發布時間:2022-04-07 09:33:19
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇煤礦井下論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1井下特種車輛的外觀造型設計
(1)井下特種車輛外觀造型設計約束
產品造型設計是設計師綜合分析推理各種約束,以求最優解的過程。井下特種車輛造型設計方法與之相同,不同之處在于所受約束種類及各種約束間的重要性不同。經過分析研究井下特種車輛外觀造型設計約束
①功能約束產品外觀造型設計中最重要的作用是能夠完成其功能。井下特種車輛主要外觀造型部件有車身結構件、覆蓋件、進氣柵格、駕駛室頂等。每個部件都有各自特定功能。如覆蓋件具有防護功能、方便打開維護功能、發動機進氣散熱功能等。在特種車外觀造型設計的過程之前,必須以滿足全部設計約束為目標;
②美學法則約束井下特種車的外觀造型需要符合形式美法則,讓人審美愉悅。主要包括比例、尺度、對稱、均衡、對比、調和、節奏、變化、統一等美學法則。井下特種車在滿足美學法則的過程中,受到功能、工藝制造的約束較大。因此井下特種車主要以整車的整潔性、整車的統一性為美學法則,在此基礎上體現產品造型的美學因素;
③工藝制造約束設計的形態過程中要考慮加工工藝的可行性與方便性。井下特種車輛企業的工藝制造水平直接影響著產品外觀造型水平,一些工藝制造水平能夠實現復雜的造型設計,一些工藝制造水平只能完成簡單幾何體加工。因此井下特種車輛的造型設計需與工藝制造所匹配;
④品牌形象約束產品設計過程中,通過應用統一的企業標志、統一的色彩、統一的造型來傳達企業的形象。井下特種車輛同樣需要根據企業形識別,產品特征設計出產品識別系統,來提高產品的識別性。
(2)外觀造型設計流程
井下特種車輛隸屬工程機械類,功能及結構設計是特種車輛的優秀設計內容,外觀造型設計在特種車的整個研發周期僅是一部分。因此,井下特種車輛的外觀造型設計具有研發團隊較小,研發周期較短的特點。通過分析這些特點及研發周期中數據轉化等,選定外觀造型設計軟件,并構建井下特種車輛造型設計流程。選用Rhino+Keyshot+Solidworks軟件組合有諸多優勢:
①強大的造型能力以及可參數化設計功能;
②Keyshot操作簡單、快速,并能快速渲染出高質量效果圖;
③產品模型數據量小,交換容易;
④開發周期短。
(3)外觀造型實例
以40T支架搬運車為例對此進行外觀造型設計。通過分析40T外觀造型設計約束,根據以上流程進行設計,
2井下特種車輛人機設計
(1)人-機設計內容
人-機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素;研究人和機器及環境的相互作用;統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題和學科。人-機工程在井下特種車輛的安全性、操作舒適性、操作效率等方面具有重要意義。井下特種車的人-機設計主要包括:操作空間、視覺區域分析、作業動作分析、手動控制器尺寸適宜性分析。人機設計軟件系統主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA計算機輔助人機設計評價系統。本文以CATIA為人機評價工具對井下特種車輛人-機系統進行分析。CATIA軟件中包含了人-機工程學設計與分析模塊,其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特種車輛可應用CATIA四大模塊對特種車的駕駛室、其他操作件進行人-機分析。
(2)人機設計方法
應用CATIA人-機分析軟件可對井下特種車輛的空間布局、人體姿態進行分析,圖4為井下特種車輛人機分析流程。
①構建人體模型根據井下特種車輛需要分析的尺寸,確定人體尺寸百分位數、及各種修正量來確定人體尺寸。CATIA的人體模型庫中包含美國人、加拿大人、法國人、日本人、韓國人及臺灣人,未包含中國人。因此井下特種車輛的人-機分析的人體尺寸需要以GB10000-88中國男性為標準逐一確定。分析過程中設定修正量,要求考慮煤礦井下工人的特殊性。以駕駛室頂高設計為例構建人體模型為例,井下煤礦工人都為男性,且在井下工作時都是佩戴礦燈安全帽。依據GB10000-88中國男性P95坐高為958mm,在加上心理修正的基礎上,還需考慮煤礦工人在井下通常佩戴礦燈安全帽。因此最終駕駛室頂高為1240mm;
②設定人體姿態根據人-機分析所需姿態,對人體姿態進行設計,以駕駛室姿態為例,對人體的頭部、頸部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度進調節,調節到人體舒適部位;
③人-機分析評價應用HumanPostureAnalysis模塊對人-機系統進行分析。打開HumanPostureAnalysis模塊,就能夠通過分數及顏色直觀地顯示出人體各個部分的舒適度。若舒適度不達要求,可以通過調整某個部位的位置和角度提高舒適性??梢源蜷_人體的可達域及視域,可以直觀地看到人體的操作舒適域及視覺所達域。
(3)人-機設計實例
以40T支架搬運車駕駛室人機分析為例,對駕駛室的舒適性進行分析。按照以上流程分析出了人體在較為舒適的姿態下,人在井下特種車輛駕駛室內的視域及可達域,這樣可以方便確定操作手柄的位置。3結語本文提出了井下特種車輛快速敏捷的外觀造型設計及人機設計方法,通過實例驗證了此方法的有效性及可行性。應用CATIA在井下特種車輛的人-機分析過程中雖然起到了重要的輔助作用,但是不能夠完全以此分析為設計標準。首先因為CATIA的人機分析功能部分缺失,如生物力學分析、噪音分析等;其次,近30年國標沒有更新,人體尺寸已經發生很大變化,專門針對井下工人的人體尺寸更是空缺。因此人機分析在井下特種車輛的完美應用還需研究分析。
作者:劉玉榮 單位:中國煤炭科工集團
1原理與方法
1.1人工神經網絡基本原理
人工神經網絡是一個并行的分布式數據處理與決策系統,將人工神經網絡理論應用到故障診斷當中,不僅能夠提高診斷的數據處理速度和診斷精度,而且還能夠按照人們的設定對特定工作環境進行學習,具有良好的環境適應能力。人工神經網絡的模型時模擬人類的大腦結構和工作原理進行信息處理的,其基本單元是神經元其中,wi表示每個輸入xi所占的權重,當wi為正數時表示該輸入xi對神經元產生激勵,為負數時代表該輸入對神經元產生抑制。其中f(x)是一個非線性函數,可以是閾值函數或者Sigmoid函數中的一種,標準的BP神經網絡由輸入層、隱含層和輸出層三層神經元結構構成,其結構如圖3所示。BP神經網絡通過輸出層神經元的逐層向前傳播,以將輸出誤差“分攤”隱含層和輸入層的每個神經元,進而得到各個層單元的參考誤差和相應的權值,最終使誤差加權值能夠滿足系統的誤差要求。
1.2決策樹
決策樹是從一些雜亂無章的數據中通過層層歸納總結,得到最終決策結果的過程,它的結構是自上而下的,在每一個節點處都要進行屬性判斷,每一個分支表示數據流的通路,每個分支的終點表示決策的一類屬性。決策樹的基本結構如圖4所示。
2故障診斷系統設計
故障診斷系統將人工神經網絡技術應用到專家系統,使系統具有了良好的學習功能,能夠很好的適應礦井下復雜的工作環境,實現對采礦機械系統故障準確診斷的目的。
2.1建立訓練樣本
實驗以河南平頂山煤礦的一款煤炭采掘機作為實驗對象,首先對其正常的工作狀態進行監測分析,然后分別對機頭和電機底座的螺絲進行人為的松動,對系統的主軸和各個齒輪進行人為不同程度的破壞,建立訓練集,對系統進行訓練。
2.2預測模型的建立
該系統采用CC55號測振動點和振動強度分別為150dB、160dB、170dB、180dB、190dB、200dB、210dB、220dB作為人工神經網絡的輸入層,輸出層包含一個神經單元,用于表示CC55號振動點的故障位置,中間層選擇16個神經元對輸出誤差進行平攤,盡可能減小輸出層的輸出誤差,最后利用判決樹的結構對預測結果進行定性判決,最終輸出故障原因預測結果。
2.3預測結果與分析
試驗中通過多次實驗對比,選定人工神經網絡的最大迭代次數為2萬次,學習精度為0.005,在WIN7系統上運行MATLAB2011建立煤礦采掘機的BP人工神經網絡預測模型,并首先利用150~220dB的振動強度對模型進行訓練,然后分別對各個部位的小故障進行預測分析。以采煤機的常見故障主軸軸承損壞為例進行說明,主軸軸承損壞會加大一部分波段的振動強度,如圖5所示,該振動強度區域比較密集地分布在一個區域中,采用BP人工網絡3級處理的方法能夠高效且盡可能多地將該區域覆蓋,具有良好的效果。BP神經網絡預測誤差與訓練迭代次數的關系曲線如圖6所示,由圖6中可以看出,當訓練次數達到6000次時,模型的預測誤差遠遠小于0.005,達到了預期迭代20000次。
3結果與討論
1)由于人工神經網絡具有很好的自組織和廣泛的學習能力,在得到充分的學習和訓練后,網絡能夠達到很高的精度,且具有很好的收斂性,因此在煤礦井下機械設備故障診斷中可以通過建立BP-人工神經網絡預測模型對機械設備的故障進行監測。
2)利用專家系統和判決樹的判決結構對煤礦井下機械系統的故障原因進行定位判決,不僅保證了判決結果的準確度,而且還大大提高了系統的判決效率,同時降低了系統的復雜性。將專家系統與BP人工神經網絡技術相結合對礦井下機械設備進行故障診斷,首先,克服了傳統故障診斷系統的環境因素的限制,能夠很好的適應井下的工做狀態,對井下機械設備的工作狀態進行實時監控;其次,提高了故障定位的精度,同時能夠給出解決方案,為排除故障提供了有效的依據。
作者:董曉鈞 單位:平煤神馬建工集團安裝處
一、煤礦井下電氣設備可能存在的安全事故
(一)電網漏電故障與觸電傷亡事故
煤礦井下巷道狹窄,空氣潮濕,作業復雜,電氣設備在這種條件下長期運行,即便采取了絕緣保護措施,也無法從根本上杜絕漏電故障的發生。作業人員在井下作業雖然都嚴格執行操作規范和《煤礦安全規程》,但是很多情況下,由于電氣設備漏電,作業人員即便不直接接觸電氣設備,也容易發生觸電事故,加之一些作業人員安全意識不強,并未能嚴格執行安全操作規定,接觸高壓帶電體,容易發生傷亡事故[1]。
(二)電氣設備短路和電火災事故
電氣設備長期過負荷運行,供電線路因載流導體溫度升高而損壞,短路情況就容易發生,電氣設備短路會出現電火花,一旦引燃周圍的木支架、絕緣材料,或者是瓦斯煤塵,就會引發火災。電氣設備連接部分接觸不良,在電流通過連接部分時,接觸點電阻就會增大,致使局部溫度升高,這時也容易引發火災。電纜接線盒因質量不高,長期受到潮氣的入侵,也容易發生短路,一旦點燃煤塵,就會引發火災。由于短路,引發過載事故,電氣設備通過的電流值要遠大于額定值,一旦絕緣體損壞,也容易引發火災[2]。
(三)電氣設備失爆
統計數據顯示,電火花是引發瓦斯爆炸和煤塵爆炸事故的主要元兇,而電火花則是由電氣設備失爆引起的,換言之,電氣設備失爆很容易引發的瓦斯爆炸和煤塵爆炸事故,這也是煤礦井下安全預防的重點。在電氣設備運行中,只有保證其處于正常的工作狀態,預防故障產生的電火花,使其不至于點燃煤礦井中的煤塵,才能有效減少瓦斯爆炸和煤塵爆炸事故的發生。
二、煤礦井下電氣設備安全事故的預防
(一)做好漏電和觸電的安全預防工作
預防電氣設備漏電,應正確選用設備的型號,注意檢查電纜,做好接地保護工作,利用中性點絕緣供電系統來預防漏電事故的發生。應在開關跳閘位置處安設漏電保護裝置,在高、低壓配電線上安設檢查漏電的保護裝置,高壓配電線上的檢漏保護裝置應是有選擇性的,低壓配電線上的檢漏保護裝置應選擇有閉鎖的,在未安設這兩種檢漏保護裝置的情況下,必須安設自動切斷漏電裝置。為了防止觸電事故的發生,井下作業人員絕不能接觸或接近電氣設備帶電體,在特殊情況下,不得不接近帶電體時,必須采取必要的防護措施,相關操作應按照《煤礦安全規程》進行。
(二)做好電過流故障和電火災的安全預防工作
電氣設備過流可能引發短路,應采用過流保護裝置來預防電流故障,在電氣設備超負荷工作時,應對過流保護裝置的設定值進行調整確保整定值的可靠性。此外,還可以選擇校檢保護裝置對最小兩相和最大三相短路電流的安全動作系數以及動熱穩定性進行調整。為了預防電火災,應對電氣設備和電纜進行定期巡檢,做好維護工作,防止過負荷運行以及短路故障,應安裝繼電保護裝置,并整定各類短路保護裝置,使其能夠正常發揮作用,有效預防電火災事故的發生[3]。
(三)做好電氣設備失爆的安全預防工作
電氣設備中的動力設備和開關電閘應選擇防爆外殼(具有隔爆和耐爆性)。隔爆外殼要有一定的強度,即便在隔爆殼內發生爆炸,外殼也不會變形,確保電氣設備發生的電火花及其引發的火焰受到足夠的冷卻,不至于引燃隔爆殼外的煤灰和瓦斯。此外,還可以選擇提前切斷電源,優先采用本質安全型電路,并對電氣設備的防爆裝置進行日常巡檢和周期性巡檢,使其能夠正常發揮作用。
三、結論
鑒于煤礦井下作業的復雜性以及安全事故的不可預測性,為了更好地預防電氣設備的安全事故,應加強井下電氣設備基礎管理,制定和建立安裝、使用、維護、巡檢等制度,實現管理的規范化和制度化。
作者:庾彥武 李孝利 單位:陜煤集團神木檸條塔礦業有限公司
1礦用無線通信技術現狀
1.1WiFi無線通信技術
WiFi無線通信技術采用OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)正交頻分復用技術,其優勢在于具有較高的數據帶寬,低廉的設備成本,同時使用2.4GHz的公共頻段,不需要復雜的審批手續。但WiFi技術不屬于國際電信聯盟ITU(InternationalTelecommunicationUnion)規定的移動語音通信標準,不具備規模組網通信的理論基礎與技術標準,其定位就是短距異步寬帶數據無線接入。由于WiFi采用的是短碼擴頻技術,只適合視距無遮擋點對點直線通信,而對礦井這種遮擋嚴重,多徑反射劇烈,場強衰落快速變化的現場,將直接導致WiFi的通信距離大大縮短。WiFi通信技術所使用的通信體制、占用帶寬、調制方式與目前煤礦井下人員定位系統的RFID和ZigBee完全相同或近似,使得系統之間會產生嚴重的電磁干擾,嚴重的還會使系統癱瘓。
1.2TD-SCDMA無線通信技術
TD-SCDMA技術是ITU的第三代移動通信空間接口技術規范之一。TD-SCDMA的特點是上下行同頻段,通過時隙配置為上下行信道提供無線承載。TD-SCDMA可支持速率為8kbit/s~2Mbit/s的語音、互聯網等所有的3G業務。TD-SCDMA系統采用時分雙工模式,它的一個載波占用1.6MHz的帶寬,僅能提供速率為2Mbit/s的3G數據業務。并且在產業鏈方面TD-SCDMA不夠成熟,終端數量較少。目前,TD-SCDMA礦用通信系統采用BBU(BuildingBasebandUnit)+RRU(RadioRemoteUnit)拉遠方式,BBU部署在地面,RRU作為井下無線站點部署在井下,地面與井下采用私有的IR接口,必須使用裸光纖,無法直接使用井下工業以太環網,且當BBU出現故障時,會導致全網無法工作。某個中間RRU故障會導致整個鏈上的RRU無法工作,維護、擴容較為困難。
1.3WCDMA無線通信技術
WCDMA技術是ITU正式的第三代移動通信空間接口技術規范之一,是集CDMA、FDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess,頻分多址)技術優勢于一體、系統容量大、抗干擾能力強的移動通信技術[4]。WCDMA發展空間較大,技術成熟性最佳,有較高的擴頻增益,可支持速率為8kbit/s~5.76Mbit/s的語音、互聯網等所有的3G業務。WCDMA作為產業鏈最為成熟、網絡部署最為廣泛、終端最為豐富的3G技術,其網絡除能實現語音通信功能外,還可提供高速率數據和圖像傳輸功能。但是,傳統WCDMA系統總體造價相對較高,不利于大規模推廣,而且井下巷道錯綜復雜,其無線信號的全礦井無縫覆蓋困難大。
1.4Femtocell無線通信技術
1.4.1Femtocell技術簡介Femtocell又可稱為毫微微小區、家庭基站[5],是近年來根據3G發展和移動寬帶化趨勢推出的低功率、超小型化移動基站。Femtocell使用IP協議,通過用戶已有的ADSL、LAN等寬帶電路連接,遠端由專用網關實現從IP網到移動網的聯通。它的大小與ADSL調制解調器相似,具有安裝方便、自動配置、自動網規、即插即用的特點。1.4.2Femtocell技術優勢(1)可覆蓋宏小區不能覆蓋的地方。(2)可以減少來自于宏小區基站的高功率開銷并提高宏小區基站的性能。(3)輻射更低,手機電池也更耐用。(4)為固網與移動網融合提供了一個理想的解決方案。Femtocell的網絡架構如圖1所示。目前業界主流的設備商主要采用的是把NodeB和RNC(RadioNetworkController,無線網絡控制器)功能集成于一個接入設備的扁平化架構,由Femtocell網關提供標準的Iu接口。更進一步的扁平化架構可以把SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服務支持節點)/GGSN(GatewayGPRSSupportNode,網關GPRS支持節點)等功能集成于Femtocell接入設備。扁平化架構的優勢是它符合下一代移動網絡的發展趨勢。由于獨立節點的減少,使得網絡端到端時延大大降低(降低40%左右),從而大大增強用戶在使用高速數據業務和實時業務時的體驗。同時,節點的減少也大大提高了網絡的可靠性。
2基于Femtocell的礦用
WCDMA無線通信系統傳統的礦用CDMA-2000,TDS-CDMA以及WCDMA系統總體造價相對較高,不利于大規模推廣,而且井下巷道錯綜復雜,其無線信號的全礦井無縫覆蓋困難極大;但隨著Femtocell技術的應用,使得WCDMA無線技術應用到煤礦井下變得簡單。針對煤礦井下的環境特點,提出了一種基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統,系統結構如圖2所示。從圖2可看出,基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統采用現有的IP網絡傳輸,Femtocell通過工業以太網與地面主系統相連,井下通信的網絡架構可采用標準的Femto網絡架構,實現井下、井上通信的結合,傳輸使用礦區已經部署的井下工業以太環網。Femtocell基站集成了NodeB(即移動基站,一般由控制子系統、傳輸子系統、射頻子系統、中頻/基帶子系統、天饋子系統等部分組成)和RNC的功能,它通過SIP(SessionInitiationProtocol,會話初始協議)/IMS(IPMultimediaSubsystem,IP多媒體系統)連接到地面優秀網絡(優秀網包括移動交換中心MSC和用戶歸屬位置寄存器HLR等),優秀網絡采用WCDMA專網的自建優秀網。
2.1系統的關鍵技術
2.1.1即插即用Femtocell所扮演的角色類似于終端設備,因此,其使用方法必須簡單明確,安裝好Femtocell基站后,只要接通電源和網絡就可以使用。Femtocell和服務器之間必須能自動完成IP連接和IP分配,能夠進行遠程的自動軟件升級、自動網絡規劃(包括最小干擾頻點的選擇、擾碼的自動分配、鄰區列表的自動創建及發射功率的自動調整)。2.1.2接入控制接入控制主要有3個層面:①接入層的UE(UserExperience)接入鑒權。用戶必須可以設置Femtocell的接入模式,如是否允許所有用戶接入、能否設置不同的接入用戶、Femtocell信號是否可以獨享等。因此,Femtocell必須設置一個白名單編輯功能,以滿足對Femtocell接入終端的控制。②Femtocell基站設備的接入控制。服務器要能夠監控Femtocell基站的使用,并控制其IP接入。目前主要采用在Femtocell基站內置一張類似于SIM卡的信息鑒權設備,運營商可以在SIM卡上燒制相應的鑒權信息。③優秀網3GPP標準的UE接入鑒權。Femtocell對用戶的接入必須滿足3GPP對3G的各項標準規定[6]。2.1.3IP傳輸網絡質量要求因為Femtocell是完全通過IP網絡實現與優秀網的連接,因此,如何保證業務的QoS服務等級,特別是語音業務的QoS要求非常關鍵。因此,對于IP傳輸網絡需要有一定的性能要求,如對滿足語音業務、滿足視頻電話及PS384K業務在時延、抖動、丟包率、帶寬等方面的指標均有最低要求。2.1.4時鐘同步技術Femtocell基站主要通過接收周圍宏基站信號來提取同步時鐘信號,如果Femtocell完全處于孤島環境,就需要通過自身的時鐘振蕩器來獲取時鐘。
2.2系統優勢分析
綜合了Femtocell技術與WCDMA技術的特點,基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統主要有以下優勢。(1)組網靈活。由于系統采用Femtocell技術和小型化設備,且可即插即用,系統安裝維護方便,組網更加靈活。(2)穩定可靠。系統內設備采用電信級標準設計,確保系統可靠性。無線資源池共享技術的應用使得系統穩定性和可靠性大大提高,且滿足突發情況下設備的資源需求;在正常情況下,設備運行負荷均衡,工作狀態穩定。(3)業務豐富。系統不僅支持基本的高質量語音通信和短信業務,而且基于WCDMA的高帶寬特性,可靈活承載移動辦公、無線監控、生產巡檢等各種數據業務。另外,可根據數字化礦山的特點,靈活定制適應于礦山安全生產的多種移動業務。(4)兼容性高?;贔emtocell的礦用WCDMA礦用無線通信系統設備采用國際通用通信標準設計,設備可以和不同制造商生產的公網模式的WCDMA制式終端兼容;可以和多家主流設備制造商生產的用戶級交換機和局用交換機互通。
3結語
隨著社會的進步和科學技術的發展,我國煤炭的信息化水平已經大幅提高,礦用無線通信技術也在不斷的發展以適應煤礦信息化進程,從PHS技術,WiFi技術到現在的3G技術及今后的4G技術。下一代礦用無線通信系統中,高質量的語音通信必不可少,但是其只是煤礦信息處理的小部分。隨著4G網絡到來,井下高清無線視頻監控、無線傳感器、無線數據采集、視頻會議等無線業務將會是今后數字化礦山的重要標志。4G技術的引進也是下一代礦用無線通信系統的必然趨勢,其將會是未來煤礦信息化的一個重要平臺。
作者:徐壽泉 徐寶平 張陽太 武鈺 單位:天地(常州)自動化股份有限公司 重慶郵電大學 潞安新疆煤化工(集團)有限公司
1一般水平定向鉆進鉆孔軌跡
媒礦井下水平定向鉆孔軌跡空間坐標作為基礎,逐步實現鉆孔軌跡描述與繪制作業。其操作步驟主要為:第一,依據區域特征及實際,建立鉆孔軌跡空間坐標系,對鉆孔軌跡所處于的實際空間位置進行確定。傳統方式的地面鉆孔,多會選擇以地面作為參照,依據鉆孔表現的方向,多將向下方向作為垂直軸,設置為Z,表示正方向,然而井下鉆孔作業,不僅僅存在著垂直孔與下斜孔,還存在著近水平孔,鉆有上仰孔,且其鉆孔地點均位于地面以下,為方便研究與描述其鉆孔鉆進狀態,其基本參照物多選擇井下鉆場,依據其參照體系,構建出垂直于軸向上為正方向的煤礦井下鉆孔坐標系。第二,地面鉆井作業中,其關于井斜的描述,多是選擇鉆孔垂直軸及軸線之間所存在的夾角作為重要參數來表示。然而煤礦井下鉆孔,多選擇水平面與鉆孔軸線之間的仰角作為重要參數值,且考慮到地面情況與井下條件下,其X,Y軸在正反向取向上保持著一致性,然而在坐標系中,Z軸方向卻存在著相反性。地面坐標系中,多將Z軸向下作為坐標系正方向,其坐標系統滿足右手螺旋法則。在井下坐標系統中,則多將Z軸向上作為坐標系正方向,此時坐標系則滿足左手螺旋法則。
2水平定向鉆孔軌跡的基本要素
在實際開展水平定位鉆孔軌跡設計操作、測量操作及數據信息處理的過程中,一般多選擇鉆孔軌跡L中的某一個測點作為研究的基礎對象,其選擇測點所相應的孔深、傾角與方位角,則被稱之為水平定向鉆孔軌跡的基本要素。依據相關理論,則測點數據信息僅表現了該點位置的空間位置,測點位置的切線則表示為鉆進過程中的前進方向線,亦被稱之為鉆孔當前軸線,可以通過鉆孔當前軸線、來表述測點附近一段鉆孔軌跡。測量數據的處理操作與鉆孔孔跡繪制,其對鉆孔軸線的繪制,均是依據鉆孔軸線進行操作的。為確保鉆孔軌跡繪制及描述的準確性,要求對鉆孔孔跡中存在的測點相應的孔深、傾角與方位角基本要素進行精確處理。在其基本要素中,理論孔深定義為:測點位置所具備的實際鉆孔深度值,在近水平鉆孔中,多指的是孔口位置到測點鉆孔曲線之間的實際長度值,多采取鉆桿進行測量,一般用L進行孔深記錄;傾角:是指鉆孔當前點的切線與水平面之間的最小夾角;方位角:是指鉆扎當前點的切線在水平面的投影與北向(N軸)之間的夾角;設計方位錢:開孔方位線在水平面上的投影,代表鉆孔深度廷伸主方向。
3煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法
本煤層預抽鉆孔的布且形式預抽鉆孔一般情況都布宜在煤層厚度大、透氣性好、瓦斯含且高、煤層硬度較大的稱定煤層中,這樣不但有利于成孔和后期鉆孔橡定,同時能夠保證鉆孔的高滲透性。有利于瓦斯的逸出。報據鉆有利于瓦斯的逸出。報據鉆孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布龍形式主分為走向和傾向布置兩種形式。為了保證良好的抽放效果,不能使鉆孔穿透工作面或從巷道穿出帆,在實施定向拐商鉆孔前,孔相對于工作面延伸方向的不同水平定向鉆孔布置戳主鉆孔布t形式一般以走向或傾向平行布皿為主。在實施向拐夸鉆孔后,可采用“一孔多分支”的鉆孔布1形式。這樣可在順槽直接開孔,減少鉆機椒運次數,提高鉆進效率,同時起到“一孔多用”的效果。
4煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理方法
在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理中,提出應用平均角法進行軌跡計算。為確保鉆進軌跡描述的準確性,可以進行多點測量,降低兩側點間距,提高計算精度,這種方法計算簡單,在實踐應用中應用較為廣泛。此外,在煤礦井下隨鉆測量技術鉆孔軌跡數據處理中還可以采取平衡正切法。然而其方法應用精度偏低,為滿足現場實際需求,本文提出應用Excel進行鉆孔孔跡測量參數計算,并繪制鉆孔軌跡圖。Excel工具具備著強大的數據處理功能,通過測量儀器,收集測點深度、傾角與方位角等信息,通過Excel形式進行保存,采取相應的計算方式進行孔跡坐標計算,選擇圖表導出方式,直觀獲得鉆孔軌跡水平及垂直投影。
5結束語
隨著煤礦開采深度增加,為確保煤礦生產安全性,實現生產效率,在煤礦開采中多采取定向鉆進技術,以實現對煤礦鉆進工作的有效控制。在分析鉆孔孔跡一般水平定向鉆進、水平定向鉆孔軌跡的基本要素、煤礦井下水平定向孔軌跡的一般形式和描述方法等基礎上,探究鉆孔孔跡數據處理方法,典型的鉆孔孔跡數據處理方法包括平均三角法、平衡正切法等,本文提出Excel法進行鉆孔孔跡測量參數計算,實踐證明其可行性,且效果良好。
作者:徐冠男 單位:中煤科工集團西安研究院有限公司
1設計理念
礦用節點式地震儀的設計理念可以概括為“節點式設計、獨立型激發、分布式采集、三通道存儲、集中式回收”,這些設計理念較好地呼應了煤礦井下地震儀器設計的客觀需求,其主要特點體現在[4-5]:1)節點式設計是指儀器無主機、無大線、無數據傳輸,節點式地震儀集傳統的分布式儀器的主機、采集站、交叉站、電源站于一體,可以靈活布設、方便采集,但又遵守統一的時間約定。2)獨立型激發是指可以獨立同時激發(ISS,in-dependentsimultaneousshooting)方式采集,對震源激發時間不作任何制約,可在確保安全的情況下同時放炮,大幅提高了作業效率,縮短了采集時間。3)分布式采集是指以各個節點式地震儀為單元,按照設計的位置布設接收點,獨立進行數據采集,采集道數可以自由擴展。4)三通道存儲是指每臺節點式地震儀設計為3個通道,可以滿足三分量采集的需求。5)集中式回收是指井下數據采集結束后,全部數據在回到地面后利用高速以太網實現數據集中回收。綜上可知,基于“節點式設計、獨立型激發、分布式采集、三通道存儲、集中式回收”的儀器設計理念,礦用節點式地震儀實現了本安防爆、技術先進、施工快捷的要求,每個采集通道的折合質量約1kg,為煤礦井下槽波地震勘探技術的應用奠定了基礎。
2槽波地震的觀測系統設計
2.1槽波地震勘探原理在煤層與頂底板的3層地質結構中,煤層的速度、密度相對較低,是一個“低速槽”,且煤層與頂、底板存在較大的波阻抗差異,屬于良好的地震反射界面。因此,在煤層中激發的地震波,遇到煤層頂底板后就會發生反射、透射和折射,且在較短的距離內地震反射波的入射角將會達到或超過臨界角,從而形成了全反射的條件,此后地震波的能量被“禁錮”在煤層的低速槽中而極少“逃逸”出去。因此,槽波是一種在煤層中激發、在煤層中接收、沿煤層傳播的制導波,其理論基礎完備,形成機理、傳播方式、波場特征等比較清楚。槽波地震探測就是利用煤層的這一導波特性,以探查煤層內斷層、陷落柱、煤厚變薄區、巖漿巖侵入范圍等地質異常的一種地球物理探測方法,它也是目前煤礦井下構造探測精度最高的方法[6-8]。
2.2槽波地震勘探方法槽波地震勘探是利用在煤層中激發和傳播的導波,探查煤層不連續性的一種地球物理方法,是地震勘探的一個分支。槽波地震勘探可以探查小斷層、陷落柱、煤層分叉與變薄帶、采空區及廢棄巷道等地質異常,具有探測距離大、精度高、抗干擾能力強、波形特征較易于識別以及最終探測結果直觀的優點,在探測精度、探測距離上優于其他煤礦井下物探方法,是目前最有效的煤礦井下探測方法之一。煤礦井下槽波地震勘探方法主要包括透射槽波地震勘探技術和反射槽波地震勘探技術,其中透射槽波地震勘探技術較為成熟、應用廣泛。1)透射槽波的觀測系統。它是利用從震源透過煤層傳至接收點的槽波信號,以探測工作面內斷層、陷落柱、煤層變薄區等地質異常體。因此,透射槽波地震勘探時,炮點與檢波點布置在不同巷道內,根據槽波的有無、強弱來判斷有無構造異常,透射槽波的最大探測距離可達煤厚的300倍??紤]到基建礦井、生產礦井的巷道條件以及地質需求,圖1給出了幾種典型的透射槽波地震勘探觀測系統設計示意[12]。圖1中的巷道以2條平行細線來代表,炮點與檢波點分別布置在巷道中,炮點距離、檢波點距離等依據設計要求確定;圖1中的陰影區域為透射槽波控制區域??梢钥闯?節點式地震儀能夠靈活適應各種巷道的任意組合形式,這是集中式或分布式槽波地震儀所無法比擬的。2)反射槽波的觀測系統。對于反射槽波而言,炮點與檢波點布置在同一巷道內,其最大優點是可以開展巷道兩側或掘進工作面前方的小構造探測,反射槽波探測的距離可以達到煤厚的100倍。如果槽波在煤層中傳播時遇到了地震波的波阻抗差異界面,就會產生反射槽波信號,通過分析反射槽波信號就能判斷出煤層不連續體的位置,從而進行地質推斷解釋。但是,目前煤礦井下反射槽波地震探測技術尚不成熟
。
3探測實例分析
在過去的十年里,煤炭資源高效開采技術與裝備發展迅速,煤炭資源高效集約化開采成為未來的一種發展趨勢,其突出特征表現在“一井一面”、全煤巷掘進、綜采放頂煤、超長超寬工作面以及快速掘進等,這就要求煤礦地質工作要能夠滿足大距離、超前探測的要求,透視槽波地震勘探技術可以實現采區、盤區范圍、多個工作面以及超長超寬工作面的超前探測。
3.1超大工作面槽波地震勘探某礦1904N工作面走向長1834m,傾向長317~330m,開采9號煤層(圖2)。掘進過程中共發現斷層14條,其中落差大于1m的7條,未發現巖溶陷落柱。9號煤層厚度3.58m,分為上、下分層,其中夾矸厚0.05~0.27m;煤層上分層平均厚度1.20m。工作面內煤層傾角在21°~36°,平均傾角26°。按照礦方要求,僅對1904N工作面中段1200m的范圍進行探測(圖2虛線范圍)。如果采用煤礦井下有線地震儀施工,至少需要分別鋪設2000m的炮線、通信線和1200m的接收電纜,工作量較大;而采用基于節點式的無纜地震儀進行數據采集,無需布設炮線、通信線,施工效率可以提高3~4倍。經過正演模擬,槽波地震勘探的觀測系統參數如下:回風巷、運輸巷均采用10m接收道距,共布置檢波點258個;回風巷、運輸巷均采用30m炮間距,共布設激發物理點94個。數據采集時,回風巷、運輸巷分別獨立激發,布設在回風巷、運輸巷的所有檢波器同時接收。圖3給出了回風巷激發、運輸巷接收的透射槽波記錄,透射槽波能量較強;圖3左側虛線圈定的范圍內,槽波透射能量較弱,這與運輸巷實際揭露的落差2m是一致的;另外,槽波實際透射距離大于800m。
3.2盤區槽波地震勘探由于透射槽波的探測距離較大,因此利用透射槽波探測技術可以實現大距離的盤區探測,從而通過一次探測可以實現2~4個工作面的構造探測,為盤區范圍工作面的優化設計提供依據。圖4中某盤區包括2個工作面,每個工作面設計走向長度2800m、傾向寬度220m,其上部工作面巷道掘進長度2800m,2個工作面中間的巷道掘進長度500m,下部工作面巷道掘進長度1300m(圖4)。采用節點式地震儀可以靈活布設的優勢,在每條巷道均勻布設炮點與接收點,其中左側2個梯形區域為利用3條巷道聯合透視的控制范圍,而右側三角形區域為僅利用上、下2條巷道的控制范圍。因此,利用透射槽波探測技術可以實現采區、盤區工作面的大距離探測。在煤層埋藏較淺、地形崎嶇、工農關系復雜地區,在地面開展三維地震難度較大,且效果不好。這時,如果借助煤礦井下大距離槽波透視技術,實現盤區構造的精細探測,可以達到事半功倍的效果。
3.3跨層透射槽波地震勘探在高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井以及水害嚴重礦井,在采煤工作面布設前,為了確保安全生產,需要提前開拓瓦斯高抽巷或底板泄水巷,以掩護煤巷安全掘進。在這種情況下,可以從瓦斯高抽巷或底板泄水巷向目標煤層施工淺孔,利用鉆孔布設炮點/檢波點,并結合一條掘進的煤巷,構成跨越空間巖巷—煤巷的三維立體探測系統,實現地質構造的超前探測。
4結論
1)相對于常規的集中式地震儀、分布遙測式地震儀而言,節點式地震儀不需要主機、交叉站、電源站和大線,施工時不需要相互通信,無需布設炮線、電話線,且具備獨立同步施工的能力,是煤礦井下槽波地震勘探的理想儀器。2)節點式地震儀采用“節點式設計、獨立型激發、分布式采集、三通道存儲、集中式回收”的設計理念,較好地滿足煤礦井下地震儀器本安防爆、指標先進、施工快捷等基本要求。3)節點式地震儀靈活、無約束布設的優勢,使得煤礦井下超長超寬工作面、互不貫通的巷道之間以及采區、盤區和煤巷-巖巷跨層條件下的槽波地震探測得以實現。為了更好地發揮煤礦井下槽波地震勘探技術的優勢,今后應該進一步加大反射槽波地震勘探、鉆孔—巷道的透射槽波地震勘探技術與裝備研究。
作者:程建遠江浩姬廣忠吳海單位:中國煤炭科工集團西安研究院有限公司
1煤礦井下無線通信技術的現狀
1.1TD-SCDMA無線通信技術的應用現狀TD-SCDMA技術是ITU研發出的第三代移動通信空間接口技術。其特點為上下頻段統一,能通過對時隙配置提供無線承載。TD-SCDMA無線通信技術可以支持勻速為8kb/s~2Mb/s的所有3G業務。TD-SCDMA系統采用時分雙工模式,但是由于載波占用的寬帶為1.6MHz,TD-SCDMA系統提供的速率有一定的數據限制。目前,TD-SCDMA礦用通信系統采用BBU+RRU方式,因沒有辦法直接使用太環網,當某個中間RRU故障會導致整個鏈上的RRU無法工作,維修、擴容比較困難。
1.2WCDMA無線通信技術的應用現狀WCDMA技術與TD-SCDMA都是ITU正式的第三代移動通信空間接口技術規范之一,該無線通信技術集CDMA、FDMA技術優勢于一體,是一種系統容量大、抗干擾能力較強的移動通信技術。WCDMA與TD-SCDMA相比,技術較為成熟,并且發展空間大,在擴頻的基礎上能夠獲得巨大的經濟效益,此外,還支持所有的3G業務。WCDMA作為產業鏈最為成熟的技術,不僅可實現語音通信功能,還能提供高速率數據和圖像傳輸功能。但其成本較高,使得多數煤礦企業望而止步。
2煤礦井下無線通信的技術難題
電磁波在礦井隧道中不能很好地進行傳播這已是公認的事實。一直以來,井下通信的技術難題是制約煤礦安全的重要因素之一,下面將從3個方面進行論述。
2.1巷道的環境條件對電磁波的影響煤礦井下巷道一般比較狹窄,彎曲延伸,存在多個分支,且分布在不同的地下平面。巷道的截面寬度不同,且巷道四周為煤層,粗糙不平。這一特殊的傳播環境對電磁波的傳播特性產生重大影響。電磁波頻率對傳輸的速度有較大的影響,巷道截面尺寸對電磁波傳輸也有影響,截面的尺寸與巷道內電磁波頻率成正比。此外,礦井下有照明線、動力線、鋼軌等縱向導體,這些線路的存在都會對電磁波的傳輸產生一定的影響。
2.2井下環境機電噪聲干擾嚴重如今,井下作業機械化與自動化設備的應用,不可避免地會增加噪聲的強度,但是這一問題并未引起人們的重視。通信技術中,噪聲是衰減和損耗通信質量的又一個重要因素。機械設備的作業一般是24h不停歇,因機械設備自身配置量大,啟動頻繁,所產生的電氣噪聲頻譜較寬。由于信號微弱會導致井下通信困難,噪聲問題是井下移動通信需解決的技術難題。
2.3接收點有用信號十分微弱無線電在井下的傳播可以被看作在一個特定的空間內進行,由于電磁波在傳輸的過程中受到煤巖層及磁導率的影響,因而其傳播速度并不是恒定不變的。煤礦井下的管道由于表面比較粗糙,且分布不均,這些都會對電磁波的傳輸造成影響。對于某個接收點來說,接受機本身信號微弱,在干擾之后很可能接收不到信號,這種特性的存在破壞了有用信號的傳輸,最終導致電磁波傳輸距離減低為數百米,從而使得井下通信非常困難。
3無線通信技術的發展方向———Femtocell技術的運用
Femtocell是根據3G技術發展和無線技術寬帶化發展方向而推出的一種低功率、超小型化的移動基站。它的運用在一定程度上提高了煤礦井下的安全性。Femtocell通過IP協議將用戶最先具備的ADSL/LAN寬帶進行線路連接,遠端由專用網關實現從IP網到無線網的連接,具備安裝便捷、能夠自動配置、直接使用的優點。
3.1Femtocell的技術優勢Femtocell技術的運用能夠最大范圍地覆蓋宏小區不能覆蓋的地方,可以減少來自宏小區基站的高功率開銷并提高宏小區基站的性能。此外,輻射更低,手機電池也更耐用,這些優勢都優于其他無線通信技術。當前在煤礦企業中,設備供應商主要是將NodeB和RNC功能集成于一個接入設備的扁平化架構,由于Femtocell網關的接口是Iu接口,扁平化架構可以將SGSN/GGSN功能集成于Femtocell接入設備,其技術優勢在于符合下一代移動網絡的發展趨勢,并在減少節點時提高網絡的可靠性。
3.2Femtocell的系統優勢Femtocell技術采用的是小型化設備,可以隨時使用,并能夠維護系統安全,增強靈活性。系統內部采用電信級標準設計,確保系統的穩定可靠性,無線通信能夠共享技術的應用,使系統的穩定性及可靠性大大提高,并能夠滿足設備的資源需求。Femtocell系統設備運營均衡,工作狀態較為穩定。此外,Femtocell技術系統的運用采用的是國際通用的通信標準設計,設備可與終端設備兼容,并能夠與多家主流設備的制造商生產的用戶交換機進行交換。
4結語
無線通信技術的應用極大地實現了地面對井下作業的監測和管理,能夠有效地保障井下作業的安全。就無線通信技術在井下使用的現狀而言,無線技術與自動化系統的深度融合還存在一定的發展空間,因而,應當不斷研究和實踐,使其更好地應用在煤礦行業中。
作者:劉慶偉單位:中國神華神東煤炭集團錦界煤礦管理處
1煤礦井下的采礦方法
在礦井開采煤炭中,為了提高煤礦的生產效率,就需要對高度集約化的開采技術給應用過來,同時,將各種具有較高性能的采煤工藝和裝備等引入進來;選擇的開采技術屬于高度集約化,同時應用的采煤工藝和設備具有較高的性能,煤礦井下采礦作業的安全性就可以得到實現,以便順利開展煤礦生產工作。如果開采的煤礦埋深較淺,還具有較硬的煤層和頂板,那么就需要將埋深淺控制技術、硬頂板控制技術和硬煤層處理技術給應用過來,以便有一套完善的現代化采煤技術形成,實現高產高效的目標。在對緩傾斜長壁薄煤層進行開采時,選擇的薄煤層采煤機或者刨煤機需要具備較高的可靠性和較大的功率,并且具有較小的體積。為了將采煤機的作用給充分發揮出來,需要利用采煤機來進行加固,保證足夠的穩定,在對開采技術選擇時,需要將采煤機和薄煤層實際情況給納入考慮范圍。為了促使采礦的高產高效目標得到實現,就需要對煤礦開采的機械化程度進行提升,將一系列高產高效設備給應用過來,這樣方有良好的保障系統形成。結合具體情況,對支架設備合理選擇,以便對礦井圍巖進行加固,保證足夠的穩定,將相應的監控設備應用過來,監控支架的支護質量和圍巖狀態等;之后,結合監控信息,對采煤機和礦井的運行情況進行分析和診斷,支架的操縱和改善利用電液控制閥組來完成,對信息自動采集系統進行完善,以便及時掌握液壓信息、支護質量信息等。實踐中福建地方小型礦井依然采用炮采采煤方法,也即是爆破采煤法。炮采工藝流程包括有破煤、裝煤、運煤、頂板支護、回柱放頂等。
2煤礦井下的采煤生產技術
在煤礦井下生產實踐中,我們需要從技術角度上來強化采礦方法,應用這些開采技術:
2.1深礦井開采技術
在深礦井開采技術的應用中,有諸多的環節都需要引起人們的重視,如嚴格控制開采礦壓,科學布置井巷,防治沖擊地壓以及防治瓦斯和火災等等。在具體實踐中,我們發現深礦井開采技術還不夠成熟,有諸多的問題出現,需要進一步研究,涉及到很多方面的內容,如深井作業環境變化、巷道支護技術以及掘進技術等等。
2.2巷道布置開采技術
在煤礦井下生產中,非常重要的一個環節就是巷道布置,巷道布置情況將會對煤礦井下的生產產生直接影響,同時,煤礦井下巷道布置也關系到了煤礦開采成本,因此,就需要對其產生足夠的重視。煤礦企業需要結合自身具體情況,對煤礦井下深入考察,并且將選擇的采煤方式和采煤技術給充分納入考慮范圍,對煤礦井下巷道科學合理的布置。為了促使煤礦生產效益得到提高,還需要優化煤礦巷道布置;深入研究煤礦巷道布置技術,保證其能夠有機結合其他方面的因素,如煤礦開采技術、煤礦井下作業條件等,這樣矸石運輸方面花費的時間和成本都可以得到減少。結合優化之后的巷道布置,來對開采技術合理應用,邊挖掘邊開采能夠實現,采礦效率得到了較大程度的提升。
2.3采場圍巖控制技術
要嚴格控制采場圍巖,如果采場圍巖穩定性不夠,那么就會在較大程度上威脅到采礦作業人員的生命財產安全;依據相關的開采經驗,有機結合現代化的理論以及先進的計算機測量技術,可以將地質構造情況給準確探測出來,這樣可以更加順利的進行煤礦開采,還可以全方面掌握煤礦采場的巖層情況。對于煤礦井下頂板,一般可以將其劃分為兩種類型,分別是堅硬巖層頂板和破碎巖層頂板,對于巖層控制技術的選擇,需要充分依據煤礦井下頂板情況來進行,這樣方可以獲得較好的成效,并且降低生產成本。在處理巖層頂板時,過去通常將高壓注水處理技術、深孔預裂爆破處理技術等應用過來,這些技術比較的復雜,并且需要較高的成本,在時代飛速發展的今天,這些技術逐漸暴露出來了諸多的問題,那么就需要對巖層頂板處理技術不斷的研發和創新。將優化后的開采技術給應用過來,可以促使生產效率得到顯著提升。同時,還需要深入研究高產高效的礦井,以便能夠全方位的優化礦井內部的巷道和開拓等各個方面。
3結語
綜上所述,煤礦資源是人類生產生活中非常重要的一項基礎性資源,社會經濟的發展和工業化程度的提高,我國對煤礦資源有著更大的需求;傳統的煤礦開采模式在實踐過程中逐漸暴露出來了一系列的問題,那么就需要結合時展的要求,深入的研究和探討煤礦井下采礦生產技術和采礦方法,不斷的優化和創新,提高生產效率,降低成本,推動煤礦企業獲得更好的發展。在具體實踐中,需要綜合考慮諸多方面的因素,充分依據自身具體情況,來對煤礦井下采礦生產技術和采礦方法合理選擇,以便促使高產高效采礦的目的得到實現,能夠安全生產,提高經濟效益。
作者:賴建民 單位:福建省福能集團煤電公司
1煤礦井下人員跟蹤定位安全管理系統工作原理
KJ25IA型人員定位系統的構成包括井上地面計算機、監控主機、服務器、信息傳輸平臺、人員定位分站、人員動態識別功能、人員標識卡以及信息傳輸線路等。其中,監控中心主要負責對系統所有設備以及井下人員標識卡進行檢測、數據收集、檢測分站數據的傳輸、統計數據的存儲、人員顯示、井下人員實時查詢與數據打印、網絡通訊、畫面編輯等。其具體的系統結構如圖1所示。井下定位系統的軟件功能實現包括:井下人員信息編碼采集——人員信息識別——人員數據信息加工——人員信息數據顯示——人員信息存儲——井下人員的查詢及報表打印。人員定位分站通過與動態識別器的直接通訊,實時獲取人員編碼相關信息,負責直接與監控主機進行聯系。系統的動態目標識別器的主要功能在于接收井下人員標識卡發出信息編碼,并將之作為與井下人員聯系的唯一編碼信息。當激活標識卡之后,其發送無線信號給人員動態目標識別器。人員標識卡的主要裝載于礦燈、礦帽、腰卡以及胸卡等部件。
2井下人員定位系統在煤礦安全管理工作中的應用
通過利用井下人員定位系統的安全管理功能,可以有效地解決煤礦井下安全管理工作中的諸多問題,概況為以下幾個方面。
2.1煤礦工作面勞動組織與作業查詢管理
軟件系統應用管理過程中,首先要將識別卡進行統一的編號管理,并將所有員工相對應的信息錄入到軟件管理系統的數據庫中。每一張識別卡中所包含的井下人員基本信息,如姓名、年齡、性別、工種、照片等。通過系統所具有的考勤、報表查詢功能,煤礦安全管理部門可以與工作面的當班工作人員進行系統考勤、報表查詢等操作,便于煤礦安全管理人員進行管理。同時,還可以針對工作面上的特殊工作,例如跟班干部、電鉗工、班組長等,按規定要求對出勤進行配置。人員定崗、班組工作是否到位、超時作業狀況,從而使得煤礦的安全管理工作得到強化。
2.2巡回檢查管理
巡回檢查人員是確保煤礦井下安全的重要措施,其主要執行人員包括安檢人員、瓦斯檢查人員以及科室跟班人員。利用井下人員定位系統,可以對安檢人員、特殊工種和科室跟班人員的巡檢情況進行軌跡查詢,從而找到所有人員各個階段經歷的路徑,并能夠進行人員活動軌跡的回放。利用系統的軌跡查詢功能,可以獲得人員所在地、人員所到地點到/離時間、巡檢工作時間等相關信息,從而督促并落實巡檢人員按照既定的制度進行巡檢,從而從根本上消除造成系統的安全隱患、事故。
2.3安全調度、救援呼叫應用
系統通過聯網可實現遠程終端信息顯示功能,并可實現信息多點共享,供多個部門及領導同時在不同地點查看信息,系統程序通過計算機能夠顯示出而相關信息。井下人員遭到險情時,可以通過佩戴的識別卡主動發出求救信號,調度人員接到系統報警后,立即啟動應急預案開展救助。同時,調度人員接到險情報告時可以通過系統的呼叫功能,像受險情威脅的相鄰區域人員發出呼叫撤離信息、通知人員提前撤離危險區域,避免事故的發生或擴大。
2.4安全管理禁區警報
通過利用系統的安全禁區警報功能,安全管理及通風部門可以對井下不安全的區域進行設定。當佩戴有標示卡的人員進入到該區域之后,系統將自動報警,并在系統的顯示界面顯示進入該禁區中的人員姓名,調度值班人員在接到告警信號之后,則立即啟動對應的安全管理程序,指揮進入禁區的人員立即撤離不安全區域。
2.5煤礦井下救災演練應用
為了加強礦井的安全管理工作,礦井安全管理人員日常需要進行救災演練。但是,當所實施的救災演練、演習以及工作面頂板強放爆破等風險相對較大的演練方案時,可以將所有可能受影響區域的人員、車輛等納入到定位管理系統追蹤體系中,便于在緊急事件發生時撤離危險區域,且在演習之后便于安全管理人員通過該系統確認人員是否已經完全撤離,從而有效避免井下出現險情。一旦井下發生水、火、頂板等災害事故時,地面監控主機可以顯示事故發生的類型、發生地點、所影響的人員等信息,便于制定并采取對應的救援預案,增加搶險救援的效率和針對性。
3系統運行過程中需要關注的主要問題
在系統的實際運行過程中,需要關注的主要問題是定位檢測過程中的漏卡問題和定位精度問題,其中漏卡容易導致地面主機在統計數據的過程中出現統計結果的不準確,進而導致監控主機沒有受到識別信號。因此,在系統的設計過程中要求采用擴頻技術強化信號傳輸強度、或者增加識別卡的數量,以解決漏卡問題。而定位不準確的問題主要是因為識別器布置不合理、或者布置數量不足,這時需要對識別器的布置距離、范圍等進行合理設置,通過在實際應用過程中解決這些問題。
作者:寧東曉單位:平煤股份八礦
1煤礦井下機電設備有效運行的重要性
1.1保證煤礦的安全生產
隨著我國煤礦行業的不斷發展,逐漸加大了對井下機電設備的投入力度。尤其是在井下生產過程中,各個環節都離不開機電設備的參與。因此,只有做好機電設備的日常維護與維修工作,才能保證機電設備的正常運行和煤礦的安全生產。
1.2提高生產效率,降低生產成本
現代科學技術的進步,推動了煤礦井下機電設備的改進與發展,尤其是在性能方面,對于提高煤礦工作效率起到了至關重要的作用。先進機電設備的引進、維護與維修不僅可以提高煤礦井下的生產效率,而且還能有效的降低企業生產成本,提高企業經濟效益。
1.3有利于井下安全生產管理
通過相關的調查和分析發現,煤礦井下安全事故的發生絕大部分是由于機電設備出現故障造成的。因此,加大對煤礦井下機電設備的維護和維修工作,可以有利于推動井下安全生產管理,降低井下事故的發生率。
2井下機電設備維護與維修過程中存在的問題
煤礦井下機電設備運行狀態的好壞將會直接決定井下能否安全生產。然而在對井下機電設備維護和維修的過程中,經常會出現日常維護與維修管理不到位、技術和資金投入力度不夠、機電設備制造和采購混亂等現象,從而導致煤礦井下機電設備的維護和維修工作不能有效進行,導致其運行過程存在安全隱患,具體方面如下。
2.1機電設備日常維護與維修管理不到位
部分煤礦企業對機電設備的日常維護與維修工作疏于管理,缺乏足夠的重視力度,從而導致運行故障頻發,這樣不僅降低了設備的使用壽命,而且還給工作人員和煤礦企業造成了巨大損失。其主要表現為:①管理機構不健全。有些煤礦企業缺乏專門的井下機電設備管理小組,導致機電設備的使用、存放、維護、維修環節未建立系統性的跟蹤臺帳,同時機電設備的使用和維護工作混亂不堪,導致維護和維修人員不能定期對設備進行檢測和保養工作。同時相關人員對煤礦井下機電設備的檢查、督促落實不到位,未能充分發揮管理服務的作用。②現場專業維護和維修人員的技術水平和責任心參差不齊。有很多煤礦企業的設備維修人員對機電設備維護與維修知識掌握不全面,導致機電設備的維護和維修工作不該干的天天干,該干的不干,從而造成了人力、物力和財力的大大浪費。③未嚴格按照規章制度操作。對于機電設備的維護與維修方面,很多維修人員對設備的基本知識掌握不足,不能通過觀察來判斷設備運行狀態,同時各項操作也未按照規程來做,從而導致機電設備的維護與維修工作難度增大。
2.2技術和資金投入力度不夠
如今生產力已經成為煤礦行業考慮的主要因素,但是很多煤礦企業由于技術和資金的投入力度不夠,從而導致機電設備不能及時進行維護、維修和更新,而且在對其進行檢查過程中也不愿意投入更多的配件,檢修工作一般停留在表面。對于專業操作技術方面,也很少引進高學歷的專業人才,導致煤礦井下機電維護與維修管理工作跟不上時展的步伐。有些煤礦企業不重視對員工的教育與培訓,幾乎很少進行維修方面的專門培訓,而開展的僅是一些與機電維修和維護無關的制度和文件學習方面的培訓,從而導致煤礦井下機電維護與維修工作不能順利進行。
2.3機電設備的制造和采購混亂
隨著煤炭市場對煤炭需求量的不斷增加,加快了相關機電設備設計與制造,同時也造成了機電設備的類型、性能參差不齊,某些設備很難滿足煤礦井下的生產、維護、維修要求。究其主要原因是:①有些非煤炭設備專用廠家通過對自己的設備進行簡單改造便賣給了煤礦企業,而企業由于自身缺乏相關技術人員,設計出來的圖紙完全是紙上談兵,設備生產過程中未與煤礦企業進行有效的溝通,從而導致生產和使用不能有效的銜接在一起。②煤炭設備生產行業具有較大的利潤,所以有些單位為了贏占市場先機,對于設備的生產未嚴格按照國家規定的標準進行操作,經常出現投機取巧、以次充好的問題,導致某些設備不能順利的應用于井下生產,也給維護和維修工作帶來不便。③在利益的驅使下,部分銷售人員盡自己最大努力搶占機電設備銷售市場,從而導致部分唯利是圖的銷售人員混入其中,利用一些非常規手段通過煤礦企業重重關卡,讓一些劣質品、次品甚至是無產品合格證的設備應用于煤礦井下生產,從而影響了井下的生產效率。
3提高煤礦井下機電設備維護與維修的措施
3.1完善機電設備的維護與維修制度
一個完善的規章制度可以有效地確保企業穩定發展,機電設備的維護與維修工作也不例外。通過對相關規章制度的建立和完善,不僅可以管好、用好設備,而且還能避免人力、物力、財力的浪費,從而確保煤礦的安全生產。因此,要從以下幾個方面加強對煤礦井下機電設備維護與維修制度的完善:①完善機電設備采購管理制度,以確保設備的整體質量。②完善機電設備維護、保養、檢修標準以及維護、保養、檢修時間,以確保設備的安全運行。③完善機電設備責任制,將其責任到人。④建立機電設備維護、維修管理檔案,記錄設備的相關技術參數、維護與維修項目、零部件的更換,以保證每臺設備從投入使用到報廢都有據可查。⑤成立技術攻關小組,對機電設備的一些疑難雜癥進行有效的攻克。⑥規定設備使用與更換時間。
3.2加強對設備維護與維修方式的更新
大部分煤礦井下機電設備的維護與維修方式比較落后,他們基本上不重視對設備的維護工作,僅當設備出現故障時才對其進行維修。因此,煤礦企業要充分考慮機電設備的使用壽命,利于信息化技術,委派專業人員對機電設備的運行狀態進行監測,發現設備隱形故障,要及時對其進行維護,最好將問題處理在萌芽狀態。檢修時要加大對檢驗設備的投入力度,按照相關規范和標準進行維護與維修,從而提高設備的使用效率。
3.3提高員工的綜合素質水平
現階段,煤礦井下生產階段普遍存在一個問題,即生產力水平比較低,很多員工來自于農村,文化程度參差不齊,因此,煤礦企業首先要對這些員工進行系統性的教育和培訓,使他們能夠全面地了解和掌握機電設備維護與維修方面的知識,提高員工的綜合素質水平,以便于做好煤礦井下機電設備的維護與維修工作,確保機電設備的正常運行。
4結語
綜上所述,煤礦企業要想從根本上提高煤礦井下的生產效率,提高企業的經濟效益,就需要做好井下機電設備的維護與維修工作,不斷完善機電設備的維護與維修制度,加強對設備維護、維修方式的更新以及提高員工的綜合素質水平等,只有這樣才能確保井下機電設備的正常運行。
作者:李云鵬單位:西山煤電集團公司
[摘要]目的總結煤礦井下眼爆炸傷的致傷原因和處理辦法。方法回顧性分析眼爆炸傷致傷原因及臨床表現。處理辦法摘要:(1)首先搶救病人生命,盡快脫離生命危險。(2)解決今后傷眼復明新問題摘要:①及時妥善處理創口達到一期愈合;②控制眼內感染;③正確處理眼的并發癥和后遺癥,如外傷性白內障及繼發青光眼等;④抓住主要矛盾,分清主次進行處理是恢復視力的關鍵所在。結果采取積極處理創口及并發癥和后遺癥可恢復和提高視力。結論眼爆炸傷是眼外傷中最復雜、最嚴重的綜合性外傷,多處眼內同時發生病變,常合并顱腦及全身其他部位的損傷。對此我們采取積極搶救的治療辦法是十分必要的,一定要引起大家注重。
[]爆炸傷;眼外傷
眼爆炸傷是眼外傷中最復雜、最嚴重的綜合外傷,是主要致盲原因之一。積極采取綜合性辦法,對視力不同程度的恢復十分重要,現將處理點滴心得報告如下。
1致傷原因
致傷原因摘要:(1)鉆孔時,誤觸及殘留的“啞炮”。(2)工作不協調,爆破時,工作人員未脫離危險區而爆破,或工人正連接導線而忽然爆破。(3)嚴重管理不當,零散的雷管遺留在工作面上,作業時觸及而爆炸。
2臨床表現
爆炸傷常合并顱腦損傷、鼻及副鼻竇損傷、頜骨骨折等一系列外傷,引起創傷性、失血性休克等癥。爆炸傷所造成的眼部損傷極為復雜,多處眼內組織均可同時發生病變,產生眼部多種表現,以角膜異物、裂口傷為最多見,往往傷情嚴重,對眼球及視功能破壞最大,經常致殘而失明。
3眼爆炸傷的處理
3.1積極搶救創傷性、失血性休克,盡快使病人脫離生命危險這項工作,經常在處理眼爆炸傷之前或同步進行,在外科醫生協助下,多數病人脫離生命危險,但少數病人,單純注重眼外傷的處理而忽視全身狀態的變化,由于腦挫裂傷較重而死亡,十分痛心,必須引起臨床醫生的高度警惕。
3.2對眼爆炸傷的處理眼爆炸傷常引起雙眼多處眼內組織發生病變,所以必須按解剖部位逐處仔細進行檢查,抓住主要矛盾,分清主次進行處理。
3.2.1對角鞏膜創口的處理結膜、角鞏膜除有大小深淺不同密集的煤質異物外,還存在著多處不規則、大小不等的穿透或非穿透創口,其中夾雜煤塵和沙粒。處理這樣的創口,原則上,盡量一次徹底清除異物,準確對合創口修補縫合。以免再次取異物對角膜組織破壞較大影響視力,同時也減少眼內感染機會。利用10%慶大霉素液,用針頭邊沖洗,邊剔取異物。超過3mm的創口按正常進行修補,創口間眼內容物一律剪除。術畢,結膜下注射慶大霉素2萬u加地塞米松1mg。
3.2.2虹膜脫出的處理對虹膜脫出,以前各位學者主張受傷時間較短、虹膜表面清潔可送回原處,保持瞳孔圓正。通過我們臨床實踐心得到,虹膜脫出無論時間長短或清潔和否,一律剪除為好。這樣做的益處有摘要:(1)減少眼內感染機會。(2)虹膜脫入創口間,受創口擠壓,多次推送揉搓,虹膜色素脫失,虹膜本身彈力和張力及生理功能減低,勉強送回不能伸展而卷曲或堆積創口四周,易和創口粘連,或前后粘連,導致繼發青光眼的發生。(3)色素膜嵌頓創口內,眼內慢性炎癥反應長期不退而影響視力的恢復。
3.2.3較重的雙眼爆炸傷的處理原則上應盡量保護雙眼,無論創口大小、傷情嚴重程度,均進行創口妥善處理,不必摘除眼球。因為摘要:(1)眼爆炸傷,傷情復雜,當時很難正確判定哪個眼有保留價值。(2)防止交感性眼炎發生,無臨床意義。
3.2.4對傷后眼球摘除的啟示傷后眼球摘除的幾點啟示摘要:(1)傷后眼球逐漸眼壓偏低而萎縮,較大的裂口傷下面常存留較大煤質異物。B超和CT對此可做準確診斷。(2)睫狀體部位損傷眼球經常萎縮,睫狀體組織機化呈膜性物附著,這可能為房水分泌減少之故。(3)玻璃體濃縮呈凍樣改變目前原因未明。
3.3對眼并發癥及后遺癥的處理眼外傷后眼內并發癥處理得當,對視力恢復也很重要。
3.3.1外傷性白內障在處理角膜創口的同時,對晶體明顯水腫混濁,或部分皮質脫入或游離于前房內,利用注吸針頭從原創口吸出皮質或沖洗,可減輕術后炎癥反應,防止繼發青光眼的發生。外傷性白內障,假如沒有眼內并發癥出現,傷后3~6個月行針吸術,否則立即實行手術。
3.3.2前房積血前房出血量少,無需治療,可自行吸收;大量出血,除了術中沖洗外,我院目前以藥物治療為主。具體辦法摘要:(1)病人取半坐位,積血向下流動,上半部房角顯露,有利房水循環。(2)20%甘露醇和激素靜點,降低眼壓有利于血液的吸收。(3)中藥四物湯治療前房出血可收到明顯效果。(4)前房出血在7天內,或者有并發癥出現,可以做前房穿刺術。(5)近幾年來應用尿激酶治療前房出血和眼內出血收到了滿足效果。
4小結
煤礦井下爆炸傷是眼外傷中最復雜、最嚴重的損傷,常導致雙眼失明,傷后及時采取積極處理創口及其并發癥和后遺癥是恢復和提高視力的關鍵,所以一定要引起重視,而最關鍵、最有效的辦法是對眼爆炸傷的預防。
摘要:在礦井建設中,井下消防、灑水工程無疑是建設中不可或缺的工作,為井下的安全生產帶來了舉足輕重的作用。井下消防、灑水工程減輕了井下煤塵、保證了工人的健康、防止井下煤塵的爆炸以及外來因素火災的及時滅火,而且在井下建設中,運用灑水是最經濟和有效的方法。
關鍵詞:煤礦井下消防;灑水系統;設計策略
煤礦井下消防、灑水設計是煤礦井下安全生產的重要保證。在煤炭行業不斷發展的當今時代,對于井下消防安全的要求也逐漸提高,國家頒發的《煤礦安全設施設計規范》也在日漸改進。在實際生產中,并不能保證所有煤礦都會遵章守紀以及不可避免的突發性情況,所以,在消防灑水井下作業中所面臨的問題也是不盡相同的。
1井下灑水給水系統的設計
1.1噴霧降塵
將有壓力的水通過霧化噴嘴,形成覆蓋一定區域的密集水霧,從而對各種煤礦生產防塵、防火、滅火。在井下煤倉放煤口、卸煤站、運輸機、轉載點和采煤面都安裝自動噴霧裝置,在控制粉塵濃度的前提下,就可以讓巷道的粉塵受到控制。在液壓支架移駕時普通的采礦工作中應當用KZP-G型號的自動噴霧裝置,此裝置是由主機、傳感器、電磁閥和噴霧器等組合而成,每8個支架中間會安插一組噴霧的裝置,每一組安放四個噴嘴,而每個噴嘴的0.03L/s-0.10L/s;水壓為1.0MPa-2.0MPa。經過對神東煤礦補連塔煤礦使用此裝置的調查,該裝置使用時間在10h-12h中,降塵率在80%以上,并且設備的靈敏度很高,幾乎沒有故障。在綜合機械化采礦工作中的降塵,我們優先考慮的是煤炭科學研究總院重慶分院所開發的YDPF型多功能自動控制閥裝置,因為該裝置是通過每個支架的液壓聯動達到噴霧降塵的。此裝置的移動霧化噴嘴是每個支架安裝4個;而在放煤口的每個支架也安裝4個。當此裝置設計為每只噴嘴的水流量為0.097L/s,水的壓力達到1.8MPa時,并且每天的工作時間為4h-8h這樣所產生的工作效果是最佳的。在煤礦巷道定位噴霧的所有裝置中,目前采用了現階段較流行的KHC7型礦用自動防塵裝置,我們在這個裝置上安裝上不同的傳感器,就會適應各種情況的煤塵所帶來的不同效果。如果在收稿日期:2016-04-05作者簡介:張宇(1982-),男,本科學歷,助理工程師,現在陜西省何家塔煤礦從事煤礦給排水供熱工作。KHC7型礦用自動防塵裝置上如搭配上KGT17-LX系列傳感器,就可以充分的運用在炮采、炮掘工作爆破時的強噴霧降塵,當我們設定每個噴嘴水流量為0.3L/s,水壓為0.8MPa-1.0MPa,是最完美的工作效果,從而實現了由地面到中心的自動噴霧降塵體系。
1.2煤層灑水
在礦井中,可以在采煤前向被采的煤層灑水,緩解在煤過程中產生的煤塵。煤層的注水量取決于煤層的地質情況,一般每噸煤的注水量為20L-30L。參照國內外注水的經驗,注水壓力應當將水壓控制為中低壓長時間注水,滲水性較強的煤層采用3MPa的低壓,滲水性較弱的煤層采用3MPa-10MPa的中壓,如果有必要,可以再增高壓力到大于10MPa。灑水作業的工作時間由注水作業與采煤作業平行、交錯而定。
1.3特定風流凈化水幕
在礦井井下巷道內,漂浮著無數的煤塵和巖塵,可以使用的最佳方法是風流凈化水幕。風流凈化水幕是由若干噴頭組成,將其安裝在采煤工作面的回風巷處、掘進工作面裝車點下風向20m的地方,配上LZS-PG型光控水幕裝置,裝置間距控制在200m,水壓為5MPa,噴頭用水量為1.3L/s,從而在井下巷道橫斷面上形成一層水幕。在鄭煤集團告成煤礦的調研中,降塵率在90.6%以上。
1.4清洗井下巷道
井下所有主要運輸通道,包括總回風巷道以及主要回風巷道、采集區域的回風巷道和皮帶運輸巷道、挖掘工作表面及周圍以及所有煤塵可能匯集的巷道都是必須進行沖洗的,發生煤塵爆炸的主要原因就是沒有定期沖洗巷道內的煤塵,導致煤塵沉積,難以消除。所有的巷道內一般都會安裝消防給水管道,也可以用消防給水管道內的水對巷道進行沖洗,關于沖洗所用到的用水量設定為0.4L/s-0.6L/s,水壓為0.3MPa-0.5MPa,日工作時間為6h-8h。陜西省何家塔煤礦是近水平斜井,礦井垂直深度80m,機械化采掘,皮帶運輸巷道為8000m,其中順槽皮帶4000m盤區運輸皮帶2000m主斜井皮帶2200m。針對此煤礦分析皮帶巷道起火的原因以及防治工作。皮帶巷道起火的原因有:沒有按照相關煤礦安全生產的規定,致使阻燃皮帶面長期摩擦發熱而起火;安全保護裝設施不完善,巷道內的環境惡劣造成皮帶與托輥摩擦而起火。我們為了抑制這種不必要的皮帶起火現象,間接性的對皮帶巷道采用自動停機,添加潤滑,讓皮帶巷道可以在自行發熱后能夠自動噴出水來,從而起到降溫的作用。定期務必加強對皮帶巷道的徹底檢查。
2井下消防給水及滅火系統設計
2.1地面消防水池設計
消防水池一般設在消防管道入井處,它的作用是儲備消防用水。消防用水是不能與其他用水共用一個儲水池的,即使共用也應采取措施確保消防用水不為他用。何家塔煤礦所設計的消防水池總容積在600m3距離井底垂直距離約160m,其所能供應的水量和水壓完全符合煤礦消防需求。
2.2井下消防管道與消火栓的設置及供水量
井下消防與灑水對水質的要求是一樣的,因此從經濟原則出發,采用消防、灑水合一的管道設計為宜。在鋪設管道的時候,盡量保持水管水流方向與風向一致,管道必須延伸到可以對全部用水點進行供水的全部地方,如主要的運輸巷、上山與下山的巷內、采煤工作面運輸與回風巷、挖掘內巷道等等地方,每隔100m安裝一個控制閥。對于水管閥門的設計要考慮到現實需要,對于易產生火災的地方要有專門設計。井下消火栓的供水量就是由礦井的生產能力來衡量的。當消火栓的供水量達到5L/s時,礦井的生產能力為0.9Mt/a,當消火栓的供水量達到7.5L/s時,礦井的生產能力在1.2Mt/a-3.0Mt/a中間,當消火栓的供水量達到10L/s時,礦井生產能力為4Mt/a。當火災危險程度增加時,消火栓供水量應當控制在5L/s-10L/s的范圍內是最為合適的,此時井下消火栓出口壓力應為0.35MPa-0.50MPa;工作時間6h。
2.3井下消防滅火系統的設置
對于火災應提早做好防范措施,自動噴水滅火系統裝置一般設置于容易發生火災的位置,如帶式輸送機的機頭機尾上。此裝置的具體操作就是感溫探測器和感煙探測器探測到過熱的熱度以及過濃的煙霧時,探測器就會向報警控制器發出信息,雨淋閥就會自動開啟,致使灑水噴頭就會向外噴水,從而滅火。自動噴水滅火裝置的綜合測試設計數據為:噴水強度應達到8L/(min/㎡),巷道的最佳長度為14m-18m,灑水噴頭的出口處壓力應為0.1MPa-0.2MPa為最佳,最長作業噴水時間為2h。針對立井或斜井的采礦環境,采用水噴霧隔火裝置進行滅火。水噴霧隔火裝置普遍為三層噴霧裝置,每層的間距為3m-5m,每層安裝噴頭2個-3個,工作時間為6h。通過水噴霧隔火裝置可以斷開井上與井下之間的火災關系。
3結語
井下消防、灑水系統都是煤礦作業安全保證的重中之重。面對錯綜復雜的井下環境,如何根據不同各個煤礦礦區的特殊之處,來設計出最適合的井下消防及灑水系統的方案,一定得不斷優化設計,不斷完善相關設計才能為開采挖掘煤礦資源提供安全、可靠的環境。
作者:張宇 單位:陜西省何家塔煤礦
摘要本文首先闡述了機電設備管理的重要性,進而探討了機電設備管理的基本原則,最后提出了機電設備管理的一些方法。意在進一步加強機電設備管理,保障機電設備的穩定性,延長機電設備的使用壽命,最終達到提高生產效率的目的。
關鍵詞煤礦開發;井下機電設備;管理問題
根據煤礦開采企業的資料顯示,我國大多數的煤礦開采企業都已經使用了機電設備,并且,在機電使用中,其成本支出幾乎占了總成本的40%,此外,煤礦企業的安全事故的發展很多情況是由于機電設備出現故障而導致的,因此,就要加強對機電設備的管理,采用現代的管理技術,加強日常維護、制定好科學的維修方法、完善人才培育,從而降低機電設備故障的發生,延長機電設備的使用壽命。
1加強機電設備管理的重要性
1.1保障正常生產
隨著煤礦開發的技術不斷提升,大量的機電設備投入到了生產之中,極大的提升了煤礦開發的效率,如果機電設備一旦出現故障,就必然的影響到了工作的進程,因此,加強機電設備的管理,對于保障正常生產起到了至關重要的作用。
1.2節約成本,提高經濟效益
機電設備是高科技的產品,隨著煤礦礦井作業要求的不斷提升,人們不斷的改進機電設備,從而極大的提升了機電設備的性能,從而實現了生產效率的大幅提升,節約了大量的人力成本,這對于企業的經濟效益提升是具有毋庸置疑的作用。
2機電設備管理的基本原則
2.1安全性原則
礦井下的機電設備是一個整體的工作系統,各個設備之間有著緊密的關聯性,在井下煤礦開采過程中,使用采煤機進行煤礦開采,然后通過刮板輸送機收集煤礦,再運用轉載機、運輸帶、給煤機將煤礦送至提升機上輸送到地面。整個工作鏈中,每臺機電設備都有他獨特作用,都是不可或缺的環節。一旦某個設備出現故障,都會導致整個工作鏈停止。并且,礦井之下環境復雜,一旦機械設備出現短路、設備失靈、設備爆炸等等現象,都極易導致發生礦井瓦斯或煤塵發生爆炸的危險。所以,煤礦井下機電設備的管理必須以保障生產的安全性為前提。
2.2生產效益原則
進行設備管理的目的就是為了保證正常生產和效率的提升,這就要求在機電管理中,應注重機電設備的合理配置以及規范使用問題,才能確保正常的穩定進行,最大化的利用設備進行生產,延長設備的使用壽命,減少機械故障,從而保障生產效益。
3加強設備管理的方法
3.1實現機電設備管理的制度化
首先,實現管理的標準化。要根據機電設備的使用規范和安全標準來進行使用,比如《煤礦安全規程》《設備完好標準》《電氣設備防爆標準》《礦井三大保護整定細則》及供用電標準化標準等都對煤礦礦井作業中的機電設備使用進行了細致的規定,煤礦企業必須按照規范來使用機電設備。其次,實現設備管理的制度化。在用電設備的使用中,嚴格執行用電設備“四檢制”和訂單檢修制度,將“訂單式”檢修由綜采和機掘單位推廣至全礦井上下各設備使用單位,做好大型用電設備和井下電氣設備的安全監控運行管理。實行用電設備編碼管理,確保全礦井安全裝備的可靠運行。最后,實現機電設備管理的檔案化。要進一步加強機電設備管理的檔案化,做好及時的信息整理與更新。其中,對于機電設備管理的檔案內容應該包括:設備的性能、設備的價值、設備安裝調試的情況、日常維護情況、定期檢修情況、零件維護與更新情況等等,這樣就能對機電設備進行全程的跟蹤與監控,通過這種方式,一方面可以提升人們對設備實用性的認識,使得設備管理走向精細化、標準化,另一方面可以提高人們對設備風險的評估與判斷能力,降低設備使用風險的發生。
3.2做好機電設備運行中的管理
機電設備在礦井下的作業時間較長,工作量大,加之井下的環境對設備的影響也極大,因此,就必須做好機電設備運行中的管理。
(1)要做好機電設備的防爆管理工作。
一是要做好機電設備入井錢的防爆檢測,在確認安全之后要貼上入井許可才能運送到井下作業;二是要加強日常的檢修,每天都要進行安全防爆檢測,一旦發現隱患就要及時排除;三是要制定定期的全面性檢測工作,可以每個月對機電設備進行全面檢查1次,每一個季度在檢查完之后更新一個防爆驗證標簽。
(2)加強設備的檢修與維護。
煤礦井下工作環境十分惡劣,不但對礦工身體傷害很大,對機電設備的傷害也很大。煤礦井下溫度高,濕度大,淋水、圍巖、腐蝕性氣體時常危害著機電設備。在設備的工作過程中,要委派專人對設備進行日常的檢修與定期的維護,一旦發現零件損傷或是過度疲勞,就要及時的進行更換,要市場更換輪滑劑、機油等輔助材料,如果線路出現老化或是腐蝕生銹要及時的更換。通過日常檢修和定期維護來確保設備的安全穩定性。
(3)要做好設備故障應急方案
煤礦設備一般價格昂貴,額外采購1臺備用設備顯然是不經濟的,因此,應對故障問題,最好是培養一些維修人員,備好一些容易出現故障的零部件,一旦部件出現問題,可以及時的更換,不會影響生產。此外,還要加強井下供電的管理,要派專人對供電設施進行定期的維護,排除供電設施的安全隱患,從而保障機電設備的安全穩定運行。
3.3建立設備安全監督管理體系
通過對大量機電設備事故產生的原因進行分析,往往會發現,企業完善的安全監督管理體系是重要的原因之一。所以,必須要完善設備安全監督管理體系建設,并認真落實到位。首先,擴大生產安全員的責任范圍,將機電設備的各項管理工作納入其職責范圍內,讓其每天都要對機電設備管理的各項事務進行監督與審核。其次,充分發揮使用人員的監督作用,建立機電機電設備異常上報制度,員工在使用設備時,只要發現設備存在或是可能存在異常,應及時上報檢修;還要建立檢修監督制度,讓使用人員參與到對檢修人員的監督之中。
3.4要加強專業人才的培育
煤礦井下機電設備的安全穩定運行是進行生產的基礎,而機電設備的管理與維護都需要由專業的人員來進行,因此,企業要做好機電設備管理專業人才的培育工作。煤礦企業可以定期開展機電設備管理與維護的培訓工作,請專家來講解設備的相關性能、使用方法和常見的故障問題與排除方法;企業還可以派維修人員到生產企業去學習,從而更要的掌握設備工作原理,方便在日后設備養護及維修時及時找到問題根源。當然,對于煤礦企業來說,還有更重要的就是要開展設備管理與維護的演練工作,從而提升管理與維護人員的實踐操作水平。此外,還要求修護人員要具有一定的外語水平,這樣才能在企業引進先進的國外設備時,依然能夠得心應手。
4結論
煤礦井下機電設備的使用越來越多,確保機電設備的安全穩定運行對于保障生產安全、提高生產與經濟的效益都有著重要的作用。這就要求煤礦企業要做好井下機電設備的管理工作,要確保設備的安全性、穩定性以及故障的快速排除。因此,煤礦企業就要實現機電設備管理的制度化、從源頭抓好設備的管理、做好機電設備運行中的管理、要加強專業人才的培育,從而提升機電設備的管理水平,使井下機電設備的運行和使用壽命達到最佳狀況,最終達到提升企業經濟效益的目的。
作者:湯保民 孫國強 單位:山東魯泰控股集團有限公司 兗礦炭素制品有限公司
【摘要】隨著目前我國經濟的發展,對于煤礦建設的增長也有了顯著提高,煤礦的井下作業是我們需要時刻關注的一個問題,對于工作人員的安全和國家的經濟效益是影響非常大的,目前我國的井下作業還存在很多的危險,所以必須要通過現代化的科技手段來進行改進,通過實現井下崗位的實時監控和綜采綜放作業的人員控制,有效的對井下進行監控、監視工作的進行,現代化的礦井信息傳輸都應該建立寬帶與有線、無線形式的結合,通過對于現代化科技手段的不斷探索,實現對于煤礦井下作業的有線寬帶信息傳輸。本文主要針對煤礦井下的有線寬帶信息傳輸的要求及結構展開分析。
【關鍵詞】煤礦有線傳輸;寬帶傳輸
對于以往的煤礦行業的作業通常情況下都是經過人工來進行開采,煤炭的產量和效益由于技術的復雜變得非常的少,并且井下作業的風險系數非常的高,作業人員的安全問題存在隱患。在國家對于礦產生產的大力支持下,我國的煤炭改革已經迎來了新的時期,現在的信息化技術越來越多的應用到了煤礦的生產過程中,逐漸的取代傳統落后的生產模式,現代化、信息化的技術手段在更大程度上滿足了人們對于安全生產的要求。對于煤礦產業的生產目標,實現對于煤礦井下有線網絡傳輸的信息化研究可以實現對于礦井作業的安全生產過程,進行全程的監控、安全環境監控和各種信息的收集,這也是一項非常重要的技術手段。通過利用先進的科技手段和管理思想,建立起高科技技術的檢測與監控管理系統,形成一種低成本、高效益的生產模式,更大的提高了生產的安全性能。
1礦井信息傳輸系統總體要求
如果要進行礦井信息的傳輸作業就必須要對井下人員進行有效的管理,減少礦井下作業人員的數量,可以通過各方面固定崗位的無人值守和遠程監控進行有效的生產控制,必須要實現通風、排水、供電、運輸等方面的功能。綜采綜放的采煤工作面人員作業和地面的遠程監控都要控制到位。這就要求煤礦監控系統要有一定的數量和技術水平,有模擬、開關、累計等功能,還必須加強對于檢測、報警、顯示、存儲、打印附加的輔助功能的設計。對于礦井外的周邊環境和自然情況及時的預防報警,做到安全生產,降低礦井作業的風險。如果要實現礦下作業無人值守、綜采綜放采煤工作面的少人作業,除了對于基本的要求煤礦監控系統的地面遠程控制功能以外還需要增加輔助的設施,可以通過對關鍵部位放置攝像機的形式進行煤礦作業環境和設備運行的實時監督,對于煤礦井下的設備運行和網絡需要具備專用的礦用調度通信系統,以及移動通信系統,可以有效地滿足礦井下的信息傳輸,及時的指揮作業人員進行礦井情況告知。實現高效的現代化礦井信息傳輸平臺必須要滿足同時傳輸監控數據、語音和圖像等多方面的信息內容,并且還需要滿足以下方面的要求:(1)傳輸寬帶的要求,必須配備專門信息傳輸寬帶用來滿足監控數據、語音和圖像等多種信息的傳輸工作,進行有效的實時傳輸。(2)有線與無線相互結合,有線無線的形式可以滿足固定和移動監控、監視和語音通信的各方面的要求。(3)傳輸距離要遠。由于井下作業的作業面距離比較長,所以如果要做到監控到位就需要滿足對于工作面的監控數據、語音和圖像等信息傳輸到地面的控制中心來進行有效的控制。(4)安全性好。系統中的設備(除電源外)都應該確定有最好的安全性能,由于井下作業本就屬于高危險作業所以對于傳輸設備必須要具備安全型防爆電氣設備,電源應為隔爆兼本質安全型、澆封兼本質安全型等本質安全與其他防爆型式的復合型式防爆電氣設備。
2煤礦井下有線傳輸網絡結構
我國煤礦產業的地質地下情況都非常的復雜,對于施工作業也有一定的難度,在井下的作業結構也很多樣化,有多重的工作面形式。煤礦井下電纜或者光纜必須要沿著通道兩側來進行固定,以減小對于空間的利用。采取吊掛的形式可以減少頂板的冒落和發生事故的時候對于電纜和光纜造成破壞性的傷害,井下的電纜或者光纜可以沿著地板進行埋設,同時做好防水處理,以免出現被水浸泡的現象。對于礦壓和底鼓的礦井形式屬于比較嚴重的礦井,不適合采取埋入式的方式進行電線電纜的敷設。所以如果想創建理想的煤礦井下有線傳輸網絡必須采用適合礦下結構的方式。目前我們國家比較多見的煤礦井下有線傳輸網絡可以可以分為星型、環型、樹型和總線型幾種方式,下面對于各個結構進行具體的分析:(1)星型網絡結構,其自身的優勢在于故障點對于系統的影響非常的小、對于故障的排解能力強,但是在對于電纜和光纜的消耗量比較大、成本大、接入點相對的較多、產生故障的可能性比較高,同時后期的維護和安裝工作量也很大。(2)環形網絡結構,操作過程中使用的電纜或者光纜相對較少,但是沒有自己解決故障的功能,在環網上設備停電或者產生其他故障的時候都可能影響系統的正常運行。同時串聯的設備設計的越多,會造成傳輸擁擠,在傳輸時會造成時延的狀況。(3)總線型網絡結構,相對的情況下分支長度有一定的限制,不適合在煤礦井下長分支的環境來進行選用。并且在串接有源設備的時候,這些有源設備停電或出現故障都會造成系統無法正常工作的情況發生。(4)樹型網絡結構,樹型網絡結構相對于其他的幾種結構使用電纜或光纜最少,比較適合在煤礦井下巷道布置,并且系統中不串接任何有源設備,系統中任何設備停電或故障都不會對系統造成影響,傳輸的時延小。樹型網絡結構的缺點在于主干電纜或光纜出現故障會造成整個系統的無法正常運行。
3煤礦井下有線寬帶信息傳輸技術
煤礦井下有線傳輸介質包括礦用光纜、礦用電纜等。礦用信息傳輸技術主要有工業以太網、工業現場總線、XDSL、RS485、動力線載波等。為滿足監控、監視、語音通信等綜合信息遠距離(不小于10km)傳輸需求,煤礦井下主干傳輸平臺應采用具有冗余功能的基于無源光網絡的礦用以太網和基于有源光網絡的礦用以太網。
4結語
綜上所述,煤礦行業發展井下寬帶信息傳輸可以有效地進行機械化、自動化、信息化的生產,降低對于工作人員的安全隱患,實現井下固定崗位無人值守的關鍵措施,通過對于井下寬帶信息傳輸的設計可以更有效的推動煤礦產業的效益和可持續的發展。
作者:李森,陳江波 單位:廣州杰賽科技股份有限公司
摘要:
分析了目前煤礦主流無線通信系統的技術特性和無線通信系統在煤礦的應用前景,論述了煤礦無線通信系統的發展方向,為煤礦井下無線通信系統的研究提供了借鑒。
關鍵詞:
無線通信系統;安全生產;智慧煤礦
隨著通信技術、計算機技術、傳感器技術的不斷發展,煤炭生產企業正在朝著安全化、信息化、智慧化的道路不斷前行。不斷完善及發展的煤礦井下無線通信系統已經成為高效、安全、智能的現代化礦井的重要組成部分。
1我國煤礦井下無線通信系統的現狀
目前我國煤礦井下使用的無線通信系統主要有PHS無線通信系統,3G通信系統,WIFI通信系統,4G通信系統。1)PHS無線通信系統:一種成熟的無線本地電話技術,PHS技術采用微蜂窩通信技術,本質上屬于第二代數字移動通信技術。該系統由基站、局端接入設備、線路延伸器、基站控制器、線路復用器、本安型手機、控制計算機等組成,基站與手機之間采用時分雙工模式TDD,其無線信道基于時分多址TD-MA結構,聲音傳送編碼采用32kbpsADPCM(自適應脈沖編碼調制)方式,利用微蜂窩和信道動態分配技術,可以有效地提高頻率利用率和通信容量[1]。PHS無線通信系統主要用于語音通信及人員定位,由于優秀供應商UT斯達康及中興已不再生產相關設備,以及面臨非法使用頻段的問題,PHS無線通信系統在煤礦的應用前景不容樂觀。2)3G通信系統:無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的第三代移動通信系統。目前國際通行的三個無線接口標準分別為美國CDMA2000,歐洲WCDMA,中國TD-SCDMA。我國煤礦井下采用的3G技術大多為TD-SCDMA標準。TD-SCDMA采用AMR(自適應多速率)語音編碼方式,使用1.28Mcps的低碼片速率,擴頻帶寬為1.6MHz(在1.6MHz帶寬上理論峰值速率可達到2.8Mbps),同時采用了動態信道分配、上行同步、接力切換、可變擴頻系統等先進技術,使其具有零活的上下行時隙配置,以及能夠克服呼吸效應和遠近效應的特點。3)WIFI通信系統:由網絡接入點和無線網卡組成的無線網絡,WIFI無線通信系統采用OFDM(正交頻分復用)技術,其優勢在于具有較高的數據帶寬和低廉的設備成本。目前WIFI無線通信系統工作頻段為2.4GHz,基站與手機發射功率為50mW,單臺基站通信信道為12個,調制方式為DSSS/OFDM,通信協議支持CSMA/CA、TCP/IP,由于WIFI系統采用短碼擴頻技術,只適合視距無遮擋點對點直線通信,煤礦井下的復雜地質結構,WIFI的通信距離將大大縮短[2]。4)4G通信系統:第4代數字移動通信技術的簡稱,能夠進行高質量的語音通信也能快速且高質量地傳輸多媒體文件。4G無線通信技術采用OFDM、多重輸入和MIMO(多重輸出)技術,使4G網絡的數據傳輸速度有了大幅度的提高,同時4G網絡擁有的智慧型天線技術能夠充分利用信號的空間方向性,在傳輸數據時消除其他信號的干擾,使數據傳輸更加穩定,在煤礦井下這樣障礙物較多的環境也能穩定快速地進行數據傳輸[3]。
2煤礦井下無線通信系統的應用前景分析
2.1煤礦井下安全生產監管體系
隨著煤炭行業安全生產監管體系的逐步完善,煤炭生產企業安全生產管理水平的不斷提高,我國煤炭行業安全生產形勢逐年好轉,但與世界發達國家相比仍有較大差距。高效的煤炭生產企業安全管理與安全監測監控系統的先進與完善密切相關[4]。不斷推進的采掘工作面以及井下流動的作業人員,使得煤礦井下無線通信系統必不可少。1)瓦斯濃度的監控:煤礦瓦斯濃度監控系統通常包括傳感系統、無線通信系統、地面控制系統等,傳感系統通常包括瓦斯濃度激光探測傳感器、風速流量傳感器、一氧化碳濃度傳感器及負壓傳感器等,無線通信系統會將采集到的傳感器信號傳輸到地面控制中心。地面控制中心會對監控參數進行數據分析,一旦數據超過閾值,濃度監控系統會通過無線通信系統發出警告,通知相關人員進行進一步處理,保證煤礦生產過程中瓦斯濃度處在安全水平。2)礦井礦壓的監測:礦壓的監測通常通過井下關鍵區域液壓支架壓力情況的監測來實現。通常煤礦要在一個采區的關鍵位置設置多個礦壓傳感器,無線通信系統會將液壓支架上的壓力數據傳輸到地面控制中心,當礦壓信號的實時數據超過設置的臨界值時,控制系統會將報警信號實時傳遞到井下工作人員,避免造成不必要的傷害。3)實時語音、視頻監測:無線通信系統將會使井下工作人員的語音通信更加方便快捷,人員和設備定位信息數據實時獲取,安裝在井下各個區域的視頻監控信號也將實時發送至地面,地面監控中心發送的風險信息提示也會被井下工作人員及時接收,提高了煤礦井下的安全生產管理水平。
2.2智慧煤礦的數據傳播載體
我國煤炭工業在新中國成立后,以機械化、信息化、自動化為手段,經歷了普通機械化、綜合機械化、生產集約化、安全高效化4個階段,生產方式以原始生產、機械生產向自動化生產發展。智慧煤礦將成為未來煤礦生產的發展趨勢,推動煤礦安全生產、高效開發、綠色開發、和諧開發。智慧煤礦的優秀是以透徹感知、深度互聯為載體,建立廣泛而可靠的智能應用,用以優化煤炭生產企業物質流、信息流、控制流、價值流,從而覆蓋礦山生產和經營管理的各個環節。智慧煤礦同樣擁有廣泛的能夠感知機電、環境、溫度等實時狀態的傳感設備,諸如掘進機截割減速器油溫油位傳感器、錨桿定位傳感器、主運皮帶故障傳感器等,這些傳感器植入各類機械設備及自然對象來獲取感知對象的靜態及動態特性。煤礦井下無線通信系統正是將這些復雜而又繁多的數據傳輸到礦山智能應用系統,礦山智能應用系統通過建立智能控制及智能管理的應用,從而實現煤礦生產相關設備“監測、管理、控制”智慧化的運行。通過與虛擬現實、云計算等互聯網技術的深度融合,智慧煤礦能夠真正實現無人值守的現代化煤礦生產運行機制,最大限度地提高生產效率,降低生產成本,幫助煤炭生產企業對煤炭生產中的“采、掘、運、風、水、電、安全”等各個生產環節優化管理。
3煤礦井下無線通信系統的發展方向
3G、4G無線通信技術都已在煤礦井下獲得實際應用,煤礦安全監測系統以及智慧煤礦的發展對無線通信技術有了更高的要求。5G通信技術,即第五代移動電話通信標準的研究正在加速推進。根據目前的研究顯示,5G技術相比目前4G技術,其峰值速率將提升數十倍,從4G的100Mb/s提高到10Gb/s,端到端延時將從4G的十幾毫秒減少到5G的幾毫秒。雖然5G網絡通信標準目前暫未,但可以預見的是,5G技術一旦投入應用,將極大地提高煤礦井下無線通信系統的實用性及可靠性,使智能采煤、智能運輸,無人煤礦等智慧煤礦的概念成為現實。
4結束語
目前我國大多數煤炭生產企業的無線通信系統仍然僅僅處在初級利用的水平,伴隨著社會的不斷發展以及科技水平的不斷提高,礦用無線通信技術也將會得到不斷發展以適應煤礦現代化、信息化、智慧化的發展要求。隨著5G通信時代的到來,巷道數據自動采集、生產設備自動運行控制,主動式安全保障預警提示等無線業務將是未來智慧煤礦的重要標志,無線通信系統必將會為我國煤礦信息化建設發揮更加重要的作用。
作者:宋海鷹 單位:西山煤電集團公司官地礦
摘要:
由于經濟發展和工業制作的需要,煤炭的需求量一直處于較高的位置,因此,煤礦采掘在中國十分必要,而近些年,煤礦采掘出現的安全事故越來越多,造成的人力物力財力損害十分巨大,所以,煤礦采掘的安全問題越來越受到重視,煤礦安全管理的改進迫在眉睫。本文從現階段我國煤礦安全管理現狀出發對煤礦井下采掘安全管理的改進進行了研究探討。
關鍵詞:
煤礦采掘;安全管理;制度改進
現如今,中國煤礦安全管理依然存在著許多問題,技術,人員,材料,管理等多個方面的問題有大有小,而這些問題時刻危害著煤礦井下工人的生命安全,一旦出現任何事故,就會造成巨大的人員傷亡和物質材料損失,這樣的代價是慘痛的,因此,更要注重煤礦采掘過程中的安全管理問題。
1煤礦井下采掘安全管理所存在的問題
1.1管理階層和基層工人缺乏安全意識
傳統的管理模式之下,煤礦采掘更多的是注重工作效率,即更加看重煤炭采掘數量,而忽視了煤礦井下采掘的安全問題。管理階層的管理更多的是傾向于工作效率,各種管理制度比如獎懲制度也多半是傾向于提高效率和提高煤炭采掘量,以提高煤礦采掘的經濟效益,同時,基層的煤礦工人由于對煤礦采掘工作安全問題不甚了解,對煤礦井下采掘安全也不甚重視,這樣也就從根本上導致了煤礦井下采掘安全問題得不到解決。
1.2管理人員缺乏技術性
近年來發生的各種煤礦事故讓很多企業都已經重視了煤礦井下采掘安全管理,但是,管理階層依然存在著問題,缺乏專業性和技術性,一味的憑經驗安排施工。煤礦井下的采掘涉及到很多學科方面的知識,對煤礦井下安全設施的設計需要相關方面的專業知識,同時管理各類安全設施也需要擁有相關技術的專業性人士,但是,現階段的煤礦井下采掘安全管理由于資金和人才的原因,煤礦井下采掘安全管理隊伍人員不足,缺乏技術性,不能科學的指導采掘工作,從而使煤礦井下采掘安全得不到保障[1]。
1.3安全管理缺乏資金支持
煤礦井下采掘安全管理相對于其他管理方面需要更多的資金支持,因為各種安全設備的管理養護需要大量的資金,同時,對煤礦井下采掘安全各個方面的準備需要時刻進行檢查,這就需要大量的人力物力財力,而現階段由于意識層面問題和企業盈利的需要,在煤礦井下采掘安全管理方面的資金投入是遠遠不夠的,煤礦工人的安全也就得不到完善的保障。
2煤礦井下采掘安全管理的改進方法和措施探討
2.1完善煤礦井下采掘安全管理體系
煤礦井下采掘安全管理體系包括基層采掘工人的管理,煤礦井下采掘安全設施的檢查和管理,安全管理制度和安全管理獎懲條例等幾個方面。
2.1.1基層采掘工人的管理
要完善煤礦井下采掘安全管理,首先要對數量巨大的基層采掘工人進行管理。提高安全意識是首要的,對基層工人進行安全意識的宣傳和培養,讓他們明白煤礦井下采掘安全管理的重要性,時刻對身邊任何設施任何情況保持警惕,一旦發現問題立刻上報,同時,對基層采掘工人進行安全問題應對措施的培訓,提高其面對突發事件的應對能力,減少煤礦井下采掘事故發生的頻率,同時也減少事故的人員傷亡[2]。
2.1.2完善、落實安全管理制度
安全管理制度是整個煤礦井下采掘安全管理體系中必不可少也是極其重要的一部分,安全管理制度是一切安全管理工作有序進行的制度保障,只有完善了企業的安全管理制度,明確各部門安全管理職責,使各部門各司其職,使安全設施管理,如巷道維修,頂板支護的管理,人員安全管理,采掘工作管理如爆破安全管理等各項工作有序開展,相互配合,以減少安全事故的發生。
2.2樹立煤礦井下采掘安全管理意識
意識層面的問題必須得到重視,無論是管理階層還是基層工人,都必須樹立煤礦井下采掘安全管理意識,充分認識到煤礦井下采掘安全管理的重要性,提高對煤礦井下采掘安全管理的重視程度,同時創新煤礦井下采掘安全管理理念,改變煤礦井下采掘管理以效益為主,忽視安全的做法,做到一切“以人為本”,時刻將人員的安全問題放在第一位,做到“零傷亡,零死亡”[3]。
2.3運用科學技術對煤礦井下采掘進行安全管理
隨著科技的進步,許多的生產工程已經逐漸實現了自動化,高效化,準確化,因此,煤礦井下采掘安全管理也應該利用科學技術實現安全高效的目標。采用聲波和紅外線儀器對施工現場和整個煤礦井下進行監控,做到實時全方位監控,做到對整個煤礦的實時情況有一個整體性把握和了解,收集煤礦井下各個部分的安全信息,對信息進行整合,及時發現各種問題,然后解決,以保證整個煤礦井下工作安全有序進行。
2.4為煤礦井下采掘安全管理提供足夠的資金
煤礦井下采掘安全管理的資金問題必須得到解決,如果缺乏資金,意識理念,制度,技術等等一切都是空談,只有資金充足,煤礦井下采掘安全管理才有進行下去的資本,資金問題是煤礦井下采掘安全管理的基礎性問題,因此,必須為煤礦井下采掘安全管理提供充足的資金。
3結語
煤礦井下采掘安全管理涉及到多個方面,只有從意識層面,經濟層面,技術層面,制度層面等多個方面對煤礦井下采掘安全管理進行改進,才能推動煤礦井下采掘安全管理的完善和進步。
作者:祁清平 單位:鶴壁中泰礦業有限公司
摘要:本文主要從井下機電安全供電技術管理相關問題出發,并加以分析和研究,針對這些問題提出相應的管理辦法。
關鍵詞:煤礦生產;井下;機電安全供電技術管理;思考
隨著時代的發展和進步。煤礦生產技術也得到前所未有的發展和進步。但是,在煤礦生產過程中還存在一系列的問題,例如供電安全問題、管理制度缺失問題等,其中機電安全供電技術管理問題至關重要。要保證煤礦井下生產的效率和質量,做好機電安全供電技術管理工作具有重要作用和意義。
1煤礦井下機電安全供電的相關問題
1.1施工設備相對比較陳舊
在煤礦生產的過程中,影響供電有效管理的實施除了相關的施工人員之外,還與設備有著直接聯系。設備的好壞、缺失都能直接作用煤礦生產的質量和效率。管理好設備資源是煤礦生產過程中供電管理的重要內容,不僅是安全生產的重要保證保證,更是經濟效益的基礎所在。但是在實際生產的過程中,設備還存在一系列的問題,例如設備資源經久未換,設備過于陳舊、老化,設備兼容性比較差。在煤礦生產的過程中,企業過于注重經濟效益的提升,知識設備超負荷運行,對于設備的更新往往不是很注重,導致生產過程中一直使用陳舊的設備,這或多或少再生產的過程中就已經埋下不小的生產安全隱患,不僅無法避免安全事故的發生,而且對生產效益有著直接的影響。
1.2管理制度的缺失
煤礦生產作為一種地下生產方式,生產管理制度的建立顯得尤為重要。但是,在現實中,我國的煤礦井下作業的監管機制并不是很完善,這主要是因為煤礦企業不夠重視制度的形成,導致制度過于形式化、過于片面化。然而隨著科學技術的不斷發展,若是只有技術運用,沒有相應的制度或者比較完善的制度,就不能有效地進行生產和管理。煤礦企業應該根據實際情況,結合企業的內部特點,建立健全監督機制和相應機構,并認真加以實施和踐行,有效地提升煤礦機電設施的自動化水平,注重對相關設備的定期檢查和不定期首查抽查。為了保證制度的有效進行,應該從實際出發,建立健全相應的監管小組,由監管小組嚴格貫徹制度的執行,但是我國的監管小組的建立形式還不夠規范,監管小組的智能還不夠明確,導致我國的煤礦生產過程中的監管力度嚴重不足。另外,在機電操作人員制度管理制度方面,由于煤礦企業沒有根據煤礦的實際情況建立健全相應的人員管理制度,導致有些項目不能有效地開展和執行,嚴重影響煤礦生產效益。
1.3施工設備的管理有待提升
在煤礦項目推進的過程中,工程項目的細節問題比較多,既要注重基礎設備的監管和養護,還要注重基本工程和人員的監管,這都需要從實際出發建立健完善的設備管理系統。設備管理和人員管理一樣,在煤礦生產管理中占據著重要作用和地位。首先,就要注重井口相關設備的把關工作,保證輸送方面的安全,但是由于制度的卻是,管理形式不容樂觀。其次,煤礦企業不夠重視機電設備的更新,導致項目開展的延遲和落后。另外,在相關的機電設備的文件管理上也存在一定的不足,一旦丟失和破損,直接影響整個生產項目的開展和質量的提升。
2提升煤礦井下機電安全供電技術的相關策略
2.1根據實際情況,優化機電安全供電技術的管理組織
在煤礦生產的過程中,要保證相關基礎項目有效地開展和執行,就應該從實際出發,對基礎項目加以集中優化,根據項目的不同將管理小組進行有效地劃分,有效地執行一對一的管理方式,促進不同的技術都能有所提升。相關技術單位要在實際項目的推進多稱重,針對性建立健全電氣管理小組,統籌兼顧井下作業的基本供電情況,加大對供電情況的監管,注重對供電設備、生產設備的管理和維修。從實際情況出發,組建相應的防爆電器管理組,注重對小型防爆電器的集中實驗和管理,注重有效、及時地維護煤礦生產過程中的基礎電纜,加強對基礎電纜的質量和使用效率的檢查。要保證煤礦生產管理和供電技術管理的質量和效率,就應該管理組織的建立,以管理組織作為推手,促進煤礦生產過程中的各項工作的開展和事實。
2.2建立健全相應的機電安全技術管理制度
在煤礦生產的過程中,建立健全有效地機電安全技術管理制度顯得尤為重要,要嚴格執行三關政策,保證檢修、驗收、入井操作三方面工作的有效開展。煤礦企業的相關的施工隊伍應該按照要求,嚴格注重這三項的監管和執行。首先,應該嚴格按照管理辦法,注重對基礎防爆電器設備的檢修和整理,必須要保證基礎設備的安全使用。在進行設備的檢修的過程中,還應該注重對防爆裝置的防銹工作,避免由于地下環境給相關設備帶來不利的影響。若是在檢修的過程中,發現設備出現相應的問題,應該及時加以更換和維修,保證整個設備有效地運行。其次,相關復雜人應該注重對機電設備的雙驗收,要求技術人員和基本防爆檢測員同時或依次對整體的設備進行驗收,確保整個設備能夠滿足實際需求,如此才能保證設備有效開展。最后,應該做好入井管理工作,對煤礦生產井下機電安全供電技術管理而言,其重點內容便是入井操作,所以相應的管理人員應該注重對基礎設備的反復驗收,保證設備都符合實際要求和入井標準,對防爆電器的合格驗收單進行相應的申報,保證文件管理的功效。
2.3注重煤礦井下機電供電技術的設計管理
由于井下環境的特殊性,要保證生產項目的有效開展,就應該建立健全相應的環境評價體系,充分考量自然因素對供電技術設備的影響。根據實際情況,把握機電系統的設計要點,初步推進機電安全供電技術的實行。在煤礦生產的過程中,應該高度重視對基本工作的有效評估,注重預案的形成,注重對設備和電纜的細致化管理,根據實際情況,繪制相應的設計圖案,保證機電安全供電技術的質量和效率。
3結語
煤礦井下機電安全供電技術管理作為煤礦生產的重要組成部分,應該從實際出發,注重細節化的管理,注重提升監管人員的管理意識,注重相關設備的維修和更新,注重管理制度和管理組織的建立健全,保證各個設備能夠有效地運行,使整個項目有效開展。
作者:王慶華 單位:山東省滕州市滕東生建煤礦