矿井技术的改造优化方案

生产矿井技术改造的目的:改变落后的技术面貌,提高矿井生产能力、劳动效率、资源采出率,降低成本,减轻工人劳动强度,改善劳动条件,使生产建立在更加安全的基础上,全面提高技术经济指标。要不断地依靠科学技术进步,提高采掘机械化程度,改革矿井巷道部署,合理集中生产,对各生产系统进行环节改造,使之与采掘机械化配套,以提高工作面、采区、水平和矿井的生产能力。为达到这些目的,不可避免地还要增加或补充一些井巷或其他设施,使之与矿井改扩建结合起来,两者不可分割。

矿井技术改造内容很多,这里着重介绍以下三个方面。

(1)矿井改扩建

矿井改扩建的直接目的就是在科学技术进步的基础上,提高矿井生产能力和技术经济效益。通常有以下三种方法:

1)直接扩大井田范围

我国不少改扩建矿井采用这种方式,取得了很好的效果。随着勘探工作的进行,矿井可以向深部发展,也可向走向方向发展。

2)相邻矿井合并改造

中小型矿井生产能力小且分散,有条件的应当合并改造,扩大井田储量,提高生产能力。

3)结合矿井开拓延深进行合并改扩建

开采煤田浅部的矿井,井田范围小、井型小,当发展到深部时,结合开拓延深将几个中、小型井合并改造为一个大型井,可以简化生产系统,减少设备,有利于井上下集中生产,提高技术水平和经济效益。

(2)合理集中生产

不断改革生产矿井的开拓、准备与采煤系统,提高采掘机械化程度,实现合理集中生产是我国煤炭工业一项重要的技术政策。生产集约化是指生产手段和劳动力在时间和空间上的集中,在单位时间及较小空间上,用最少的劳动消耗,取得最大的产量和最佳的安全经济效果。

目前,国内外现代化矿井正在向高度集中化发展,一个大型矿井正在向一个开采水平、一个采区、一个采煤工作面的高产高效矿井方向发展。矿井生产的合理集中可简化生产系统,减少辅助设备与人员,降低巷道掘进率,从而取得更好的经济效益。

1)水平合理集中

水平合理集中生产的含义包括两个方面:一是减少同时生产的水平数目,尽可能以一个水平满足全矿产量,同时应适当加大阶段垂高,条件适宜时采用上下山开采,减少开采水平数目,扩大水平开采范围,增加开采水平的可采储量和服务年限;二是在开采水平内实现集中开拓。采用分组集中大巷时,尽可能在一个分组内满足全矿产量。条件适宜时可采用分煤层布置大巷,实现单一煤层集中开拓、集中生产。

2)采区合理集中

采区合理集中生产是指提高采区生产能力,尽可能减少矿井内同时生产的采区数目,同时应适当加大采区走向长度,增加采区的可采储量和服务年限,减少采煤工作面搬迁,实现采区稳产和高产。近距离煤层群采用集中平巷联合准备,是炮采、普采采区的一种集中方式,是单产较低、采区内同采面较多情况下的合理集中生产的成功经验。

3)工作面合理集中(www.xing528.com)

采煤工作面合理集中生产是指提高采煤工作面的单产水平,尽可能减少采区内同采工作面数目。综采采区以一个工作面保证采区产量;炮采、普采采区,同采的采煤工作面数目一般为两个,可保证采区产量。同时适当增加采煤工作面长度,在条件适宜时推广对拉工作面等也是采煤工作面合理集中生产的有效措施。

(3)矿井主要系统的技术改造

1)地面生产系统的改造

该改造主要是减少地面线路,简化地面运输和装载系统及地面主要设施的集中布置。一般矿井增加产量时,要考虑扩大地面贮煤仓,扩大排矸能力,有条件的地方最好采用井下矸石充填地面塌陷区,造地复田。

2)矿井提升系统的改造

在矿井产量或开采深度增加后,主、副井提升能力不足往往成为技术改造后矿井产量增加的瓶颈。为提高矿井提升能力,对提升系统的改造措施有:改装箕斗加大容量;罐笼提升改为箕斗提升;斜井串车提升改为箕斗提升或带式输送机运输;提升绞车由单机拖动改为双机拖动;加大提升速度或减少辅助时间;缩短一次提升时间和增加每日的提升时间;增加井筒数目,增加提升设备,以及斜井单钩改双钩、立井罐笼单层改双层、单车改双车提升等。

3)大巷运输系统的改造

提高水平大巷运输能力的措施有:增加机车和矿车数目;单机牵引改双机;加大机车黏着质量和矿车容积;固定式矿车改为3 t和5 t容量的底卸式矿车;采用带式输送机连续运输;改换或增加电机,加快带式输送机运行速度,改用大能力高强度带式输送机,采用大巷运输的自动控制系统等措施。

4)井底车场的改造及设置井底缓冲煤仓

当矿井产量增大而井底车场通过能力不够,或大巷运输由固定式矿车改为底卸式矿车,或改为带式输送机运输而井底车场形式不适应时,需要改造井底车场,提高井底车场通过能力,如增加通过线或复线、设置新卸载线路等。

生产矿井设置井底大容量煤仓,可以对井下运煤起调节和缓冲作用,增加提升能力,可缓解采煤工作面和采区出煤不均衡造成的大巷运输与井筒提升之间的矛盾,充分发挥大巷的运输能力。

5)辅助运输环节的改造

目前,我国煤矿采区辅助运输环节的运输能力低,占用设备和人员多,对矿井产量和效率的影响较大。应该采用新的技术装备,代替目前广为使用的小绞车和无极绳牵引运输,如效果较好的辅助运输设备有单轨吊、卡轨车、齿轨车、齿轨卡轨车以及无轨胶轮车等。

6)通风系统的改造

为了增加风量,提高主要通风机效率,降低耗电量,改善井下通风安全条件,通常采取的技术措施有:双主要通风机并联运转;更换高效主要通风机;改用大功率离心式通风机;改装叶片;离心式通风机更换高效转子,在浅部用压入式通风,到深部改为抽出式通风;集中通风改为分区式通风;调整系统,增加并联风路;修整和扩大巷道断面;开掘新风井,缩短通风风路长度;用箕斗井兼作风井;等等。

7)排水系统的改造

排水系统的改造主要是简化排水系统,缩短排水管路,对多水平同时生产的矿井,改多水平排水为集中排水;下山开采涌水量较大时,改各采区单独排水为设置排水大巷集中排水或采取从地面打钻孔,进行分区独立排水。