導語：如何才能寫好一篇礦井安全論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：瓦斯災害；控制和防止；方法

1瓦斯爆炸的基本條件分析

瓦斯爆炸的發生必須具備3個基本條件，一是瓦斯濃度在爆炸界限內，一般為5％-16％；二是有足夠能量的點火源；三是混合氣體中的氧氣濃度不低于12％。

2引起瓦斯爆炸的主要原因

2.1思想因素

思想決定行為，引起瓦斯爆炸事故的根源在于思想上認識不足。干部思想認識不到位，就會造成投入不到位，或者設施設備投入到位，而隨意減少瓦斯檢查和管理人員，或使瓦斯管理人員和檢測人員的工資低下。職工思想認識不到位，就會出現漏檢、虛報等。特別是在近兩年煤炭行情利好的情況下，許多煤炭企業一味的擴大生產能力，增加煤炭產量，而不能夠正確處理安全與生產，安全與效益的關系。“安全第一”的觀念淡化，因此思想認識不到位是當前煤礦安全生產的最大隱患。

2.2技術裝備因素

隨著以高產高效為基本特征的集約化生產技術的采用。已有的瓦斯災害防治技術及裝備已經不能有效地控制礦井重大瓦斯災害事故的發生。主要原因：①瓦斯災害防治技術分散。沒有形成完整系統的體系；②瓦斯災害防治技術缺乏相應的裝備支撐；③還有很多需要解決的共性關鍵技術問題，特別是運用于集約化生產技術條件下的共性關鍵技術問題。

2.3培訓考核因素

隨著監控技術升級，對操作人員和管理人員的技術要求越來越高，煤礦的管理人員知識更新，新技術新標準的掌握就顯得尤為重要。強制性的培訓和學習是提高員工素質，減少操作失誤，發揮高新技術設備性能的關鍵。

2.4資金投入因素

在前幾年，由于煤礦的經濟效益不好，許多煤礦企業降低了安全投入，存在不同程度的通風系統及配套設施不完善、“一通三防”監測系統不完善和設備設施老化等問題。近兩年煤礦效益好轉的情況下，許多企業只注重生產投入，安全投入仍然存在嚴重不足，安全生產條件沒有得到明顯改善。

2.5管理因素

隨著煤礦開采深度的不斷增加，瓦斯地質條件越來越復雜多變。再加上傳統的安全管理方式受到人的經驗、知識和責任心的限制，所以管理因素也是瓦斯事故多發的原因之一。

3防止瓦斯爆炸基本措施

從瓦斯爆炸條件看，氧氣的濃度是引起瓦斯爆炸的因素之一，但在煤礦井下一般不存在氧氣濃度低于12％的情況。因此，搞好瓦斯爆炸的防治措施體現在兩個方面：嚴格監控礦井各區域的瓦斯濃度、杜絕火源和演習預案。

3.1控制方法

(1)建立合理的通風系統通風是排放瓦斯最主要的手段。做好通風安全技術管理是防治煤礦主要事故的先決條件和關鍵環節。建立合理的通風系統，能夠保證井下所有工作地點有足夠多的風量將井下涌出的瓦斯及時沖淡并排放出井外，避免瓦斯積聚，所以建立合理的通風系統是防止瓦斯爆炸最有效、最基本的措施。

(2)搞好瓦斯抽放，降低煤層瓦斯涌出量，抽放瓦斯是防止瓦斯積聚的有效措施。隨著煤礦開采深度不斷加深，瓦斯涌出量變得越來越大，通過通風的方法來使瓦斯的濃度降低到煤礦安全規程要求范圍內，從技術和經濟角度兩方面來看，都是不合理的。瓦斯抽放不僅能夠有效利用瓦斯，還能夠降低煤層的瓦斯涌出量。實行瓦斯抽放是控制采掘空間瓦斯濃度，減少瓦斯積聚。也防止煤與瓦斯突出的根本措施。

(3)加強瓦斯日常管理對于突出礦井，還應做好瓦斯突出預測工作。瓦斯日常管理是預防瓦斯爆炸事故的重要措施之一。瓦斯日常管理就是建立巡回檢查瓦斯制度，就是要瓦檢員不間斷地下井檢查通風情況和瓦斯的濃度，當發現局部積聚瓦斯問題時。要即時處理。

3.2監測方法

(1)人工檢測檢查，傳統的使用光干涉瓦斯檢查儀檢查人員必不可減少，每班的瓦斯檢查員不僅是沿一定線路定點定時檢查瓦斯，而且可以沿途對監控設施的完好和使用情況進行檢查，比對光瓦和傳感器數值，最大限度的降低瓦斯濃度超限的幾率。

(2)瓦斯監控系統能夠實現連續監測瓦斯，及時掌握瓦斯濃度的變化，同時也可能為事故應急救援決策和事故調查提供參考依據。人對瓦斯的監測是一個間斷性的過程，有其必然的缺點，而事故發生的特點是一個隨機性與偶然性相結合的統一體，這就決定了單純依靠人來管理瓦斯，顯然不能夠達到控制瓦斯濃度的目的。所以，建立瓦斯監控系統，對控制瓦斯的濃度具有非常重要的作用。

3.3杜絕火源是防止礦井瓦斯爆炸一個基本條件

要認真執行煤礦安全規程，在井下要杜絕一切非生產火源，嚴格管理和限制生產中可能發生的火源、熱源。

3.4演練瓦斯爆炸預案對預防瓦斯爆炸事故具有非常重要的意義

篇2

關鍵詞:安全成本煤礦事故預警機制

一

擁有豐富的煤炭資源,截至2001年,全區共發現煤田318處,累計探明保有儲量2232.4億噸,僅次于山西省,居全國第2位。經初步測算,我區煤炭資源的潛在價值為11.2萬億元。豐富的煤炭資源不僅為我區經濟的持續發展提供了強大的動力,也對國家的經濟發展做出了巨大貢獻。目前,我區已經形成了以煤炭生產為主,洗選加工、多種經營、綜合利用和地質勘探、設計、科研、施工等配套的較為完整的煤炭工業體系。形成了烏達、包頭、平莊、神東等10個國有重點煤礦生產礦區;寶日希勒、萬利、勝利、白音華等4個國家重點建設礦區;神華集團神東煤炭有限責任公司等20戶自治區重點煤炭生產企業。2001~2004年,我區共生產原煤5.55億噸,向區外輸出煤炭2.95億噸,占總量的53%。

“十五”期間,我區煤炭產量大幅增長,特別是2002年突破億噸大關之后,以5000萬噸的速度逐年遞增,2005年底原煤產量已達2.55億噸。全區煤炭工業總產值也快速增長,以每年平均增長50%以上的速度遞增,“十五”期間實現總產值911.35億元。僅2005年,全區煤炭工業總產值就達到365億元。隨著煤炭開采量的增加和煤炭企業經營觀念的轉變,我區煤炭轉換、深加工產業方興未艾,煤炭產業鏈條逐漸形成。除傳統煤電項目外,神華集團煤制油和煤制烯烴項目、新奧集團60萬噸煤制甲醇及40萬噸二甲醚項目、多倫大唐160萬噸甲醇及46萬噸烯烴項目等一大批上規模、上水平的煤化工項目相繼落地,這些項目將極大地提高我區煤炭資源的就地加工轉化能力。

二

我區煤炭工業持續發展的同時,煤礦事故時有發生,重特大事故沒有得到有效遏制,這在一定程度上影響了我區煤炭工業的健康發展。“十五”時期,在全區11個產煤盟市中,除巴彥淖爾市未發生一次死亡3人以上的煤礦事故外,其他10個產煤盟市都不同程度地發生過重特大事故,包頭市、烏海市、赤峰市、呼倫貝爾市、阿拉善盟5個盟市是事故的重災區。這個時期,全區煤礦發生事故406起,死亡701人。其中,重特大事故44起,死亡275人。

煤礦事故的發生不僅會影響到企業員工的生命及其家庭的正常生活,影響社會的和諧與穩定,還會影響到煤炭工業的健康發展,特別是煤炭行業的生產效率。煤炭企業一旦發生了由管理不善或違規操作導致的瓦斯爆炸、透水、火災、冒頂、供電、運輸、爆破等事故并造成了人員傷亡,企業的內部失效成本將會隨著傷亡人員的經濟補償以及停工損失和修理費用的產生而大幅增長,并最終導致企業安全成本的上升。在企業生產能力和產量一定的情況下,安全成本的上升勢必影響企業的成本收益比,降低企業的生產效率。

三

我區經濟能否實現持續、健康、快速的發展,在一定程度上取決于煤炭行業的良性發展。煤炭行業持續、穩定的發展又取決于煤礦事故能否得到有效遏制。煤礦安全生產預警機制能夠及時消除事故風險因素,防止煤礦事故的發生。因此,構建科學的煤礦安全生產預警機制極為必要和重要。

首先,企業員工的風險意識是建立健全煤礦安全生產預警機制的前提

風險意識是現代社會中人們應該具有的一種思維方法和生存態度,它要求人們采取積極有效的措施應對在現實中遇到的各種風險,在行動上努力減少風險。我區發生的一些重特大煤礦生產事故與企業員工淡薄的風險意識直接相關。2000年11月25日,內蒙古呼倫貝爾市大雁煤業公司二礦發生了特大瓦斯爆炸事故,死亡51人。內蒙古煤礦安全監察局事故調查處的專家認為“11·25”事故的發生是“由于大雁礦務局屬于低瓦斯礦井,長期以來個別領導和工程技術人員對瓦斯危害缺乏足夠認識,瓦斯管理水平低,措施不到位。”2003年,牙克石市牙克石煤礦一號井也發生了特大瓦斯爆炸事故,22人死亡。該事故也是“由于牙克石煤礦屬于低瓦斯礦井,長期以來個別領導和工程技術人員對瓦斯危害缺乏足夠認識”所致。

其次,先進的安全生產技術及其維護管理是建立、健全煤礦安全生產預警機制的物質保障

國外在應用先進安全生產技術預防煤礦事故方面有比較好的經驗。2004年美國產煤接近10億噸,但煤礦事故中總共只死亡27人,2005年這一數字又降到22人。美國之所以能夠實現這樣的煤礦安全生產數字,主要原因就是在預防活動成本上多投入,購置先進的安全設備。比如計算機模擬、虛擬現實等新技術的應用既可以大幅度減少煤礦挖掘過程中的意外險情,也可以幫助制定搶險預案;推廣安全性較高的長墻法,取代傳統形式的坑道采掘;推廣新型通風設備、坑道加固材料、電器設備等。在國內,河北省沙河市煤礦2003年安裝了先進的井下監控系統和地面圖像系統。由全市煤礦根據生產能力和實際監控范圍共同籌集資金安裝。系統建成后,共監測出了將近900起瓦斯和一氧化碳超限現象,及時排除了12起重大隱患。

2001~2005年9月,我區煤礦發生死亡事故393起,死亡664人,其中瓦斯事故51起,死亡218人,分別占事故起數和死亡人數的13%和33%。如果發生事故的煤礦能在事故發生之前多投入些預防活動成本,裝備先進的瓦斯監控系統,也不會付出慘重的安全成本。此外,對安全生產設備的管理也是很重要的,一旦缺乏及時的維護,安全生產設備將無法在預防煤礦安全事故中充分發揮作用。2005年5月5日,內蒙古興安盟突泉縣萬隆煤礦發生瓦斯爆炸事故,該礦本來安裝有瓦斯監測儀,但由于線路接錯了,沒有和電源閉鎖裝置相連接,瓦斯超限后雖然發出了警報,但電源沒有切斷,引起瓦斯爆炸。

再次,政府監管是建立健全煤礦安全生產預警機制的制度和法律保障

煤礦安全生產預警機制必須以行政管理部門的監管行為作為制度保障,嚴厲的監管措施可以對煤礦企業產生預警作用,促使企業及時發現、消除事故隱患。2001~2005年10月,自治區煤礦安全監察局監察人員入井監察5.11萬人次,查處不安全隱患11.01萬條,并向地方人民政府提出加強和改善安全管理建議書489份。

行政部門對煤礦企業的監管不力往往使誘發事故災難的風險因素得不到及時處理,以至于一些已經得到安全預警信息的煤礦企業發生了可以避免的事故災難。2004年4月30日,烏海市海南區鑫源煤礦發生一起特大透水事故,造成13人死亡,2人失蹤,直接經濟損失287.5萬元。這起特別重大事故告誡煤炭行業行政管理部門,對煤礦生產企業的預警和監管工作一刻也不能松懈,事故風險因素就是責任所在,風險因素的最終消除才意味著具體責任的結束。“監管沒有止境”不是要塑造全能的政府監管部門,而是要求行政監管部門以公共權力人的身份改變煤礦企業風險意識淡薄的狀況,做到事故風險所在之處就是煤礦監管所到之處。另外,煤礦安全生產的實現,不能僅靠安全生產監察部門的監管。因為這是一個多行政部門共同參與的過程,國土資源部門、煤炭行業管理部門、工商行政管理部門、安全培訓部門、公安和電力等部門都要參與其中。

最后,科技專家是建立健全煤礦安全生產預警機制的技術保障

在我區,若將“十五”時期重特大事故死亡人數按事故類別劃分,重特大突發事故中以瓦斯事故居多,占到71%。瓦斯作為一種主要的煤礦事故風險因素嚴重地影響到我區煤礦企業的安全生產形勢。煤炭生產必須發揮科技專家的作用,控制瓦斯的危害程度和范圍,避免事故發生。2005年5月,國家煤礦安全專家組對神華集團所屬的烏達礦業公司、包頭礦業公司、赤峰平莊煤業集團、呼倫貝爾大雁煤業公司4個國有重點煤礦進行安全專家會診,4個重點煤礦普遍存在重大安全問題:一是生產條件復雜、生產成本高、安全投入欠賬多,技術裝備相對落后;二是各礦區存在不同程度的瓦斯災害隱患;三是高瓦斯礦井瓦斯抽放系統未建立,或者不夠完善;四是各類重大災害防治技術裝備和手段薄弱;五是災害應急救援預案和事故預防處理計劃不具體、可操作性不強;六是普遍存在災害監測監控系統功能不全,裝備數量不足等問題。可以看出,專家“會診”為煤礦安全生產預警機制提供了技術保障。科技專家不同于煤礦企業和政府部門的一般技術人員和監察人員,他們對煤礦安全問題的認識更為全面、深刻,能夠發現其他技術人員和監察人員無法察覺的煤礦事故風險因素和安全漏洞。應該通過發揮技術專家的作用,編織一張覆蓋范圍更廣闊、應急反應更靈敏、技術水平更雄厚、預測預警更準確的煤炭企業安全預警網絡。

[參考文獻]

[1]雷曉明.“十五”時期內蒙古煤礦安全生產狀況分析[J].內蒙古煤炭經濟,2006,(1).

[2][9][12]內蒙古煤礦安全監察局.內蒙古煤礦安全生產現狀及其對策[J].內蒙古煤炭經濟,2006,(1).

[3][5]趙躍飛.大雁煤業公司二礦“11.25”特別重大瓦斯爆炸事故剖析及防范對策[J].內蒙古煤炭經濟,2001,(3).

[4]大雁煤業有限責任公司.認真吸取“11.25”事故教訓切實抓好安全生產工作[J].內蒙古煤炭經濟,2001,(1).

[6]趙躍飛等.關于牙克石煤礦一號井特大瓦斯爆炸事故的分析及防范對策[J].內蒙古煤炭經濟,2004,(4).

篇3

2.中煤科工集團常州研究院有限公司，江蘇 常州213015）

摘 要：通風調節是礦井通風系統管理的主要工作之一，調節的準確性和及時性直接關系到通風系統安全、平穩和能耗大小。但目前通風調節存在誤差大、不及時等問題，本論文通過研究礦井自動通風調節系統，有效的提升通風管理水平，降低因通風系統調節不及時或不準確造成的能耗損失。

關鍵詞：礦井通風;調節通風;自動化系統

1 序言

通風系統調節準確性和及時性直接關系到礦井的安全和運行成本，目前通風系統調節處于人工調節階段，人員勞動量大，調節不及時且調節準確性差，為進一步解決礦井通風系統管理中的通風調節問題，本論文引進壓差法礦井自動通風調節系統。

該系統包括自動化控制器、壓差測試裝置、自動調節裝置、傳感器等。

2 自動化控制器

基于壓差法的礦井自動通風調節系統核心為自動化控制器，本系統控制器采用西門子PLC為主要控制元器件，包括位移傳感器、壓差傳感器、動力源控制裝置（本論文設計動力源是氣動，其裝置是本安電磁閥）、數據傳輸、開關按鈕、聲光報警器等。

研究的技術關鍵點為：控制系統原理和控制器基本架構。

控制系統原理：壓差傳感器采集壓力變化數值，通過設置參數裝換為通過調節系統的風量，再根據預先設定的需風量進行比對，確定調節系統通風斷面的變化大小，同時位移傳感器監視通風斷面的變化，保證系統調節準確且快速。

控制器基本架構，控制器采用PLC控制器，控制器控通過電流信號與位移傳感器、壓差傳感器、動力源開閉按鈕相連接，通過開關量與手動按鈕連接，通過RS485信號與上位機進行數據和指令的傳輸，在控制器上預留瓦斯、聲光報警器、視頻接口，并可以與其他控制器進行數據傳輸。

3 壓差測試裝置

壓差測試裝置關系到系統的準確性，是系統最核心的數據采集設備，壓差測試裝置的技術要求進入測試區域內風流平穩、壓差測量精度高、數據采集準確、數據傳輸快等。

壓差測試裝置采用圓形設計，主要是保證壓差采集的準確性和進入測試裝置的風流平穩，易于測量且數據精度高。

壓差測試裝置進風測安裝有均風裝置，主要是消除通風系統渦流造成的數據采集誤差。在測試裝置上布置兩排數據采集管，其中在每排布置4個壓力采集孔，兩兩對應，測壓管深入測試裝置內側10cm處，4個測試孔外部用軟管連接，進行壓力平均處理。兩排測試孔之間距離不得少于1m，主要是保證壓差傳感器數值的讀取和測量。

壓差測試裝置對每個測壓管進行防塵處理，保證所有測壓管的通暢，靜壓傳導準確。

4 自動調節裝置

自動化調節裝置是礦井自動調節通風系統的主要調節機構，本論文采用氣動為動力源。

自動調節裝置設計要求調節準確、運行速度慢、密封性好、安全性高等。

根據技術要求，自動調節裝置采用通風斷面縮小的方式，調節速度為0.5m/min，移動精度為1cm。

自動調節裝置與壓差測試裝置相連，通過圓形阻風器向前移動，起到調節通風斷面的作用，同時根據壓差測試裝置中風量的變化，確定圓形阻風器的移動方向和移動大小，位移傳感器監測圓形阻風器的移動方向和移動大小。

圓形阻風器移動動力為緩沖氣缸，氣缸最快伸出速度為0.5m/min。帶載后，移動伸出速度為0.3m/min，滿足精確調節的目的。

5 實驗論證

實驗論證是論證系統的完整性和調節的準確性。進一步發現系統存在的問題，并進行修改和完善，為現場實地測試做準備工作。

主要是在自動風窗前后布置壓力測點，單管壓差計測量兩點壓差，與壓差傳感器數值比對;模擬巷道的斷面為半圓拱，尺寸為2.8m（寬）×2.9m（長），人工調節風阻器開口大小;模擬巷道通風選擇抽出式通風，通過風機變頻，控制測試系統的風量。

通過多次測試，得出系統測試數據，如表1所示。

通過實驗可以得出，調節裝置的調節誤差小于4%，所以，礦井自動通風調節系統是可行的。

6 結論

通過理論設計和實驗驗證，得出以下幾點結論：

（1）礦井自動調節通風系統構成為自動控制器、壓差測量裝置、自動調節裝置;（2）礦井自動通風調節系統調節誤差小于4%;（3）礦井自動通風調節系統可以解決礦井通風調節不及時和不準確問題。

參考文獻：

[1]白華寧.礦井通風系統風窗風量自動調節控制裝置技術研究[J].科技情報開發與經濟，2012，22（20）：145.

[2]吳強，李孝東，秦憲禮.從礦井通風系統改造實例談調節風窗的重要性能[J].煤礦安全，1996（7）：38-41.

[3]吳勇華.調節風窗的流量特性分析[J].煤炭工程師，1998（4）：22-25.

篇4

關鍵詞：西門子；S7-300PLC；提升機；測控系統

中圖分類號：TN77文獻標識碼：A

1引言

提升機在礦井生產中素有咽喉設備之稱，提升機對于礦井的安全生產有著至關重要的作用。提升機電力傳動系統復雜，控制系統要實現的控制功能較多，因此對于提升機的控制系統的設計，需要能夠滿足提升機頻繁制動和不同工作狀態相互轉換的功能需求。針對提升機如此復雜的控制要求，傳統的電氣控制難以實現，因此，必須借助于PLC自動控制實現。

本論文主要結合西門子S7-300在副井提升機自動控制系統上的應用，對提升機自動控制系統進行詳細的分析設計研究，以期從中能夠找到合理可靠的提升機控制系統設計應用方法，并以此和廣大同行分享。

2礦井提升機控制系統應用現狀分析

(1) 我國提升機控制技術應用現狀

我國礦井提升機一直承擔著井下與地面之間輸送人員或者貨物的重任，因此一直素有礦井咽喉設備之稱。我國礦井提升機控制技術相較于國外處于落后階段，國外已經發展到智能實時監控提升機并實現故障智能診斷技術，而目前我國提升機控制系統的技術，還普遍停留在原始的電氣控制階段，對于數字化控制技術、計算機智能控制技術目前還處于研究探索階段。縱觀我國的提升機電控系統控制技術的應用，發展緩慢，多數是借鑒或者仿制國外的電控系統，并且電控系統在實際應用中也存在一定的問題。

(2) 我國提升機控制系統應用中存在的問題

① 我國提升機電控系統沒有專業的生產廠家。這是我國目前提升機控制系統和控制技術發展的最大瓶頸。我國的提升機電控系統，要么直接從國外公司進口，這樣成本十分高昂，且后期設備維護維修十分不便；國內現有的提升機電控系統均是高校科研院所自發研制的電控系統，多數并不具備通用性。

② 我國提升機電控技術落后。目前僅僅在一些大型煤礦上的先進提升機才采用了計算機、PLC或者數字控制技術，傳統的提升機電控系統都是采用電氣化控制系統，繼電器、接觸器控制廣泛使用，導致能耗過高，控制不可靠，嚴重制約了我國提升機電控系統的發展應用。

③ 我國提升機控制系統安全性和可靠性較差。目前我國礦井提升機僅僅在上下井口端采用切除電阻的方法實現提升機運行速度的制動，制動能耗過高，造成提升機電控系統負荷太大，由此導致我國提升機控制系統安全性和可靠性較差。對于提升機運行過程中的關鍵工作參數、狀態參數及運行參數根本沒有實現實時監控，經常發生過卷或者超速等安全事故。

鑒于以上問題，我國必須要大力發展提升機在運行過程中的電控系統的自動化、智能化控制，逐步形成具有自主知識產權的提升機電控系統。

3西門子S7-300在副井提升機上的應用分析

3.1 基于PLC的控制系統設計

利用西門子S7-300構建提升機電控系統，根據提升機的工作模塊，將PLC電控以網絡化模式進行布控，分為主控PLC、監控PLC和信號PLC三個主從式控制PLC，其具體結構原理圖如圖1所示。

如圖1所示，信號PLC作為整個電控系統的信號管理站，負責對提升機工作過程中的狀態參數、環境參數及其必要參數做信號管理，統一發送至控制主站；監控PLC主要對提升機的關鍵控制參數，如井深、進口提升速度等指標進行實時監控，并受主控PLC統一調度管理；主控PLC一方面實現對監控PLC和信號PLC的控制管理，并對由監控PLC和信號PLC發送過來的數據信號進行整合管理，并發送至上位機進行集中管理、顯示、數據存儲等功能，以提高提升機工作過程的管理效率；另一方面主控PLC通過交流變頻調速裝置實現對同步電機的控制，進而實現提升機速度的電氣化控制，同時將提升機的工作參數再反饋回信號PLC和監控PLC，從而實現了PLC網絡控制系統對提升機的閉環控制。

3.2 基于PLC實現的提升機速度控制應用

提升機控制系統最為關鍵、也是最難實現的技術要點，就是對提升機運行速度的控制。借助于西門子S7-300的PLC，能夠很方便的實現對提升機速度的控制。

基于PLC實現的提升機運行速度的具體控制方案設計如下：

(1)（1）在井口與井底分別放置接近傳感器，一旦提升機到達接近傳感器，即可認定提升機即將到達井口或者井底，從而進入預定的制動階段。

(2)（2）利用光電傳感器和深度指示器配合使用，實時監控提升機當前所處巷道中的位置，并將位置轉化為數字量傳送至監控PLC，利用監控PLC與主控PLC的通信實現對提升機位置的實時監控。

(3)（3）一旦提升機觸發接近傳感器，由主控PLC發出調速指令給交流變頻調速裝置，由交流變頻調速裝置實現對電機轉速的調節，進而實現對提升機運行速度的調節與控制。

(4)（4）主控PLC利用監控PLC監測到的提升機當前運行速度與深度指示器的位置信號進行交叉運算，得出調速幅度，并將調速幅度指令傳輸給交流變頻調速裝置，從而實現無極調速；另一方面，監控PLC通過實時監測提升機的運行速度并反饋回主控PLC，主控PLC根據反饋回來的運行速度和程序中的預設值進行對比，結合PID調節算法實現對提升機運行速度的閉環調節與控制。

結語

提升機作為礦井安全生產的樞紐設備，其安全性對于整個礦山生產的安全起著舉足輕重的作用。我國目前提升機電控系統理論研究較為深入，但是實際技術應用還有待進一步提高和挖掘。本論文結合西門子PLC對提升機控制系統進行了設計分析，對于提升機電控系統及其控制技術的應用研究，不論是在理論研究方面，還是在實際技術應用方面，都具有一定的指導意義。當然，關于提升機電控系統方面的更多技術，還有賴于廣大礦井科技工作人員的共同努力，才能夠最終實現我國提升機電控系統及其控制技術的提高應用。

參考文獻

[1]姚書波.淺議我國礦井提升機電氣傳動系統的發展[J].科技信息,2007,(19):227.

[2]任雪振.礦井提升機電控設備的現狀及發展[J].礦山機械,2001,(9):26-27.

篇5

下面，將我礦在科技興礦方面的主要做法和體會，向各位領導作一匯報，不當之處請批評指正。

一、加大科技創新體系建設，努力搭建科技創新平臺

科技創新是企業快速發展的源動力。多年來，北皂煤礦注重搭建良好的科技創新平臺，健全完善科技創新體系，不斷挖掘和提高礦井安全生產科技的創新力，促進了全礦科技工作的蓬勃發展。一是建立完善了技術管理體系。成立了北皂煤礦專家委員會，加大了科技研究和開發的力度，建立了每兩年一屆的科技大會制度、每年一次的科技工作總結會、每月一次的科技例會制度和課題項目攻關小組制度。組織了規程、措施、設計評優活動，對獲獎項目進行表彰獎勵，技術管理工作得到進一步加強。

二、建立完善了科技創新“三個體系”。成立了以礦長為主的人才使用、資金投入的保障體系；以總工程師為主的工程技術人員科技創新、科技攻關和技術改造網絡體系；以全員參與小改小革發明創造的“五小成果”推廣應用體系。三大體系的建立，有力地促進了技術創新工作的開展。

三、是建立完善了科技創新的人才激勵機制。堅持牢固樹立“人才是第一資源”的思想，著力創造育才、引才、留才的環境。通過建立技術后備崗制度、技術人員培養考核管理辦法，將技術創新、技術攻關等方面的成果，作為晉升職稱、提拔任用、評先樹優的重要依據。堅持“壓擔子、打板子、架梯子、抬轎子”的人才培養機制，為工程技術人員的成長創造良好的條件，培養了大批專業技術人才，一批又一批專業工程技術人才走上了領導崗位。在加強技術隊伍建設方面，結合北皂煤礦專業技術人員短缺的現實，積極組織專業技術培訓，鼓勵員工立足崗位，自學成才。許多員工參加了函授、自學等繼續學歷教育，并逐步成為生產實踐中的技術業務骨干。我們通過選拔和考察，對其中的優秀者，我們大膽啟用他們從事技術工作，極大地調動了廣大員工自學成材的積極性，全礦上下形成了學知識、學業務的濃厚氛圍。我礦運轉工區充燈工王秀麗同志在職工技能大賽中分別獲得集團公司第4名、全省第7名的好成績，綜采一隊采煤機司機曹貽好同志更是一路過關斬將、凱歌高奏，分別獲得集團公司第2名、全省第3名、全國第4名的優異成績，成為新時期高素質煤礦工人的典范。

二、依靠科技進步，大力實施“四大工程”，礦井可持續發展力進一步增強

在*年集團公司確立的“五大重點工程”中，北皂煤礦有四項，即主井改造、海域工程、東風井建設和4402大儲量工作面準備。圍繞四大重點工程的實施，我們積極開展技術攻關和技術創新，礦井的可持續發展力進一步增強。

1、主井改造工程。北皂礦原設計能力90萬噸，雖然經過多次優化改造，但已遠遠不能適應生產大發展的需要。*年，在公司的直接關心和支持下，投資270萬元對主井提升系統進行了技術改造，對主井及相關的井上下主要運輸系統進行了改造，箕斗提升量由5噸/次提高到6.5噸/次，提升循環時間由60秒縮短為57秒，提升能力由156萬噸提高到213萬噸，應急提升能力達到260萬噸，有效地解決了制約我礦生產的“瓶頸”問題。同時，對井上下儲裝運系統、供電系統、通風系統進行了全面的技術改造升級，礦井的綜合能力大幅度提高，為生產大發展奠定了堅實的基礎。

2、4402大儲量工作面。集團公司成立以來，按照集團公司全新的發展思路，我們進一步開闊思路，更新理念，科學論證，大膽設計，突破“三軟”地層，成功實施了龍口礦區第一個200萬噸大儲量工作面，在公司的大力支持下，投資4000多萬元，引進了全新綜采放頂煤設備，使工作面具備了日產過萬噸的能力。生產能力的大幅度提高，使我們在4110面提前停產、全礦生產接續重大調整的情況下，二季度一舉創出了原煤產量77.61萬噸的季度歷史最好水平，并創出了26.4萬噸的月產歷史最好水平。自4月份4402工作面正常生產以來，除7月份限產外，全礦月產都保持在25萬噸以上，為彌補一季度欠產、實現生產大發展提供了有力保證。

3、海域開發工程。海域工程是北皂煤礦的資源接續工程，我們以董事長“沖向海域”的題詞為動力，以科技為先導，加快了海域工程進度。一是積極配合集團公司舉辦了海域專家論壇，對海域開采前的安全生產“四大技術課題”進行了定向研究，目前正在積極進行中。二是配合煤業公司組織召開了海域東一采區三維地震勘探資料評審會，為首采區確定了較為準確的地質資料。三是加大海域支護技術研究力度，為海域支護提供安全技術保障。先后組織技術人員赴日本考察海下采煤技術、赴邯鄲考察水體下采煤技術、赴鐵法局小康礦考察巷道支護技術，結合現場實際，積極開展海域支護技術研究，召開了支護技術研討會，經過大量的探索實踐，確定了海域的支護方案（U36壁后充砼），滿足了現場生產需要。與此同時，積極進行開采工藝、生產設備、首采區、首采面等應用技術研究。目前，海域皮帶運輸系統已經形成，空中索道運行正常，提升、供電、排水等系統正在形成，海域首采面設備即將到位，預計二00五年二季度末海域首采面將正式投產。

4、東風井建設工程。東風井工程是海域開發的配套工程，于04年5月1日正式動工，目前，主體工程已經完工，設備安裝正在進行，即將投入使用。東風井工程的建成使用，將極大地改善礦井通風條件，有效地保證礦井通防安全，為海域的順利投產鋪平道路。

“四大工程”的實施，標志著礦井的綜合能力和可持續發展力又提高到一個新水平。

三、大力引進新設備、新技術、新工藝，礦井裝備水平和科技含量不斷提高，高產高效礦井建設取得新突破

黨的十六大報告指出“走新型工業化道路，必須發揮科學技術作為第一生產力的重要作用”。北皂煤礦二十多年的發展建設充分證明了這一點。綜采技術、綜采放頂煤技術、綜掘技術等大批先進技術和設備的引進應用，極大地解放了生產力。特別是*年以來，先進設備的引進力度進一步加大，技術創新速度進一步加快，“150萬噸綜采隊”、“200萬噸綜采隊”“萬米綜掘隊”創建成效顯著，高產高效礦井建設實現了新跨躍。

1、加強技術引進，為安全、高效創造了條件。*年，引進了全新綜采放頂煤設備，采用MGTY250/600-1.1D型采煤機替代AM-500型采煤機，采煤機截深由0.6米增加到0.8米，刮板輸送機的功率由400KW增加到630KW，使工作面具備了日產過萬噸的能力；S100綜掘機的引進使用，通過對掘進機后配套進行優化、改造、升級，形成了掘進破巖、裝載、運輸一條龍作業，大大提高了出煤速度，同時采用機軌合一，使噴漿工作和迎頭施工平行作業，增加了迎頭施工時間，從而提高了掘進機施工速度，有力地保證了礦井生產接續;電動葫蘆的推廣使用，大大提高了工作面的安裝速度；井下提升機防爆變頻電控系統以及PLC電控系統的應用，提高了提升機的自動化程度，減少了故障率。同時，我們積極引進推廣了風動錨桿鉆機、風動扳手、大功率噴漿機、井口推車機、井下變頻調速絞車、井上自動拌料系統、皮帶機電氣軟啟動、人車、海域索道、助行器等，不僅有效地降低了工人的勞動強度、提高了生產效率，而且有力地保證了安全生產。

2、優化生產工藝，提高勞動效率。在引進先進技術設備的同時，我們結合現場實際，積極探索和實踐新的生產工藝，有效地提高了勞動效率，保證了安全生產。一是機組一次性擴切眼工藝。在4110面安裝切眼，我們在總結幾年來的安裝經驗的基礎上，利用錨索支護和π鋼單體支柱聯合支護技術，大膽采用了采煤機一次性擴切眼施工工藝，保證了頂板的穩定，實現了節支降耗，提高了安裝進度，縮短了安裝工期，保證了安全生產；二是綜采支架配150機組開采工藝。2415工作面四采煤柱回收，工作面壓力大老巷多，采用高檔回采安全管理難度較大，采用綜放又沒有成套的放頂煤設備。礦有關部門經過反復研究論證，成功地采用150采煤機配輕放支架，實現了特殊配套的綜采工藝，解決了工作面在特殊條件下頂板管理的技術難題，大大提高了效率，保證了安全生產；三是綜掘機整機拐彎工藝、綜掘機擴切眼技術。針對掘進機拐彎時不能連續生產、開機率低、施工工序復雜、工期長、掘進單進低、安撤次數多、工人勞動強度大、安全管理難度大等問題，我們組織技術部門、機電部門開展聯合攻關，在借鑒濟三礦經驗的基礎上，結合我礦的現場實際，制定了掘進機拐彎的技術方案，在4101切眼施工中，一次試驗成功，實現了掘進機整機拐彎，實現了掘進機連續生產。同時，采用綜掘機擴切眼和切眼一次性擴刷工藝，改變了傳統的邊擴刷邊安裝的施工工藝，并首次在切眼大斷面巷道采用錨網噴、錨索配合單體柱聯合支護替代原來的工字鋼棚與單體柱聯合支護，取得了較好的支護效果。四是“三掘三噴”新工藝。結合綜掘快速掘進，將與之配套的錨噴工藝改為“三掘三噴”，即采用三班進尺，三班噴漿，進尺、噴漿平行作業，實現了迎頭施工、備料等工作與噴漿工作平行作業，綜掘機的開機時間達到18小時以上，大大提高了掘進效率。同時，我們根據現場情況，采取了安置2趟供風管路，使用兩臺噴漿機同時噴漿和采用大功率噴漿機提高噴漿效率的措施，保證了快速掘進的施工速度和施工安全。

生產工藝的優化和改進，提高了生產效率，降低了工人的勞動強度，有力保證了礦井生產接續。0三年綜掘最高單進達到635米。今年四月份、十月份又先后突破700米、800米大關，日最高進尺達到37米，實現了礦區綜掘進尺的歷史性跨躍。*年綜采隊單機單面產量達到167萬噸，04年9次月產超過20萬噸，其中10月份創出了單機單面22.5萬噸的歷史最好水平，標志著單機單面具備了240萬噸以上的能力。至12月2日單機單面產煤200萬噸，提前29天完成了創建200萬噸綜采隊的目標，全年預計完成220萬噸，占全礦原煤產量的81.2%，高產高效綜采隊建設邁上新臺階，為創建“一井一面兩頭2000人300萬噸”高產高效礦井奠定了堅實的基礎。

四、堅持“產、學、研”相結合，不斷擴大對外技術交流與合作

近年來，北皂煤礦堅持走出去、請進來，不斷擴大對外技術交流與合作。先后聘請了中國礦業大學、山東科技大學、山東煤炭經濟學院等許多知名的通防專家、支護專家來礦講課。與中國煤炭科學總院、濟南設計院、唐山煤科分院、上海煤科分院、西安煤科分院、撫順煤科分院等科研院所保持了良好的業務技術合作關系，在“產、學、研”相結合上做出了積極的努力和探索，一大批科研成果轉化為現實的生產力。《風力搖床干法選煤技術在北皂煤礦的應用及研究》、《極典型“三軟”地層綜放技術的應用》、《“三軟”地層條件下綜放采煤上限技術研究》獲省科委科技進步三等獎；《綜采放頂煤技術在“三軟”復雜地質條件下大傾角附采工作面中的應用》、《北皂煤礦主井提升系統自動化改造》獲山東省煤炭(協會)科學技術進步三等獎；《創新安全管理方法，構建安全長效機制》獲省局現代化管理優秀成果一等獎；*年申報的《軟巖大間距煤層構造類比分析與綜合探測技術研究》已通過山東省科技廳的鑒定，《三軟地層條件下綜掘快速施工技術研究》已通過省煤炭工業局鑒定。另外《煤炭企業責任目標成本管理體系的創新與發展》獲中國煤炭學會優秀論文二等獎；三篇論文獲第十八屆“魯、皖、彭”采礦專業技術論文交流優秀論文獎，六篇論文獲得山東省經貿委優秀論文評選優秀論文獎，并在《中國煤炭》雜志專刊25篇；*年獲得全省煤炭工業“科技興煤”優秀礦井稱號。

同時，我們堅持積極開展“向科學管理要效益、向科技創新要效益，向回收復用要效益”活動，采取以發明者姓名命名革新項目、給予物質獎勵等形式，鼓勵員工結合實際自我創造，積極開展小改小革“五小攻關”，充分調動了廣大員工革新創造的積極性。全礦性的技術比武活動、技術練兵活動蓬勃開展，孫延勝自動吊梁、王汝炭風水聯動噴霧裝置等一大批既實用、又簡單的技術革新項目在生產中得到應用；自行研制加工了臥式壓力機、整形機、U型鋼卡子修復模具，實現了對海域用U36鋼棚的加工修復，對舊鋼棚的加工復用率可達到70%，今年以來科技創效益和小改小革項目達到114項，創效益約315萬元，其中有42項被列入煤業公司“小改小革100推”項目。

五、加快礦井信息化、自動化建設進程，全力打造數字化礦山

篇6

關鍵詞：地面生產系統，660V，供電系統，中性點接地方式

 

一、引言

隨著煤礦工業采煤機械化不斷提高，礦井生產能力越來越大，與之配套的地面生產能力的規模也越來越大，造成單臺電動機的容量相應增大，用電負荷隨之增大，從而出現電壓降增大、電能損耗增加、電纜截面不足等問題，故在煤礦地面生產系統設計中，傳統的380V供電已不能滿足配電的要求，需提高配電電壓，如低壓供電系統采用660V及更高電壓。本文就地面生產系統供電電壓由380V提高到660V電壓技術問題進行探討。

二、660V供電的國際國內發展概況

早在上世紀60年代，660V電壓就被作為一種標準電壓列入國際電壓標準中。1967年國際電工標準IEC38/67推薦的額定電壓中就有660V。在以后IEC38中均有660V電壓作為額定電壓。我國1959年的國標GB156/59中，只規定了220V、380V兩種電壓為額定電壓。而在1980年的GB156/80中已把660V列入國家標準額定電壓。我國現行國家額定電壓標準中，660V電壓仍為國家標準額定電壓。

我國煤礦企業井下于70年代初基本實現全行業660V升壓改造。1981年，我國開始對煤礦礦井地面生產系統和選煤廠進行了660V升壓供電的試驗和研究工作，經過長時間對各種系列電氣元件等電氣設備在660V條件下的試驗和驗證工作，于1986年11月建成我國第一座由660V配電電壓供電的陽泉四礦選煤廠，并順利投入運行，1988年6月通過了由能源、機電兩部主持的技術鑒定。1990年原能源部發出在煤炭工業中新建地面生產系統及選煤廠應采用660V供電的通知，進一步推動了660V供電在煤礦生產中的發展。隨后，九龍口礦、淮南南潘集三礦、大同晉華宮礦等多座大型選煤廠都采用了660V供電并投入運行。

三、660V供電系統的可行性技術分析

1、供電輸送能力提高

電網的輸電能力與其供電電壓的平方成正比，即：

式中：P——通過線路的輸送功率，kW；

Z——線路阻抗，Ω；

Un——額定電壓，V；

cosφ——線路功率因數；

ΔU%——電流通過線路的電壓降百分數。

為便于分析比較，可認為輸電質量ΔU%和功率因數cosφ不變，則線路中輸電能力P·Z與電壓Un平方成正比，即：

電網供電電壓為380V時，電網輸電能力為：

電網供電電壓為660V時，電網輸電能力為：

兩種電壓的輸電能力比較：

可見，電壓由380V升高到660V后，電壓提高倍，線路輸電能力為380V電壓時的3倍，也就是說，如輸電功率P不變，導線截面不變，則660V電壓供電的輸送距離為380V電壓的3倍。同樣，如輸電線路阻抗Z不變，即電纜長度和截面不變，其輸送功率也為380V電壓的3倍。

2、電能損耗降低

電網供電電壓從380V升高到660V后，電流將降至原來的1/，電能損耗與負載電流的平方成正比，因此用電設備均能降低電能損耗。用電設備的功率越大，使用660V供電的經濟效果越好。

三相輸電線路上有功功率損耗：

式中：ΔPL——有功功率損耗；

In——線路額定電流，A；

R——線路每相的電阻，Ω。科技論文。

現設定輸送功率不變，線路長度不變，則380V、660V時輸送線路上的功率損耗分別為：

兩種供電電壓輸送線路上的功率損耗相比：

可見，在輸送功率和線路不變的情況下，660V供電電壓線路上的功率損耗是380V時的1/3，即可減少輸電線路上功率損耗的2/3。

3、節約金屬、減少投資

一般0.4kV低壓配電系統中配電電纜采用0.6/1kV耐壓等級，在用于0.66kV低壓配電系統時，無需增加電纜耐壓等級。另一方面，由于采用0.66kV配電電壓，提高了電壓等級，對為相同容量的電動機配電，則可以減少配電電纜截面或增大輸送距離。

660V供電時的導線截面積約為380V時的57.7%，而導線、電纜截面由標準分級所決定，故通常至少可降一級標準截面來選取導線、電纜。通過技術分析，升壓改造后電纜、配電開關等方面節約的材料達40%~55%。同時補償功率因數用的電容器，相同容量情況下，在660V電壓下使用時要比380V輸出無功功率提高2倍（Qc=U2ωc），而價格只差50%，故可降低電容器投資約一半。

4、供電安全可靠

380V供電系統為中性點直接接地的三相四線制系統，一般為動力照明混和供電。660V供電系統為提高運行安全，采用中性點經電阻接地系統。

變壓器接地方式一般分為四種：即不接地方式（中性點絕緣）、直接接地方式；電阻接地方式（數十Ω為低電阻接地，數百Ω為高電阻接地）、消弧線圈接地方式。中性點接地與否，對供電系統設計、維護運轉及安全都有重大關系。當發生一相接地時，隨著接地方式不同，電壓差別很大。科技論文。對于直接接地和低電阻接地的電網，一相接地時，接地短路電流較大，除能使繼電保護迅速動作外，還有降低內部過電壓的優點。對不接地、高電阻接地和消弧線圈接地方式的電網，單相接地電流很小，對提高系統的穩定性和供電可靠性有利。對地面660V配電系統，其中性點接地方式目前沒有明確的規定，《煤礦安全規程》規定，煤礦井下采用中性點不接地系統。中性點不接地系統的優點是單相接地電流小，從而避免了人觸電時大接地電流對生命造成的危害。但缺點是由于網絡電容電流和系統漏電電流很小，不便于實現保護的選擇性。科技論文。為避開這一缺點，又能提高供電系統的穩定性和可靠性，因此地面660V供電系統一般采用中性點經高阻接地方式，通過適當調整接地電阻值，從而實現既能保證保護裝置的選擇性又可抑制單相電弧接地時的過電壓。

660V供電系統必須裝設選擇性漏電保護裝置，否則不能投入運行，而380V供電系統一般不裝設這種保護，適當選擇中性點接地電阻，可以增加故障點的零序電流，提高選擇性漏電保護的靈敏性，實現有選擇性的切除故障回路。660V供電系統采用上述保護措施后，人身觸電后得到了有選擇性的保護，比現在廣泛使用的無漏電保護的380V系統具有更高的安全可靠性。

四、結語

通過對660V供電技術探討，若礦井地面生產系統用電負荷較大，則采用660V電壓供電為最佳方案。

參考文獻：

［1］ 顧永輝.工礦企業660V供電［M］.北京：煤炭工業出版社，1997

篇7

論文摘要：華豐煤礦地質條件復雜,煤層傾角大,受水、火、瓦斯、煤塵、沖擊地壓、地表斑裂等多種災害的嚴重威脅。近年來,通過改造礦井生產系統、建立健全災害預測與防治體系,控制了重大災害的發生,實現了復雜地質條件下的安全、高效開采。

新汶礦業集團華豐煤礦是一個具有百年開采歷史的老礦,地質條件復雜,煤層傾角大,受水、火、瓦斯、煤塵、冒頂、沖擊地壓、地表斑裂等多種災害的嚴重影響。多年來,華豐煤礦通過開發和推廣應用新技術,緊緊圍繞礦井災害綜合治理,開展了技改挖潛和科學管理,實現了復雜地質條件下的安全、高效開采。

1礦井生產系統改造

1.1礦井運輸系統改造

為了適應煤層傾角變化大、地壓高、巷道易底臌變形的情況,自行研制應用了3條鋼絲繩吊掛下運帶式輸送機和水平彎曲線摩擦多點驅動帶式輸送機;將原順槽刮板輸送機或多部帶式輸送機串聯運輸方式改造為1部可彎曲帶式輸送機,順槽和集中巷帶式輸送機采用小角度多次轉彎技術,減少了設備投入。

根據薄煤層實際情況,將原使用的SGW-150C刮板輸送機改造為SGW-430/55型刮板輸送機,槽寬由630mm改為430mm,適應了薄煤層工作面特殊條件,減少了機電事故。

1.2通風系統改造

通風系統由原5個風井分區式通風改為集中通風。為保證五水平通風系統穩定、合理,采掘工作面風量充足,在-210回風巷建擋風墻,形成兩翼回風的通風系統;采用串聯通風,降低采區的總用風量;采煤面采用下行通風方式,構建3道密閉墻,封閉閑置巷道,提高五水平風量,保證安全生產。

1.3排水系統改造

為提高礦井排水能力,由原來的-90、-270、-450、-750多級排水改為-450、-750兩級排水,對主排水泵進行擴排改造,推廣PJ節能泵,淘汰低效水泵,增裝Φ325mm排水管路2210m,排水能力提高2倍,年節電耗168萬kWh。

1.4構建Webmrt集成化信息體系

建立了華豐煤礦集成化信息體系,使礦井安全監測數據處理系統、營銷管理系統、人力資源管理系統、物資超市系統、企業預算系統、辦公系統、設備管理等系統形成信息資源共享,提高了現代化管理水平。

2礦井集中化生產與單產單進的提高

華豐煤礦原為多井口、多水平、多采區、多工作面生產,為了實現礦井和生產水平的集中,將采煤隊個數由7個減為4個,生產采區由4個減為2個,實現了采區的集中生產。礦井效益的提高很大程度上取決于單產單進水平的提高。近年來,通過改造生產環節,推廣先進技術,涌現出了年產45萬t的炮采隊和月掘318m的炮掘隊。

在回采工藝上,大力推廣毫秒爆破技術,自行研制窄型刮板輸送機,下順槽采用自移式轉載機,配SPJ-800吊掛式皮帶機運輸。采用“1.1m頂梁、見三回一”支護,雙抗帶網護頂,推行正規循環作業,使毫秒爆破、單體支柱支護和大功率運輸機三者得到最優配合,工作面單產提高1倍以上。

在掘進方面,改善鉆、裝、運環節,采用YT強力風動鉆機,毫秒延期電雷管起爆,水膠炸藥爆破進行鉆爆法掘進,光面中深孔爆破,優化爆破參數,提高爆破效果;采用P-60B大功率扒裝機,配合電瓶車運輸,完善排矸系統,實現全巖、半煤巖巷道優質快掘。

疏通生產環節,采區上山自溜運輸改為大傾角皮帶運輸,推廣可彎曲皮帶、長距離多點驅動皮帶等技術,使單臺設備運輸長度由200m增加到1000m。

3深部開采頂板管理和煤巷錨桿支護

在回采工作面頂板管理方面,完成了回采面頂底板分類及支護形式研究,厚煤層、傾斜分層試驗金屬菱形網假頂采煤法,解決了網下高檔普采工藝問題,實現了分層開采頂板的安全管理;在破碎頂板試驗應用雙抗塑料網假頂采煤法和雙抗帶網護頂技術。

在掘進頂板管理方面,先后完成了4層煤順槽錨背網支護,粘土巖巷道錨噴組合支護、高地壓巷道錨噴網組合支護、破碎圍巖錨鋼帶支護、六岔門立體交岔點支護等方法試驗。針對深部開采、沖擊地壓條件下巷道維護困難的實際,開展了“沖擊地壓煤巷錨桿支護技術研究”,研制的全長錨固快硬水泥藥卷錨桿支護效果良好,為沖擊地壓煤巷的煤幫支護及軟巖巷道支護提供了一種錨固性能好、成本低的支護材料。

4災害治理

(1)加大安全投入,保證資金到位,保證安全治理措施的落實施工。

(2)近幾年華豐煤礦根據自然災害的情況與各科研單位共同開展了大傾角厚覆蓋層采煤后地表斑裂研究與控制、沖擊地壓綜合防治、綜合防滅火、頂底板承壓水上開采、深部地壓研究等10多項技術,有效地推動了礦井自然災害的治理,節約資金達億元以上。

(3)研究、推廣應用先進的科學監測儀器和先進技術,完善監測手段,提高監測水平和質量。建成了沖擊地壓預測預報及定位系統、束管監測系統、微震監測系統、地面高壓注漿減沉系統等,提高了災害的防治能力。

篇8

關鍵詞：跑車分析，跑車防護，應對措施

 

通過對某礦區斜巷跑車事故的統計，特別是對近三年來斜巷跑車事故的分析發現斜巷跑車事故的原因有兩大類：第一大類是斜巷上口阻車器、擋車欄等安全設施不完好，或人為不投入使用，造成礦車誤入斜巷。該類事故占斜巷跑車事故的70％以上。第二大類是由于礦車超載、超掛或鋼絲繩、礦車連接裝置等沒有及時檢查、更換，安全系數小于規定值，礦車在提升過程中發生斷繩、斷鏈等跑車事故，此類事故占斜巷跑車事故的20％～25%左右。其它原因造成的斜巷跑車事故大約占到10％左右。

1.斜井跑車事故原因

造成斜井串車提升跑車事故的主要原因具體有:

1)把鉤工作人員違章操作

在斜井串車提升運輸中，摘掛工作人員起著非常重要的作用，但往往山于其違章而引起跑車。主要表現在:沒有掛鉤或沒有掛好鉤就將礦車從平巷推下斜巷，人為地造成跑車;提升時，車輛還沒有全部拉過變坡點就慌忙提前摘鉤，使后而沒有過變坡點的礦車借自重下滑的力量將已經進入平巷的車輛拉下變坡點，造成跑車事故;在未關閉阻擋車裝置的情況下，推車人盲目推車，使礦車過變坡點后跑車。

2)絞車司機誤操作或業務不熟練

絞車司機誤操作或業務不熟練造成斜井串車提升跑車事故有:絞車操作工在操作時，制動時制動力矩太大，容易造成鋼絲繩松弛而引起斷繩跑車;有時礦車掉道而絞車操作工不能及時發現還硬拉，把鋼絲繩拉斷跑車;在下放重物時，絞車司機違反操作規程，在電動機不給電的情況下放飛車，造成帶繩跑車。

3)絲繩斷裂造成跑車

由于提升鋼絲繩使用中出現打扣、折繩等嚴重損傷以及在運行時受到過人的沖擊力作用而發生斷繩跑車事故;鋼絲繩外層鋼絲上厚度磨損超限，強度降低;鋼絲繩張力過人，如礦車超載或礦車數量超限，在運行中刮卡車輛。

4)絞車制動裝置不良引起跑車

由于制動裝置故障引起制動力矩不足，閘不住車而跑車;山于對保險制動力矩調定不當引起保險閘制動減速度或力矩過大，造成沖擊斷繩跑車。

5)防跑車裝置失效

有些礦井根本就沒有設置防跑車裝置;有此礦井雖設置了一坡三擋，但平時沒有專人維護、定期試驗而失去作用，結果使車輛跑車時起小到防護作用，使串車一跑到底。

6)礦車的連接插銷跳出造成跑車

礦車連接銷沒有防脫裝置或防脫裝置失效，插銷沒有放置到位(沒有全部放進去)等造成跑車;由于軌道鋪設質量差，當礦車行駛通過軌道接頭處時，發生跳動，使連接礦車的插銷跳出，發生跑車事故;軌道有雜物或結冰等造成車輛頓簸，導致脫銷跑車。

7)礦車連接裝置不合要求

礦車連接器制造質量不合格或檢修處理不好，使用中已發生裂縫或突然斷裂而造成跑車事故;刮卡車輛、張力過大或使用不合格的連接件發生跑車事故;兩礦車連接時，使用的三環鏈小牢固，有的用鋼絲代替三環鏈，有的用鋼針、木棍代替插銷，結果在運行中發生脫落斷裂而發生跑車事故。

8)安全管理混亂

有些礦井對提升運輸缺乏安全管理意識，不制定規章制度;有的礦井雖制定了規章制度但不落實，造成操作人員思想麻痹，安全意識淡薄。

2.跑車防護裝置的應對措施

針對不同原因的斜巷跑車事故及其發生的概率，對研制新型斜巷防跑車和跑車防護裝置提出了如下幾點要求：

1)能夠簡單可靠的實現斜巷上口阻車器、擋車欄的電氣閉鎖，并同絞車實現聯動，防止工人違章將該安全設施棄之不用，并配有語音報警系統，發出警報，提醒絞車司機和把鉤工。

2)跑車事故發生在斜巷中的任何位置，跑車防護裝置都能迅速探測到，擋車器立即動作，放下擋車攔，攔住礦車。論文格式。

3)擋車器必須有足夠的緩沖距離，防止擋車器動作時撞壞高速下放的礦車及斜巷中的其它設施。

4)人、物混合提升的斜巷，必須能方便的將跑車防護裝置置于“使用”、“閉鎖”等狀態，防止人行車運行時，跑車防護裝置投入使用。

5)斜巷提升車輛超過絞車規定的載荷時，斜巷語音報警系統發出警報，提醒絞車司機和把鉤工。

6)可靠的系統自檢功能，任何一個元器件發生故障時，該系統能夠及時檢測出來，同時發出語音報警，提醒維護人員，以便能夠及時排除故障。

7)系統故障記錄功能，查詢功能。

結合以上幾種斜巷防跑車和跑車防護裝置的比較和根據設計方案的要求，設計了故障安全型斜巷防跑車和跑車防護裝置。

3. 新型防跑車系統設計總體方案

本課題利用現代化的PLC裝置，實現斜巷提升運輸的常閉式擋車裝置的自動化操作和監控，實現了礦車脫鉤在線檢測，斜巷運輸的人車識別閉鎖，礦車超載自鎖及其相應的報警、顯示、統計等功能。論文格式。系統主要將幾個各自獨立子系統兼容起來，解決了斜井提升系統功能單一造成誤動作的問題，解決了重復性投入，較大的資源和資金的浪費問題，給安裝、維護工作帶來一定便利。系統總體方案如圖所示。

礦山斜井提升防跑車系統的主要裝置簡述如下:

常閉式擋網裝置:擋網采用的是平行柵網狀擋車欄，具有緩沖性能。當礦車未進入斜巷之前得到一組牽引礦車的鋼絲繩對地面上的壓力傳感器的基準壓力值；當礦車進入斜巷后隨著位置的下移，鋼絲繩對壓力傳感器的壓力會增加，當礦車接近擋車裝置前，如果壓力值正常，則擋車攔自動放下讓礦車通過。一旦發生斷繩或脫鉤事故，鋼絲繩對地面托輥的壓力值會迅速降低，傳感器測出跑車后PLC控制器控制擋車欄比索，擋網不動，將下沖的礦車擋住，不會下沖到井口，避免惡性事故發生。

1-壓力傳感器

2-軸編碼器

3-脫扣器

4-阻車器傳感器

5-擋車欄傳感器

6-位置傳感器

7-擋車繩

8-緩沖裝置

9-阻、欄連鎖繩

10-傳感器聯動繩11-PLC控制箱

12-絞車軸編碼器

圖2.1斜巷跑車防護裝置原理圖

超載、掉道和卡道裝置:斜井變坡點托輥傳感器對提升鋼絲繩受力進行計算分析，當鋼絲繩受力超過上限時表明礦車掉道或卡道，并對絞車閉鎖同時聲光報警，一旦鋼絲繩的力在正常范圍內則解除閉鎖和聲光報警;當鋼絲繩受力低于下限時分析礦車是否跑車，如確實是跑車對絞車閉鎖同時聲光報警，同樣一旦鋼絲繩的力在正常范圍內則解除閉鎖和聲光報警[8]。

行程計算裝置：該裝置采用軸編碼器的兩個輸出信號，可以分別計算礦車的行程及礦車的行進方向。論文格式。首先利用編碼器得到的脈沖數計算出托輥旋轉的圈數，根據托輥周長可以得到鋼絲繩變化的長度即礦車在巷道中行進的距離。其次利用兩輸出端之間脈沖的相位差正負判斷托輥的正轉或反轉，進而判斷出礦車在斜巷中是上行還是下行，以指示擋車裝置做出不同的動作。

4.總結

該斜巷跑車防護裝置具有價格低、可靠性高等優點，將適應各類型煤礦，具有廣闊的推廣前景。

篇9

關鍵詞：煤礦安全；瓦斯事故；瓦斯地質影響因素；事故防治

1、礦井瓦斯事故防治措施

1.1建立瓦斯安全管理機制瓦斯是導致瓦斯爆炸事故發生的物質源，作為引發事故的主要物質因素而存在，為了預防和控制瓦斯爆炸事故的發生，實現安全系統工程中的本質安全，做好瓦斯安全管理工作是控制瓦斯爆炸事故的重要前提。首先，消除瓦斯爆炸的物質危險源。最大限度地抽放瓦斯，抽出開采煤層、鄰近煤層和采空區等瓦斯源中的瓦斯，減少井下瓦斯涌出量，是提前預防和控制瓦斯事故的根本措施，可實現瓦斯環境中采煤本質上的安全。對于局部聚集的瓦斯，可采用隔離法、分支通風法、引風法等措施來隔離或者吹散巷道內聚集的瓦斯，保障生產安全。其次，建立健全可靠的通風系統。強化通風的安全管理，保證整個礦井和井下各個工作面上都有足夠的風量，有效、穩定和連續不斷，保持足夠的風速，足以用來稀釋工作面的瓦斯和驅散涌出的瓦斯，這是防止瓦斯聚積含量超限，避免瓦斯爆炸事故發生最根本和最有效的措施。因此，要求礦井必須擁有完善的通風系統，按要求為井下提供足夠的風量。最后，建立礦井瓦斯監測系統。配置安全技術裝備供瓦斯檢測人員對整個礦井井下的瓦斯含量進行監測，每次監測都要如實地反映出現場的瓦斯變化情況，并將監測結果及時填寫在記錄本和瓦斯日報表上，通知現場工作人員。如果有瓦斯積聚超限的異常狀況，應及時采取措施，使之達到安全要求，真正做到及時發現及時改變，杜絕瓦斯事故的發生。

1.2建立火源安全管理機制

引爆火源的特征源主要有電氣火花、放炮火源、摩擦撞擊、吸煙明火等，火源安全管理應包括明火、電火花、放炮火花等的管理。因此，應從以下四方面加強管理：

（1）加強礦井用電安全管理。用于井下的電氣設備必須進行防爆檢測，合格后才能使用；井下電纜接頭不準留有明接頭，對電纜經常檢查，防止漏電，設置漏電保護器；礦燈必須經檢驗合格后方可使用，如在井下發生損壞，嚴禁在井下打開電池盒或自行修理。

（2）加強礦井用火安全管理。嚴禁在井下吸煙和生火取暖。瓦斯泵房及附近20 m以內不許存在明火。在井下不準進行電焊和氣焊等焊接作業，如確實需要則必須嚴格執行報批手續。

（3）加強井下放炮的安全管理。井下作業時要對火藥和雷管進行嚴格管理，實行審批使用程序。嚴禁簡化放炮程序、放明炮及明電放炮、多母線放炮、違規填充炮泥、反向爆破、一次裝藥多次爆破、使用巖石炸藥爆破等。

（4）加強摩擦撞擊的安全管理。

2、建立瓦斯預防制度

2.1 加強通風、監控裝備投入，確保通風、監控裝備完好運行，積極引進新的通風、瓦斯防治技術和瓦斯抽放設備，進行礦井通風技術創新，從源頭上防止瓦斯超限。

篇10

Abstract： The water damage of coal slab is becoming serious. In this paper， we studied various simulation methods. In view of the outstanding performance of FLAC simulation software in the three-dimensional structural analysis of rock mass strength characteristics， we decided to use FLAC simulation software to simulate the changes of the rock samples in the infiltration experiments. And in the early stage， by doing general mechanics experiments on rock samples， we can ensure a variety of physical and mechanical parameters with which FLAC software simulation can go on. Comparing simulation results with actual experimental results， we can find that simulation results are basically consistent with the experimental results and the stress-strain changes are basically identical. All above these can be able to reflect the relationship between coalfields rock fractures and stress change.

關鍵詞： 裂隙巖體；滲流應力耦合；滲透試驗；數字模擬

Key words： fractured rock mass；seepage-stress coupling；penetration test；numerical simulation

中圖分類號：TU452 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）34-0185-02

0 引言

本論文是在國家自然科學基金項目“礦井底板裂隙巖體充水致災機理研究”（項目編號：40802062）課題的支持下選定的。本論文的主要目標是通過裂隙巖體應力—滲流非線性耦合試驗和FLAC3D模擬，對裂隙巖體滲流與應力的耦合關系進行分析。

煤田底板水害威脅十分嚴峻，由裂隙巖體充水破壞而引發的礦井底板突水事件已經造成生命和財產的巨大損失，并且，今后仍將是煤礦安全生產的重大隱患。本課題擬在前期煤田裂隙巖體充填特征及巖石力學試驗等的基礎上，開展應力—滲流非線性耦合試驗，并利用連續體快速拉格朗日分析的三維軟件（FLAC3D）進行數值模擬，形成對于礦井底板裂隙巖體滲流與應力耦合的認識。

1 取樣簡介

本次論文在安徽省淮南市淮南礦區采集了實驗的樣品，分地面部分、井下部分及鉆孔部分。地面部分樣品位于孔集礦區孫家山一帶的裂隙巖體內，主要采集方解石充填裂隙巖體及方解石巖樣，井下巖樣采集于謝橋礦8煤13118工作面附近，鉆孔部分巖樣采集于張集礦北區陷落柱影響帶鉆孔及顧橋異常帶鉆孔巖芯。

2 FLAC3D簡介

在前期所做的巖石基本力學實驗和巖石滲流實驗的基礎上，借助于FLAC3D軟件，對裂隙巖體應力與水壓力作用下的耦合情況進行了模擬。進一步完善裂隙巖體破壞與充水機制。

FLAC3D有以下幾個優點：①對模擬塑性破壞和塑性流動采用的是“混合離散法”。這種方法比有限元法中通常采用的“離散集成法”更為準確、合理。②即使模擬的系統是靜態的，仍采用了動態運動方程，這使得FLAC3D在模擬物理上的不穩定過程不存在數值上的障礙。③采用了一個“顯式解”方案。

3 FLAC3D模擬及成果

與大多數程序采用數據輸入方式不同，FLAC采用的是命令驅動方式。命令字控制著程序的運行。在必要時，尤其是繪圖，還可以啟動FLAC用戶交互式圖形界面。

進行工程開挖或改變邊界條件來進行工程的響應分析，類似于FLAC的顯式有限差分程序的問題求解。與傳統的隱式求解程序不同，FLAC采用一種顯式的時間步來求解代數方程。進行一系列計算步后達到問題的解。

4 結論與展望

①本文介紹了FLAC3D軟件的特點和軟件的基本

情況。

②針對方解石充填的灰巖在圍壓、水壓作用下的應力應變變化，進行了模擬工作。在模擬數據的分析中，將整個模擬過程分為三個階段，與實驗數據分析中的三個實驗階段相對應。

③筆者認為，進一步的改進實驗條件、實驗設計，在實驗過程中，更加嚴謹，是我們下一步工作中，是應該注

意的。

④如果壓力進一步增強灰巖也被破壞，那情況將會更加復雜。

參考文獻：

[1]陳平，張有天.裂隙巖體滲流與應力耦合分析[J].巖石力學與工程學報，1994年12月.

[2]楊天鴻.巖石破裂過程滲透性質及其與應力耦合作用研