质条件变化。
5)煤层厚度大于700mm时应沿煤层底板钻进,否则容易造成钻头快速上翘打到岩石顶板。
6)虽然螺旋钻采煤机截割头上装有煤-岩位移传感器,使螺旋钻头根据煤层倾角和厚度的变化进行上下方向微调,但变化范围较小(0~60mm)。当煤层赋存不稳定时,需要减小钻孔的深度;当钻孔遇到硬度f>6的夹矸、断层或构造带时,钻头钻不动需要停机、撤钻。
2.2安全技术措施
1)钻机开始工作之前,必须认真执行敲帮问顶制度,维护好工作地点顶板,防止片帮掉渣伤人。
2)螺旋钻采煤机司机要严格掌握好钻向,防止钻入顶、底板。
3)钻孔和钻孔之间必须平行,防止钻穿孔。
4)采过的钻孔应及时密封,密封时留探放孔进行瓦斯检测并联网抽放。
5)加强封孔质量,提高孔口支护效果。防止瓦斯从废弃钻孔中大量涌出。
6)加大对操作人员的技术培训力度,提高操作人员的业务技能。
7)要对设备进行定期保养、检修,保证设备的正常运转,减少故障率。
3结语
1)该机组具有相对于其它0.6~1.0m煤层采煤工艺、效率高、安全保障系数高,系统环节少、用人少、掘进率少、设备配置少、材料消耗少等优势。
2)采用单巷开采,不用布置工作面回风巷,降低了巷道掘进率,有利于采掘接续。
3)实现了煤层洁净开采。钻采过程中遇到断层时退出钻杆,减少了矸石采出量,提高了煤质。
4)实现了回采工艺的单一化。开采工艺过程简单,将传统的回采工艺的破、装、运、支、处五大工序合并,由螺旋钻采煤机完成。
5)实现了煤炭开采的车间化。极大地改善了工人的劳动条件和劳动环境,工人不再进入工作面而是在巷道中操作机器,劳动强度小,生产安全。
6)提高了矿井安全程度。实现了无人工作面独头采煤,杜绝了顶板事故;采用局部通风机对钻孔迎头供风,防尘管路,喷雾喷头至迎头,杜绝了瓦斯煤尘的爆炸。
关键词:大倾角;综合机械化;采煤生产工艺;安全管理
随着社会经济的快速发展,我国对各种资源的需求量都在不断增加。作为工业生产中重要的能源之一,我国每年对煤炭资源的需求比较大,这样一来就需要加大对煤炭资源的开采力度,提高采煤生产工艺。但是在近几年来,煤矿安全事故频发,引起人们和社会的广泛关注,因此加强对煤炭开采的安全管理是十分必要的,能够有效地避免安全事故的发生,对施工人员的生命健康安全以及维护社会稳定都具有重要的意义。
一、大倾角综合机械化采煤工艺的关键点
(一)注意工作面顶板管理问题
大倾角煤层指的是煤层的倾斜度在30°~55°之间,这种类型煤层的储量大约占到了我国煤层总储量的14%左右,对于我国的大倾角煤层分布来说,在西南地区比较广泛。在大倾角综合机械化采煤工作面中所使用的顶板被称为大倾角符合型顶板,其平整度和煤层厚度都具有较大的起伏,而且还有较多的断层,整个煤层呈现出的是碎块状,并且煤层采动后围岩也会发生相应的移动,如图1所示。在实际开采的过程中,如果遇到断层或者是较薄煤层的时候,由于割煤机在运转的过程中会产生较大的振动,就很可能造成工作面出现垮落,形成空顶,这样一来支架需要承受的冲击力就会比较大,进而出现重心转移、支撑作用降低等问题,产生冒顶、片帮等问题,严重的话煤岩层甚至会涌出瓦斯,对施工进度以及操作人员的生命健康安全产生严重的威胁和影响。
(二)液压支架稳定性
当大倾角煤层的开采角度大于25°以上的时候,如果液压支架的稳定性比较差的话就会出现挤压变形、倒架、下滑等问题,这主要是由于支架受力不均导致的,进而难以有效地控制围岩和顶板,这样对操作安全以及采煤质量都会产生一定的影响。因此在设计液压支架的时候,需要对其稳定性和防滑性进行综合考虑,并且加强与煤层开采实际情况之间的有效结合,增强液压支架的合理性和可行性。
(三)工作面两巷布置
大倾角综合机械化采煤的工作面指的是所需要布置的综合机械化开采工作面,其端头区指的就是上下巷与该工作面交叉的部分。端头区作为通风、运输、采煤的关键部分,多是密集分布,为了正常地推进安全支护,这对采煤工艺就提出了更多的要求。在选择工作面与上下巷交叉位置的时候,需要对煤层倾斜角度进行严格地分析,并且根据工作面坡度和设备重量对其夹角进行合理地调整,避免综采设备出现上下滑动的现象,端头支架的科学性和合理性,能够有效地保障其开采施工的安全性。
(四)采煤机、输送机设置
随着不断增加的煤层倾斜角度,也会逐渐地增加伪倾斜值,这就会严重地影响采煤机和输送机的实际位置,为了有效防止采煤机和输送机位置出现下滑,最重要的是对工作面的伪倾角度进行适当调整。
二、大倾角综合机械化采煤工艺的安全管理
(一)顶板安全管理
为了加强顶板安全管理,就需要做到以下4个方面:一是需要对顶底板的移近量值以及压力数据进行有效地收集和分析,将敲帮问顶落实,这样就能够避免顶板出现冒顶、片帮等方面的问题;二是需要加大对质量管理的力度,在大倾角综合机械化采煤的过程中需要适时地对支架压力进行检查,或者是在支架上安装恒定压力表,这样就能够随时补压,使顶板承压能力与支架支撑能力之间保持平衡状态,确保支架不会出现倒塌、冒顶等问题,进而扩大事故损失,另外还需要随时地对端头架的倾斜角度进行调整,确保其稳定性和安全性;三是避免顶板冒顶垮落,复合顶板煤层由于厚度比较薄,在采煤的过程中很容易出现断裂问题,为了增加其强度,可以顶板注入化学制剂或者是水泥等物质,这样就能够有效防止冒顶、垮塌,但是相对来说需要投入的成本也比较多;四是尽可能地将伪倾角的角度控制在3°~18°之间,这样能够最大限度地防止顶板出现下滑、冒顶或者是片帮的问题,而且还能够快速而对移动支架,其稳定性得到了显著增强。
(二)大倾角液压支架安全管理
1.合理选择液压支架的结构和材料。为了有效地确保液压支架的抗阻能力和稳定性,我国目前所使用的液压支架材料的重量都比较大,这虽然能够增强其抗阻能力和稳定性,但是也在一定程度上增加了液压支架转移、安装以及运输的难度,因此在选择液压支架材料的时候,既需要具有较高的强度,其重量也不宜过大,要方便运输。对于液压支架的结构来说,我国目前最常见的是四柱式综采支架,虽然得到了广泛地应用,但是在功能上仍然没有两柱式支架好,因此在改进和优化四柱式综采支架,还可以适当增加应用两柱式综采支架。
2.液压支架防倒措施。导致大倾角液压支架出现变形的首要原因就是支撑架发生变形,在移动的过程中最容易出现变形的位置主要是梁尾、掩护架以及支撑架顶梁这3个部位,因此就可以在支架的旁侧加设护板,使梁顶支架之间的距离进一步缩小,这样就能够有效地保障其稳定性,避免出现倒架问题。对于千斤顶来说,可以在支架的位置加设调节器,这样即使液压支架出现倾斜,也有实际的支点来支撑,也就不会发生严重的倒架。3.液压支架防滑。当液压支架出现下滑现象时,所有的应力都在过耳桥桥板和防滑千斤顶周围的位置集中,这样一来,为了有效地防止支架出现下滑现象,就必须减少支架由于下滑应力而产生的损坏。如果其倾斜的角度大于25°的时候,其过耳桥桥板所承受的力度得到加强,输送机下滑则可以通过推移杆来有效的控制。另外在相应的位置加设防滑千斤顶,也能够有效地降低在滑落过程中所产生的应力,避免进一步损害液压支架。4.复合型顶板端面距离管理。综合机械化采煤液压支架的前探梁应该应用可伸缩的千斤顶,在开采完成之后其前探梁能够及时地伸出,这样复合型破碎顶板就能够得到有效控制,避免了顶板出现冒顶、垮落以及片帮问题,减少安全事故的发生。
(三)大倾角采煤机、输送机防倒防滑
1.采煤机防倒防滑措施。首先采煤机在投入使用事前,需要加强检查和管理其制动设备,如果存在问题则需要及时地进行有效处理,这样就能够降低安全风险;其次需要与采煤层的结构相结合,增强采煤机选择的合理性和科学性,还应该在采煤机上安装液压抱闸防滑装置,这样在停机或者是运行的过程中也能够有效地防止其下滑;最后在实际采煤的过程中,可以使用单向割煤的方式,这能够有效降低其工作负责,增强其工作稳定性。
2.输送机防倒防滑措施。如果煤层的倾斜角度比较大的话,输送机就很可能会出现上窜下滑的问题,因此在采煤的过程中加强对工作伪倾斜面角度的控制是十分必要的,在比较小的倾斜面上输送的时候,其阻力能够得到最大限度地减小。如果输送机在运行的过程中难以得到有效控制,还需要通过外力来维持其平稳运行,具体的方法还需要根据煤层实际的情况来制定。
作者:赵富强 单位:太原煤炭气化集团公司山西灵石华苑煤业有限公司
参考文献:
[1]王英旭.大倾角综合机械化采煤生产工艺及安全管理分析[J].科技创新与应用,2012(29):97.
[2]伍永平,刘孔智,贠东风,等.大倾角煤层安全高效开采技术研究进展[J].煤炭学报,2014(8):1611-1618.
介绍我国放顶煤开采技术的发展过程,阐明放顶煤采煤法是一种既高产又安全的采煤方法。对于高瓦斯煤层进行放顶煤开采,在硬顶煤和硬顶板特殊的地质条件下,必须采取特殊的措施才能安全开采。
关键词:安全开采;放顶煤; 高瓦斯煤层
中图分类号:TD712
1 概 述
近年来在放顶煤工作面发生了数次严重的瓦斯爆炸事故,引起了国内上到国务院、国家煤矿安全生产监督管理局领导,下至煤炭同行的严重关注。不少人甚至产生这样的质疑:放顶煤采煤方法是否是本质不安全的采煤方法。有必要在这里澄清对这一问题的看法。
普通放顶煤采煤法在国内外应用有悠久的历史,可以追溯到20世纪初。而综合机械化放顶煤采煤法是1964年首先在法国中南煤田布朗齐矿试验成功的。我国从1982年开始试验研究综放开采技术,第一个缓倾斜特厚煤层一次采全高综放工作面于1984年4月在辽宁沈阳矿务局蒲河矿投入试验。第一个急倾斜特厚煤层水平分层综放开采工作面,于1986年3月在窑街矿务局二矿投入试验。
这两个工作面均在1986年试验成功,取得了良好的技术经济效果,并于当年进行了鉴定。在随后的年代里放顶煤开采包括综合机械化放顶煤、单体液压支柱放顶煤、滑移支架放顶煤,得到了迅猛发展。我国几乎所有的厚煤层矿区均采用了放顶煤采煤法,传统的分层开采已被放顶煤采煤方法取代。我国综放开采技术已处在世界领先地位,并将这一技术输出到国外。时至今日,我国每年的综放产量接近1亿t。
2 高瓦斯煤层放顶煤开采应具备的条件
高瓦斯煤层的综放开采安全问题最近几年行受国内采矿界关注。多数矿区的实践证明,高瓦斯煤层不但可以进行综放开采,而且同样可以实现高产高效。我国还有不少矿区的较薄厚煤层均采用放顶煤采煤方法。如徐州、淮北、邯郸、峰峰等煤矿,煤层厚度4.5~5 m,矿井的地质条件和经济条件又不允许采用大采高综采,采用放顶煤采煤法开采是最好的选择。
鉴于高瓦斯煤层进行放顶煤开采在安全方面有其特殊性,主要表现在放顶煤工作上隅角发生瓦斯超限,采空区如有空洞易形成瓦斯库,采空区遗煤自燃,易发生瓦斯爆炸事故等。因此,高瓦斯煤层进行放顶煤开采时,对其地质条件应有特殊要求。
2.1 煤层直接顶板及底板岩性与厚度
从放顶煤开采提高采出率出发,不但要求顶煤能随采随冒,也要求煤层的直接顶能随采随冒,而且要求直接顶的垮落高度,至少等于煤层的厚度。高瓦斯煤层进行放顶煤开采也必须满足这一要求,主要是出于安全的考虑。如果直接顶不能随采随冒,或虽能随采随冒,但垮落厚度小,不足以充填采空区,则必然在采空区形成空洞,
2.2 坚硬顶煤和坚硬顶板放顶煤开采
当煤层顶板坚硬或直接顶很薄时,对放顶煤是不利的。一般情况下即使进行顶煤软化处理,效果也是不理想的。即使不考虑采出率,在高瓦斯情况下,采空区空洞积聚瓦斯是不可避免的。因而对于高瓦斯厚煤层,如果煤厚度在5~6 m以上,则建议采用预采顶分层放顶煤采煤法 即先采一个顶分层(铺网或不铺网均 可),将顶板放下来,然后再沿煤层底板进行放顶煤开采。预采顶分层对于高瓦斯煤层还有一个好处,就是在采顶分层时,可以释放煤层的瓦斯,起到开采解放层的作用。如果高瓦斯煤层的厚度在5 m以下,顶板又不易垮落,则最好选用其他采煤法。
3 高瓦斯煤层放顶煤开采的巷道布置
高瓦斯放顶煤工作面的巷道布置必须保证工作面回风巷和工作面上隅角的瓦斯不超限。工作面通风即要考虑稀释采煤机落煤、放顶煤等工序所释放出的瓦斯,同时也要考虑采空区和上部煤岩体由于采动破坏析放并涌人工作面的瓦斯。因而放顶煤工作面的巷道布置从通风角度考虑有各种形式,有平面多巷布置方式。
(1)U形布置。工作面采用一进一回通风方式。这种通风方式易出现工作面回风巷和工作面上隅角瓦斯超限。因而不适宜高产工作面。遇到工作面上隅角瓦斯超限时,多采用风障和局部通风机进行稀释。
(2)E形通风系统或称U+L立体通风方式。即在U形通风系统的基础上,在顶煤中另掘一条排瓦斯巷,形成第二条回风巷或在多数情况下作为抽瓦斯巷。这种方式可有效解除工作面上隅角瓦斯超限现象,并能有效地排出顶煤中释放的瓦斯。布置在煤层顶板岩石中高抽巷亦属于此种类型通风系统。
(3)Y形通风系统,在采用无煤柱巷旁充填护巷,进行放顶煤开采时,在采空区保留一条巷道,作为回风巷,而工作面的2个平巷做进风用,形成两进一回的通风格局。
(4)Y+L形通风系统。在Y形通风的基础上,另掘一条回风巷,形成两进两回的通风格局,
(5)E+L形通风系统。在E形通风系统的基础上,为增加工作面上部的排瓦斯能力,在工作面回风巷外侧另掘一条巷道作为回风巷,形成一进两回一抽的通风格局
4 高瓦斯放顶煤工作面的采煤工艺
4.1 采煤机割煤速度和放顶煤速度
回采工作面煤壁瓦斯涌出量的计算公式如下:
回采工作面采(放)落煤块瓦斯涌出量的计算公式如下:
式中Xc为单位煤块重量在回采工作面停留时间之内涌出的瓦斯量,m3 /t;ηm为采煤机落煤(放煤)效率,t/min,ηm = HBγ,其中H为截割高度或放煤高度,m;B为采煤机截深或放煤步距,m;γ为煤体容重,kN/m3 。
从式(1)、式(2)看出,煤壁和采落煤块的瓦斯涌出量,都与采煤机的割煤速度或放煤速度成正比。因而在高瓦斯放顶煤工作面,应控制割煤速度和放煤速度,否则会造成工作面局部瓦斯超限。割煤速度和放煤速度应通过实测确定。即在采煤机割煤或放煤时,在采煤机和放煤口下风口处检测瓦斯浓度,改变割煤速度和放煤速度,以瓦斯不超限时的速度为该工作面的合理割(放)煤速度。
参考文献
[1] 樊运策.综合机械化放顶煤开采技术[M].北京:煤炭工业出版社,2003.