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　　“鼠標一點，井下瓦斯數(shù)據(jù)一目了然，按鈕啟動，各種設(shè)備連鎖集中控制、紅外線感應(yīng)全自動風(fēng)門、人員定位跟蹤系統(tǒng)……”面對煤礦深部開采的嚴峻形勢，河南鄭煤集團裴溝礦以“科技興礦、科技興安、科技強礦”為指導(dǎo)，圍繞防突和瓦斯治理、礦井水害防治、采面高產(chǎn)高效、支護改革和機電運輸環(huán)節(jié)改造，先后制服“瓦斯虎”，增大“肺活量”，打造“鐵筋骨”，增設(shè)“千里眼”等技術(shù)創(chuàng)新工作，一系列科技創(chuàng)新和技術(shù)裝備讓這個有著近50年歷史的老礦重新煥發(fā)出生機和活力，該礦連續(xù)四年保持河南省“五優(yōu)”礦井稱號，被河南省工信廳授予鄭煤集團首個“五優(yōu)”示范礦，實現(xiàn)安全生產(chǎn)2500多天，科技助推該礦飛速駛?cè)肓税踩咝Оl(fā)展的快車道。

　　實行信息自動化、增設(shè)“千里眼”

　　“裝備系列化，管理信息化”是現(xiàn)階段國家對煤炭行業(yè)發(fā)展新的要求。裴溝礦敢為人先，早在2009年就成立生產(chǎn)自動化監(jiān)控中心，經(jīng)過兩年的探索與建設(shè)，裴溝煤礦礦井綜合自動化控制系統(tǒng)初步建成。通過運行，在礦井供電系統(tǒng)、主運輸系統(tǒng)、主排水系統(tǒng)以及主副井提升系統(tǒng)、礦井主扇控制系統(tǒng)等方面實現(xiàn)了在地面監(jiān)控中心對遠方設(shè)備的監(jiān)測監(jiān)控，達到了現(xiàn)場設(shè)備的無人值守、運行參數(shù)實時顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄、生產(chǎn)信息實時傳送發(fā)布，使礦井的安全生產(chǎn)初步實現(xiàn)信息化管理。進入2011年，裴溝煤礦對礦井綜合自動化系統(tǒng)又進行了深入開發(fā)和擴展。在現(xiàn)場應(yīng)用方面，提高了自動化控制率，并在自動化控制系統(tǒng)對現(xiàn)場的適應(yīng)性方面進行了技術(shù)革新，增強了系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，降低了故障率；在信息發(fā)布方面，開發(fā)出獨具特色的信息管理系統(tǒng)，設(shè)備運行數(shù)據(jù)及年、月、日信息自動生成后以圓餅圖、柱狀圖、表格形式通過WEB實時發(fā)布，界面醒目、美觀，各個職能部門可以隨時通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽掌握，該礦還把原來的安全監(jiān)控系統(tǒng)由原來的通信傳輸方式升級為高速光纖傳輸，采用以太網(wǎng)傳輸平臺，主干線網(wǎng)采用工業(yè)以太網(wǎng)，井下采用本安型交換機實現(xiàn)全數(shù)字化數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)改造優(yōu)化后，不但容量增大，而且避免了傳感器誤報警、斷線故障的發(fā)生，在瓦斯超限等異常情況發(fā)生時，可及時采取斷電措施化解風(fēng)險，實現(xiàn)了“裝備齊全、數(shù)據(jù)準確、斷電可靠、處置迅速”的目標。這一系列技術(shù)研究成果，使裴溝礦通風(fēng)與防突技術(shù)在理論上更加完善，方案更加科學(xué)，措施更加縝密，為該礦安全生產(chǎn)提供了更加可靠的技術(shù)支持與保障，由于裴溝礦生產(chǎn)信息自動化控制從系統(tǒng)技術(shù)水平、運行效果、取得效益等方面都處于集團公司領(lǐng)先水平，該技術(shù)成果在2011年被評定全國煤炭企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果二等獎、河南省企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果一等獎。

　　執(zhí)行“兩堵一注” 制服“瓦斯虎”

　　瓦斯位于五大自然災(zāi)害之首，瓦斯抽采與利用是解決瓦斯災(zāi)害的根本手段之一。實踐證明，只有變被動排放為主動抽采，才能將瓦斯事故防患于未然，從而在根本上解決瓦斯災(zāi)害頻發(fā)的問題。裴溝礦被定性為高瓦斯突出礦井后，為治理瓦斯、預(yù)防突出事故，裴溝煤礦付出了大量的人力和資金，廣大科技人員也在防突消突方面傾注了大量的心血和汗水，該礦技術(shù)人員積極運用所學(xué)知識，立足現(xiàn)場，深入鉆研業(yè)務(wù)技術(shù)，研究瓦斯涌出與突出的機理和規(guī)律，按照國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、發(fā)改委、能源局、煤監(jiān)局印發(fā)的《煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定》對瓦斯抽采系統(tǒng)、抽采方法及工藝、抽采達標評判、抽采達標責(zé)任提出了更高的要求，該礦把瓦斯抽采利用作為科技攻關(guān)的一個課題，立足于裴溝煤礦現(xiàn)有的瓦斯抽采和瓦斯發(fā)電系統(tǒng)，把瓦斯利用與瓦斯治理相結(jié)合，把瓦斯利用與節(jié)能減排相結(jié)合，把瓦斯利用與保護生態(tài)環(huán)境相結(jié)合，突破瓦斯利用的技術(shù)難點，摸索適合裴溝煤礦生產(chǎn)實際的瓦斯抽采技術(shù)，獨創(chuàng)大直徑鉆孔“兩堵一注”高負壓抽采技術(shù)，在強力推進“先抽后采，效果達標”的同時，加大瓦斯利用，變害為利，變廢為寶，堅持“區(qū)域防突措施先行，局部防突措施補充”的原則，樹立“采掘之前抽采達標、采掘當中少上措施”的理念，實行以預(yù)抽為主的瓦斯治理措施，全面推行由生產(chǎn)過程治理向超前治理轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)抽采和防突效果達標。通過開展“采煤工作面卸壓和非卸壓條件下抽放半徑測定”、“三軟厚突出煤層大直徑順層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯效果研究”和“三軟煤層高應(yīng)力區(qū)深鉆孔施工技術(shù)研究”三項課題攻關(guān)，確定瓦斯抽放半徑的影響因素；探索鉆孔瓦斯抽放的防突機理和高瓦斯、高地應(yīng)力條件下鉆孔在成孔過程中鉆孔應(yīng)力分析，系統(tǒng)地研究符合裴溝礦實際的防突技術(shù)理論，提高防突保障技術(shù)水平。2011年在瓦斯防治與防突方面，該礦技術(shù)人員共完成了《“三軟”突出厚煤層回采工作面消除煤與瓦斯突出危險性研究》、《安全監(jiān)控系統(tǒng)以太環(huán)網(wǎng)改造研究與設(shè)計》、《“三軟”突出厚煤層大直徑順層鉆孔抽放效果研究》等七項技術(shù)研究成果，有力的破解了防突難題。

　　優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、增大“肺活量”

　　隨著31、42采區(qū)的投產(chǎn)，全礦井32、34、31、42四個采區(qū)聯(lián)合開采、四個風(fēng)井聯(lián)合運行，通風(fēng)路線增長，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，風(fēng)量調(diào)配困難、通風(fēng)阻力較高，通風(fēng)系統(tǒng)抗災(zāi)能力面臨考驗。在2012年，我礦將“開展多風(fēng)井聯(lián)合開采抗災(zāi)能力分析與研究”，對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行解網(wǎng)分析，找出礦井實行多風(fēng)井聯(lián)合運行后通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題，并合理調(diào)節(jié)各主扇運行參數(shù)，避免聯(lián)合運轉(zhuǎn)期間各自相互影響。結(jié)合礦井采掘接替設(shè)計布局，詳細分析礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化并進一步杜絕礦井風(fēng)網(wǎng)中的角聯(lián)、銳角通風(fēng)現(xiàn)象，提出具體的礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化及抗災(zāi)、減災(zāi)研究方案。為裴溝煤礦長遠發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。通過開展“礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性研究”， 針對性研究瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題，例如：線路斷開，監(jiān)控系統(tǒng)干擾、監(jiān)控設(shè)備無信號、溫度天氣影響等，提出針對性措施，保證信號出現(xiàn)異常時及時發(fā)現(xiàn)并處理，降低事故發(fā)生概率，提高礦井安全生產(chǎn)系數(shù)，為礦井安全生產(chǎn)保駕護航。在對通風(fēng)系統(tǒng)進行優(yōu)化的同時，積極推廣新技術(shù)：如井下主要地點風(fēng)門完成了注漿加固改造實現(xiàn)連體化；井下所有風(fēng)門安裝了傳感器，井下風(fēng)門同時打開的問題得到有效解決；對深部副井瓦斯抽采泵站安裝了在線實時監(jiān)測系統(tǒng)；所有局扇安裝了饋電傳感器，解決局扇意外停風(fēng)引起的瓦斯事故。在42風(fēng)機電控中采用高壓變頻調(diào)速控制裝置,可以對風(fēng)量、風(fēng)壓進行任意調(diào)節(jié)，代替過去擋風(fēng)板控制方式，不但節(jié)約了大量的電能，而且改善了系統(tǒng)的運行性能，這些新技術(shù)應(yīng)用為整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行奠定了基礎(chǔ)。

　　強力支護改革，打造“鐵筋骨”

　　裴溝礦開采深度已達500米以下，隨著礦井深部開采，線路延長、壓力增大，礦壓顯現(xiàn)明顯，原有的支護工藝和支護方法已遠遠不能適應(yīng)礦井中長期發(fā)展需要，特別是井下十頭地點增多，僅靠日常擴修根本解決不了問題，在巖巷掘進中，該礦通過增加巷道斷面和支架強度、實行煤（巖）巷壁后注漿、巖巷打錨索、煤巷縮小棚距、推廣應(yīng)用自動上梁器，采面端頭支架改進等一系列措施，通過加強采掘工程質(zhì)量管理、革新各種施工工藝、推廣新技術(shù)、新設(shè)備，減輕了職工勞動強度，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了單進水平。該礦推廣使用圍巖注漿加固、錨注技術(shù)治理底鼓，提高圍巖抗壓能力，成為巖石掘進中一大亮點，得到了集團公司及兄弟單位一致好評和廣泛認可。2011年，該礦在31071工作面開展了綜采工作面設(shè)備升級改造新工藝應(yīng)用技術(shù)研究，采用ZFT6000/19/28T型液壓支架，很好地適應(yīng)了“三軟”煤層綜放工作面對支架初撐力、工作阻力等方面的要求；優(yōu)化了端頭支護技術(shù)，解決了端頭支護量大、勞動強度大的難題，摸索出一整套適合不穩(wěn)定煤層的三機配套生產(chǎn)工藝，提高了頂板管理水平和回采工效，工作面平均單產(chǎn)穩(wěn)定在11～12萬噸/月，該技術(shù)項目經(jīng)過近一年的研究和實施，為裴溝礦帶來了巨大的經(jīng)濟效益，該礦生產(chǎn)機械化水平取得了更大進步，2011年12月25日，裴溝煤礦《“三軟”煤層條件下綜采工作面設(shè)備升級改造新工藝應(yīng)用技術(shù)研究》項目通過了河南省科學(xué)技術(shù)廳鑒定，標志裴溝礦新型改造中位放頂煤支架采煤工藝躋身全省煤炭行業(yè)前列。

　　獨創(chuàng)3+聯(lián)合支護，破除提升“瓶頸”

　　裴溝礦深部副井深達536米，深部副井井筒從5年前開始出現(xiàn)井壁碹體損壞、變形，罐道發(fā)生變形和位移，多次出現(xiàn)卡罐籠現(xiàn)象，并擠壓排水管和高壓電纜，井筒安全運行受到威脅。因井筒斷面大、地質(zhì)條件差，并且井筒內(nèi)裝備復(fù)雜，維修期間還要保證通風(fēng)、供電、排水等多項重要任務(wù)不受影響，井筒維修工程難度在鄭煤集團公司歷史上前所未有。裴溝煤礦對深部副井的整修問題多次召開技術(shù)方案研討會，確定了創(chuàng)造性的“U型鋼支架+錨噴+鋼筋混凝土”支護形式，保證井筒在服務(wù)年限內(nèi)的安全運行；在施工中，規(guī)劃發(fā)展科和施工單位一起，從現(xiàn)場實際出發(fā)，通過采取“分區(qū)域放炮”的積極措施配合其它輔助保護措施使高壓電纜未受到任何破壞；通過采用“通風(fēng)式吊盤”解決了井筒的通風(fēng)問題；通過采取嚴密的管子座拆除、安裝措施和施工步驟，將正在工作中的已彎曲變形的四趟∮426mm排水管重新校直后固定……。以這些科學(xué)、嚴密的技術(shù)措施做保證，深部立井維修工程取得圓滿成功，消除了裴溝煤礦重大安全隱患，破解了遏制高速發(fā)展的“瓶頸”。

　　首創(chuàng)水體下開采，資源再添“良田”

　　根據(jù)裴溝煤礦的采區(qū)接替，31、42采區(qū)的開發(fā)迫在眉睫，但31采區(qū)地表有魔洞王水庫及堤壩，開采后將對礦井安全構(gòu)成威脅。為了分析31采區(qū)在魔洞王水庫下采煤的安全性，以確保水體下安全采煤，同時分析魔洞王水庫及堤壩的采動損害程度，以便采取相應(yīng)的維護加固措施，確保堤壩的安全有效運行，裴溝煤礦同河南理工大學(xué)共同開展了《魔洞王水庫下開采可行性方案研究》，并編制了《裴溝煤礦魔洞王水庫下31采區(qū)開采設(shè)計》。按照設(shè)計提出的開采限高、限速、地面觀測、壩體加固等技術(shù)措施，各職能部門精心組織，現(xiàn)場嚴格落實技術(shù)措施，目前31071工作面已安全推過魔洞王水庫下區(qū)域， 31071工作面在水體下的安全開采，是裴溝礦黨政領(lǐng)導(dǎo)和全體員工尊重科學(xué)、依靠科學(xué)思想的具體體現(xiàn)，是科學(xué)技術(shù)理論指導(dǎo)生產(chǎn)所取得的的豐碩成果。 一系列高科技的推廣應(yīng)用，讓裴溝礦如虎添翼，在安全高效發(fā)展的道路上闊步前行。

 

 

本網(wǎng)特約記者：王強

編 輯：劉勛