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优化后期开采主要生产系统

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:提升机电控系统采用西门子PLC进行控制,全数字控制的直流拖动系统。按照目前主井提升系统能力分析,能够满足矿井后期生产的需要。323工作面回采,其采动影响范围内的东大巷将不能使用,需提前封闭处理,因此带来辅助运输优化问题。2017年矿井通风能力核定143万t/a,无超通风能力生产情况。①南翼采区通风系统优化。表7.1南翼采区回撤工程量及时间规划●:用于设置刀路轨迹的沿部件的周边向中心切削,“向外”是系统默认值。

优化后期开采主要生产系统

(1)主副井提升系统

主井安装一台洛阳矿山机器厂生产的2JK-3.5/15.5型双滚筒缠绕式提升机作为主提升机,减速机为ML2PSF140型。提升机电控系统采用西门子PLC进行控制,全数字控制的直流拖动系统。使用6V×37S+FC-40钢丝绳作为主提升钢丝绳,主电机上海电机厂生产的Z560-3A型直流电动机,额定功率800kW,提升高度360m,井口标高45.8m,服务水平及标高:水平-273m,井架高度:天轮中心线30m,井架素材钢结构,天轮直径4m,一对8T箕斗,提升容器连接装置规格XS-170,楔型绳环。按照目前主井提升系统能力分析,能够满足矿井后期生产的需要。

副井安装一台洛阳矿山机器厂生产的2JK-3.5/11.5型双滚筒缠绕式提升机,为上下人员、升降材料设备。使用6V×37S+FC-40钢丝绳作为主提升钢丝绳,电动机型号为Z560-3A,功率800kW,配备ZHLR-170Ⅲ型减速机一台,提升机电控系统采用西门子PLC进行控制,全数字控制的直流拖动系统,运行效率高,能耗低,回馈制动时能反馈给电网大量电能。提升高度320m,井口标高45.8m,服务水平及标高:水平-273m,井架高度:天轮中心线18m,井架结构为钢结构,井口闭锁:安全门信号闭锁,摇台与信号闭锁,天轮支撑形式为滚动轴承支撑(113638),提升容器名称:罐笼(GLG-1/6/1/2),提升容器连接装置形式XS-150,楔型绳环。按照目前副井提升系统能力分析,副井提升能力能够满足矿井后期生产上下人员、升降材料设备的需要,但液压支架不能整体提升,需要解体升降。

(2)主运输系统

从采煤工作面顺槽到主井底装载煤仓全部为胶带输送机连续运输,再由主井箕斗提升系统将原煤提升至地面,然后由胶带输送机送入地面分选及储装运系统。

厚煤层运输系统:工作面刮板输送机(SGZ800/630)→运输顺槽转载机(SZZ800/200)→运输顺槽胶带输送机(SSJ100/2×75kW)→三煤运输集中巷胶带输送机→东总回风巷胶带输送机→2#、3#、4#煤仓→K4型给煤机→东石门胶带输送机→1#煤仓→K4型给煤机→101胶带输送机→主井煤仓→主井提升箕斗提至地面。其中顺槽为SSJ-100型可缩胶带输送机,其他胶带输送机为STJ-100固定式胶带输送机。按照目前主运输系统能力分析,主运输系统能够满足矿井后期生产的需要。

(3)辅助运输系统

杨村煤矿辅助运输系统主要包括:副井、井底车场、主要轨道运输大巷、主要轨道提升斜巷、采区联络巷、工作面顺槽。

矿井采用轨道运输方式,配备ZK7-6/550型或CJY7/6GB型架线电机车,服务于井下-273m水平主要轨道运输大巷运输,用于运输设备、材料及人员等。物料采用MGC1.1-6型1t标准矿车运输,支护材料、设备运输采用材料专用车平板车运输,大型设备如液压支架、采煤机等采用重型平板车运输。井下主要运输斜巷轨道上下山采用φ1.6m或φ2.0m单滚筒绞车提升运输。采区斜巷、联络巷、工作面顺槽采用慢速绞车或SQ-80型、JWB型无极绳连续牵引车运输。

323工作面回采,其采动影响范围内的东大巷将不能使用,需提前封闭处理,因此带来辅助运输优化问题。

辅助运输系统优化方案:①东大巷运输线路改为走南三煤上山,在该巷道门口以外,东大巷合适位置扩刷车场;②受南三煤轨道上山(14°)架空乘人装置及提升绞车运输条件限制,液压支架、采煤机、掘进机等大型设备需拆解后方可提升。在南三煤上山上车场至联络巷施工一个组装硐室,为319、323、325等三个工作面安撤服务,见图7.1。

图7.1 东翼组装硐室

(4)通风系统

杨村煤矿为两翼对角式通风,通风方法为抽出式。矿井共有4个井筒,其中主井、副井进风,南、北风井回风,南北风井主要通风机均安装2套同等能力的离心式风机,一台运行,一台备用。2017年矿井通风能力核定143万t/a,无超通风能力生产情况。

①南翼采区通风系统优化。

矿井南翼各薄煤层采区已经停止开采,4703轨顺掘进工作面、10602工作面、6604工作面、6602工作面已经停止施工,但是四、六和十采区内许多巷道还需要配风,造成矿井风量浪费,应积极协调回撤队伍,在近两年内逐步将南翼闲置采区进行封闭(回撤工程量及时间安排见表7.1),彻底消除井底车场南绕道至东翼分岔口巷道风速超限隐患。同时制定边远地区巡查方案,确保停采、停掘地点的通风安全。(www.xing528.com)

表7.1 南翼采区回撤工程量及时间规划

②北风井通风系统优化。

目前北风井负责三煤采区通风。由于今后几年矿井采掘作业集中到三煤区域,该区域各用风地点增加,北风井已达到满负荷运行,无法满足三煤采区总风量,风量紧张。通过优化采掘接续,一是减少北风井通风系统用风地点,封闭长期不用的巷采区域;二是扩修一采区回风上山及一采1#回风联络巷865m,断面由现在的7m2扩至12m2,增加通风断面,减少通风阻力;三是更换北风井主要通风机,提高风机吸风量,确保系统稳定。

325工作面为回收三煤轨道集中巷和三煤运输集中巷煤柱的工作面,施工前需对三煤通风系统进行调整,封闭三煤轨道集中巷北联络巷,调整北翼、东翼通风设施,由北翼供风改为由东翼供风。改为东翼供风后,-273南轨道大巷预计达到6000m3/min左右,由于-273南轨道大巷断面为10m2左右,存在风速超限的可能,若四、六和十采区能够在325工作面生产前及时封闭,-273南轨道大巷就没有风速超限的隐患。此外,一采回风巷部分巷段变形破坏严重,通风断面小,通风阻力大,需根据实际情况制定修复方案,进行扩刷施工,加大通风断面。

③复杂条件下通风、防灭火工艺优化。

随着杨村煤矿可采煤层区域面积的不断缩小,孤岛工作面、回收煤柱工作面增多,沿空掘进、贯穿老空巷道掘进、平行已采停采线掘进的情况增加。正在回采的319-1工作面沿空巷道及断层区域煤体较为破碎,回采期间为孤岛工作面,容易产生漏风通道;计划施工的323工作面为回收东大巷、东总回风巷块段的工作面,采用两进两回通风方式;计划施工的325工作面为回收三煤轨道集中巷和三煤运输集中巷块段的工作面,需穿过11条老空巷道,且三煤轨道集中巷和三煤运输集中巷贯穿整个工作面,需采用两进两回通风方式。因此上述采煤工作面周边巷道进行频繁的启封密闭,构筑通风设施、施工防火墙,造成采空区内环境变化较大,巷道交叉处煤体压力不稳定;由于各采空区的扩大,采空区之间相互连通,给防灭火及通风系统管理带来压力和难度。

为保证工作面安全回采,计划今后三年采取以下措施:一是积极与公司相关部室沟通,制定有针对性的矿井通风系统调整和防灭火方案;二是借鉴矿井以往315工作面、321工作面等回收煤柱工作面的治理经验和工艺方法;三是升级防灭火装备,2018年列支安全费用购置液压注浆泵1台、移动式防灭火注浆装置1台、移动式液态二氧化碳防灭火装置2台、架柱式液压回转钻机1台,优化防灭火工艺和技术手段;四是与科研单位开展“孤岛工作面防灭火技术与实践处置”研究,解决矿井孤岛开采防灭火难题。

(5)供排水系统

①供水系统:井下供水水源为处理后的矿井水,在地面环保中心设640m3水池1个,采用静压供水,压力为3.2MPa。一趟直径377mm无缝钢管供水管路敷设在钻孔内,将水供至井下中央南泵房内,通过直径为DN100、DN80、DN80的钢管分流到北、南、东三翼大巷,然后采用DN80的无缝钢管供至各采煤工作面、掘进迎头和皮带回风巷。按照目前供水系统能力分析,供水系统能够满足矿井后期生产的需要。

②排水系统:杨村煤矿采用中央泵房直接排水法排水。中央泵房布设在井底车场附近,负责全矿井排水。泵房现状能力如下:泵房标高-273m,泵房内安装6台D450-60Ⅱ×6型水泵,每台水泵的额定排水能力450m3/h,正常情况下2台工作,2台备用,2台检修。铺设排水管路4趟,其中两趟直径273mm排水管敷设在副井井筒内,两趟直径377mm排水管通过钻孔敷设至地面(标高+45.80m)。中央水仓设有内环水仓两个、外环水仓一个,总容积9120m3。按照目前主排水系统能力分析,中央泵房排水系统能够满足矿井后期生产的需要。

采区排水系统优化方案:319工作面生产时,仍然使用三煤区段水仓、泵房进行排水。323、325工作面生产时,由于三煤区段水仓、泵房需要提前进行处理,因此不再使用三煤区段水仓、泵房排水,直接通过管路排至南三煤轨道上山上变坡点处水沟,经东大巷水沟、-273m南大巷水沟到中央水仓。为减少煤泥水对大巷水沟的影响,保证大巷水沟清洁排水,在各排水地点及东大巷合适的位置施工沉淀池,以确保清洁排水。323、325工作面开采期间,深入分析老空区积水及标高情况,科学制定泄水孔施工方案,将掘进、回采期间的大部分涌水通过泄水钻孔排至邻近的下方采空区。

(6)供电系统

①地面35kV变电所:矿井地面35kV变电所由马青变电所双回路供电,分别来自马青变电所两段母线,正常情况下一路运行,一路热备用。两回路电源为LGJ-150mm2架空线路长度均为4.5km。沿线路杆塔架设避雷线,避雷线型号为GJ-35mm2。35kV变电所安装2台主变压器,1#主变型号为S11-8000/35,容量为8000kVA;2#主变型号为S7-6300/35,容量为6300kVA,工作形式一台工作,一台备用。35kV变电所设高压6kV配电室一座,36面KYN44型铠装金属封闭式中置开关柜,其中有四个回路供井下用电,主井、副井、南风井、北风井、压风机等主要负荷均为双回路供电,继电保护系统采用国内先进的南京南瑞继保工程有限公司生产的RCS-9000系列微机保护系统,该系统有各种保护,运行正常。

②井下设中央变电所一座,共有四路下井电缆,电缆型号为MYJV42-3×120mm2,长度为610m。四路下井电源来自地面35kV变电所6kV高压柜,正常情况下,四回路分列运行,变电所内安装29台高压开关柜,为井下中央泵房水泵和各采区变电所供电,井下三翼变电所均实现了6kV双回路供电。高压柜采用国内先进的南京南瑞继保工程有限公司生产的RCS-9000系列微机保护系统,工作正常。

中央泵房由中央变电所双回路供电。各采区变电所(南翼区域变电所、六采区变电所、十采区变电所、东翼区域变电所、三煤采区变电所)安装的高防开关具备过电流、失压、漏电跳闸、漏电闭锁功能。

供电系统优化方案:319、323工作面进行采掘作业时,仍然使用三煤采区变电所供电。325工作面回采时,三煤采区变电所不能再使用,将其内的变压器、高防开关等移至东翼区域变电所,届时,需要对东翼区域变电所进行改造,确保满足为325工作面及323剩余块段采掘作业时供电的需要。

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