时间:2023-10-13 09:14:47
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近些年我国煤矿瓦斯抽采量迅速上升,2005年23.5亿m3,2008年已达到52亿m3。然而,约80%的瓦斯是采用卸压抽和采空区抽瓦斯的方法获得,抽出瓦斯的浓度较低,55%以上的抽采瓦斯浓度低于30%。低浓度瓦斯接近燃烧爆炸浓度限,出于安全性考虑,现行规程规定:浓度低于30%的瓦斯不得利用。使得抽采瓦斯的利用率在逐年下降。不符合节能减排和循环经济的发展思路。
为保证能源充分利用,防止破坏环境,近些年来,我国不断加大瓦斯技术研究。瓦斯发电技术,是抽取煤矿井下瓦斯气体,将其输送至内燃机气缸,通过吸气与压缩、做功与排气过程,推动发电机旋转。近些年来,低浓度瓦斯发电项目成功之后,在某种程度上,优化了能源结构,通过促抽采,实现煤矿良性循环发展。
在2006年以前,我国煤矿瓦斯量丰富,每年能够抽取纯瓦斯量5000万立方左右,然而,只有450万立方浓度的高瓦斯输送到煤气公司,以供居民使用,其他低浓度瓦斯排放至大气,浪费了洁净资源,造成环境污染。
在2006年7月,我国焦作煤业集团加大研发力度,对瓦斯发电立项考察,在同年11月份,瓦斯发电工程进入动工和设备安装阶段。通过几年运行和发展,瓦斯发电技术积累了一定经验。然后,通过技术交流和异地调研,不断创新、改进技术流程不合理之处,获得较好效果。
因而,研究低浓度瓦斯抽采、输送、利用、排放环节的安全保障技术并形成系列标准能有效规范低浓度瓦斯抽采、排放、输送和发电利用各环节的安全行为,促进瓦斯抽采利用产业的迅速发展,提升中国节能减排的技术水平。
二.煤矿瓦斯水雾输送系统和发电技术
首先,瓦斯水雾输送系统。对于低浓度瓦斯,建立水雾输送系统,是通过水位自控阻火器和瓦斯管道,混合细水雾和瓦斯进行输送,将低浓度瓦斯输送到瓦斯发电机组,实现发电。系统进气技术:“抽放泵、水位自控阻火器、瓦斯管道阻火器、低温放散阀、防爆电动碟阀门、水雾输送系统、溢流水封阻火器、放散阀门、旋风重力脱水器、瓦斯发电机组”。在水雾输送系统中,将矿井瓦斯所抽放的瓦斯气体,输送至始端水位阻火器,利用雷达,对水面进行监控,实现自动放水、补水,确保水位不变,提升输送系统可靠性、安全性。利用水位自控阻火器,和瓦斯管道阻火器连接,实现阻火速每秒1220m,能够有效阻火,确保系统可靠性、安全性。对于瓦斯管道,设置专用阻火器之后,安装低温放散阀门。如果管道内瓦斯压力比设定值要大,放散阀门会自动打开。对于湿式放散阀门,安装防爆碟阀门后,再安装水雾发生器。如果溢流脱水阻火器安装后,连接自动放散装置,利用防爆闸阀门,自动控制放散,对压力扰动进行调整。如果每台瓦斯发电机组能够配置一组重力脱水和旋风装置。待脱水之后,通过瓦斯专用阻火器、手动碟阀门,实现发电机组发电。
其次,燃气发动机工作原理。对于瓦斯气体,进入到发电机组内燃机气缸内,通过吸气与压缩、做功与排气过程,推动发电机旋转,发动机完成一个循环,活塞运动两次,主轴和发电机连接,旋转两圈之后产生电能,实现化学能量转换成机械能量,再实现机械动能转换成电能过程。对于燃气发动机,可循环运动产生热量,通过机油、冷却。对于机组自带换热器,可实现冷却水循环换热。
三.煤矿瓦斯的进气系统工艺流程改造
进气系统是煤矿瓦斯发电站的重要组成部分,针对瓦斯水雾输送系统,处于试运行期间,就暴露诸多问题。因此,对该技术进行改造,可达到预期效果。
首先,调整低温放散阀门位置,在防爆碟阀门前安装,避免发电机故障跳闸之后,将防爆碟阀门自动关闭,导致运行人员无法及时打开抽放站,将瓦斯气体排空,引起抽放泵憋气故障。瓦斯抽采泵房、输气站加压机房和低浓度瓦斯管道系统中所选用的电器设备、仪表均应满足矿用防爆要求。
其次,因瓦斯管道长期存在气体混合物,收到长期腐蚀下,产生氧化铁渣,堵塞阻火器,影响瓦斯流通,导致燃气机组无法正常运行,不能满负荷出力。同时,材质、设计原理决定了拆卸清洗难和体积大。为了增加维修方便度,经过分析和调研,改进了瓦斯管道。对于瓦斯管道,在专用阻火器前后位置,安装波纹膨胀节,确保瓦斯起到的阻火器清洗方便。安全设施安设段管道应选用钢管,其他输送管道可选用非金属管;瓦斯输送管应采取防腐蚀、防漏气、防砸坏、防静电等措施。同时,在实践时,更新了输送管道材质,选择新型耐用磨损和防腐蚀材质,取代钢制管道,减少阻火器清洗次数,节约防腐处理成本,降低人工劳动强度。
第三,对于雾化泵的管道设计,选择Y型过滤器,更换出口管过滤器,选择C型细过滤器,采取双重过滤器,对杂质清理,防止杂质堵塞水雾系统喷嘴器,确保瓦斯气体能够彻底雾化,确保输送安全。
第四,对于每台机组的重力脱水器和旋风,在水排水过程中,均含有少量瓦斯。在主回水总管和排水管间隔,设置隔离球阀,避免脱水器在检修过程中,雾化水池的残留瓦斯,顺着主回水管进行倒灌,导致瓦斯泄漏。
第五,针对瓦斯管道的末端设计,一般为小型自动放散阀门。如果瓦斯气体发生压力突变,系统会自动启动放散阀门,将部分瓦斯排放,维持压力处于小范围波动状态,降低系统扰动,解决瓦斯压力突变的紧急停机问题。在现场施工时,尽可能缩短瓦斯泵房、溢流阻火器之间的距离,防止低浓度瓦斯产生非水雾化输送问题。
四.循环水系统工艺流程的创新改造
对于冷却水循环系统,在水泵泵前,安装Y型过滤器在吸水管内,设置闸阀,将水池杂物清除干净,保证冷却水畅通。同时,必须控制好发电机缸温度,提升泵效率。在水池安装家属网,避免秋季树叶散落到池中,发生泵堵塞,引起故障。在清洗Y型过滤器时,将闸阀关闭,避免发生水池水泄漏。安装吸水泵的出口管道时,需设置旋体式逆止阀,避免停泵重锤效应,破坏叶轮。另外,为方便循环水泵的拆卸,安装伸缩节于泵体两头。将循环水池标高调高,确保循环水泵体低于水位,让冷却水自动灌入到泵,省略启动泵前的注水程序。
五.结束语
近些年来,我国瓦斯发电技术日益发展,瓦斯发电站数量逐渐增多,每年CO2排放量逐年减少,节能减排效果理想,社会效益明显增加,基本实现了瓦斯气体零排放。同时,对于瓦斯发电技术,我国技术人员还需加大研究力度,不断创新、改造循环水系统和进气系统,优化工艺流程,提高瓦斯能源利用率,促进社会绿色、节能发展。
参考文献:
[1]吕元.煤矿通风瓦斯的蓄热氧化处理装置研究[D].中国科学院研究生院(工程热物理研究所),2012.
[2]王飞.绿色矿业经济发展模式研究[D].中国地质大学,2012.
1.提高节约用地意识
工业场地总平面布置是否充分考虑节约用地原则与设计人员的思想有直接关系,因此,设计人员应经常学习有关土地使用方面的方针、政策、规范等,了解相关用地经济技术指标,如工业场地围墙内占地面积、各个设施占地面积、建筑系数、场地利用系数等。设计中,在满足主要工艺流程顺畅、便于生产、方便生活的条件下,使工业场地各项用地指标切实做到建筑系数高,场地利用系数高,总占地面积少。并将其作为工业场地总平面布置合理与否的一项重要标准。
2.精心设计,努力节约用地
2.1做好前期规划
煤矿工程项目设计前期,设计人员在做总平面设计时应和当地的土地利用总体规划相衔接,所确定的建设用地规模必须符合土地利用总体规划的安排。并且严格的遵守《煤炭工业项目建设用地指标》的各项要求,在满足功能的条件下,尽量的减少用地。
2.2 重视井口及工业场地选址
煤矿开采地下资源,其工业场地不能远离地下资源。它与其他行业厂址选址的区别就在于此。确定井口位置既要对井下初期开采有利,使井田两翼煤炭储量大致平衡;又要对地面各种设施进行综合考虑。因此在前期工程设计的场址选择阶段,总图专业人员应积极配合其它相关专业了解拟选厂址的外部条件及井下开拓开采方案。场址尽量选择在对外联系通畅,不受洪涝威胁,工程地质条件较好,少压煤炭资源的区域,并且坚持节约用地原则,充分利用荒地劣地,不占或者少占耕地和经济效益高的土地。尽量增大公用设施社会依托程度,减少公用工程、社会福利设施等的占地面积。
2.3优化总平面布置
2.3.1 平面布置
设计时力求给工业场地一个合理、规整的外形,以利于合理紧凑的进行总平面布置。窄而长,短而宽的场地,其总平面布置的效果和占地多少是不一样的,在地形允许的条件下,合理外形的长宽比一般应控制在3:2左右,规整的场地外形,有利于充分利用场地面积,减少场地边角地的面积。具体布置时宜在用地完整的地带,优先布置建筑体量较大的主要建筑物,同时相邻建筑物尽可能平行摆放,以减少三角地带的面积;在零星边角地段,则采用填空补缺的办法,分散布置体量较小的辅助厂房、生活设施和绿地,以提高土地利用效率。
2.3.2 联合化和高层化
在煤矿工业场地总平面布置中,把工艺流程有密切联系的,功能、防火等级、安全间距相近的建、构筑物尽量联合布置,改变小而全的布局形势,既缩短运输距离,节省能源,也节约用地。另外单身宿舍、办公楼等办公生活建筑尽量高层、多层布置,有利于减少工业场地的占地面积,提高建筑系数。
2.3.3 合理压缩间距
在保证工艺流程合理的前提下,合理布置各建、构筑物、设备、场地等,使工业场地的占地面积最小。在工艺流程顺畅的前提下,将火灾危险性大的,有可能泄漏易燃、可燃液体,爆炸性气体的建、构筑物布置在场地边缘,这样布置既可缩小该建、构筑物与其它建、构筑物的防火间距,达到节约用地的目的,而且把该建、构筑物对其他建构筑物的影响降到最小。
2.4合理集中的布置管线
在进行管线综合时,尽可能将性质类似、埋设深度接近的管线排列在一起,在满足管线施工、维修要求前提下采取较小管线间距。当管线多且集中并有条件的情况下,可采用综合管沟和综合桥架型式。比如在北方天气寒冷的地方,有压水管道与暖管道同管沟敷设,既能对水管道起到防冻作用,又有效地节约的用地。再比如在场区对美观要求不高的地段,对水、暖、电等有压管线进行联合布置,设置综合桥架,桥架采用多层,下层敷设管径较大的管线,中层敷设管径较小的管线,上层敷设电力、通讯及控制电缆等,且尽量减小桥架宽度,节约用地。
2.5尽量压缩临时施工用地
在煤矿建设过程中,临时施工用地必不可少,因此总图专业在设计过程中必须考虑施工用地位置,做好施工组织设计,尽量减少施工临时用地对永久建筑的影响,减少临时用地占地面积。
2.6合理考虑预留用地
实践证明,在总图设计中完全不考虑预留用地是错误的,因此就要规划好预留发展用地,解决好占而不用和预留不足问题。预留用地宜布置在场地边缘地带或者场地一段,根据具体的发展需要分批次征用,能不占的尽量不占,杜绝过早占用土地从而影响了农业生产。同时扩建时多考虑在内部挖潜,在满足间距的情况下见缝插针,提供土地利用率。
2.7优化竖向设计
在场区竖向布置时,应充分考虑自然地形条件,依山就势,避陡就缓,填沟造地。当工业场地原自然地形起伏较大时,采用阶梯式竖向布置形式,台阶的数量不宜过多,同时要尽量把彼此间联系紧密的设施放在同一台阶上。这样同一台阶的相邻厂房也可以共用道路,减少了道路的占地。在采用支挡设施解决高差问题时,宜优先选用挡土墙,由于挡土墙墙体坡度比护坡大,故同样高度下,挡土墙占地面积比护坡小,在竖向设计中选用挡土墙解决高差问题是减少工业场地占地的有效措施。
3 结语
节约用地是我国工程建设中的一项政策性原则,在工业场地总平面设计中,总图专业应精心设计,紧凑布置,在满足各个设施功能的前提下,尽量减少占地。并与其他专业共同努力,从不同角度寻找节约用地的新思路。
参考文献:1.中国煤炭建设协会 煤炭工程建设用地指标
2.煤炭工业矿井设计规范
1煤矿开采技术发展现状
随着科学技术的不断发展,采矿工艺技术也将加快创新,提高煤矿开采企业的经济效益。当前,煤矿开采技术的应用也存在着不容忽视的问题。
1.1煤矿开采效率低下
煤矿开采作业是一项特殊的工程作业,系统性强,覆盖面广,只有建立在机械化和自动化技术上的开采工艺技术才能够保证采矿效率。但在当前的技术水平下,煤矿采矿中依旧沿用传统的开采模式,污染高、效率低、浪费严重。
1.2环境污染问题突出
毋庸置疑,煤矿采矿作业一定程度上会造成生态环境污染,尤其是部分地区长期采用长壁采煤法。如果不及时对工艺技术进行升级改造,将对煤矿开采地区的生态环境造成不可修复的损失。部分煤矿开采区通过深挖开采,严重威胁地下水资源的安全。
2煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析
2.1空场采矿工艺技术
就目前的煤矿开采工程而言,空场采矿工艺的发展日臻成熟,应用效果好,应用范围大,更多地被煤矿回采作业所采用。空场采矿工艺操作便捷、前期投入低、采矿效率高,备受煤矿采矿企业的青睐。在采用空场采矿工艺技术进行煤矿开采前,要全面掌握采矿区域的地质结构,细化煤矿层分布,并采用回采方式进行作业。由于这种工艺模式下的采矿作业,会对采空区进行回填,因而在高效完成采矿的基础上,还可提高采矿作业的安全系数。当然,这种工艺技术方法并不是十全十美的。比如,对煤矿层细化分析不够,会影响矿柱和矿区空间比例的协调与平衡;在矿柱回收时,会面临着因爆破力过大而影响岩层稳定的问题[2]。所以,工程技术人员要根据采矿工程实际,制定最优化的空场采矿工艺技术方案。
2.2崩落采矿工艺技术
崩落采矿工艺技术的主要应用范围是易发生矿层塌陷或岩层崩落的采矿区域,可对煤矿采矿作业进行有选择性的回采。目前,该技术在煤矿采矿实践中的应用正在逐渐扩大。同样,在崩落采矿工艺实施前,也要充分分析煤矿岩层应力,确定煤层崩落点位,合理掌控崩落力度及其对附近煤层产生的影响。该工艺技术尽管能够准确掌控煤层崩落预期,有效控制开采过程,形成相关数据分析,但其受地质情况的局限较强,事先分析不足极易造成危险。
2.3填充采矿工艺技术
填充采矿工艺技术是一项新发展起来的采矿技术,主要在煤矿采空区进行人工防护。由于煤矿资源的过度开采,迫使诸多煤矿开采企业不得不进行深挖开采,不利于开采安全作业,降低了开采效率,而填空采矿工艺技术则能够很好地避免上述问题,有效杜绝地表岩层的塌陷,提升作业安全性。该工艺技术通过填充采空区,进行回采,因此要充分掌握地压信息,全面了解煤矿开采作业区域内围岩的安全系数和坍塌可能性,从而通过科学合理的有效途径,构建起安全可靠的作业环境。当煤矿开采不断深化,采矿区的采空区域会越来越大,为确保其作业安全,应该提前规划做好回填,避免出现坍塌等地质问题。但通常而言,回填工作会存在不同方面的难度。第一,回填难度系数高,因为回填作业施工环节复杂,作业进展慢,当某一区域彻底回填完成后才能回填下一个采空区域。第二,全面回填需要较多的回填材料,而回填材料的成本较高,不利于回填作业成本的有效管控。这些问题的存在,需要工程技术人员不断推陈出新,创新开采技术与回填材料,优化回填工艺流程,以最大程度上提高工作效率,降低成本。
2.4机械化采矿工艺技术
机械化采矿工艺技术的应用范围可以包括地下开采和露天开采[3]。对于埋藏在地表深处的煤矿资源,可以采用地下开采技术,通过剥离岩层、土层进行作业。相对而言,地下开采的成本比露天开采的成本高,但对周边岩层土层的污染较低,生态环保效果较好。对于裸露在地表的煤矿,可以采用安全系数高相对较高的露天开采技术。该种技术工艺适合大规模机械化操作,降低煤矿贫化率。随着生态环保、低碳节能理念的不断深入,更多的采矿实践倾向于采用机械化采矿工艺。
2.5无废开采工艺技术
中图分类号TQ536 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)88-0147-02
0引言
煤炭是人类社会发展所需要的最重要的能源之一,在人类灿烂文明的历史上留下了浓墨重彩的一笔。可是,煤炭的燃烧不仅给人来带来了能量,也带来了污染,严重的破坏力人类的生存环境,给人类的生活制造了不少的麻烦。为了响应我国节能减排的号召,实现资源节约型和环境友好型的经济发展模式,就必须要对作为我国的基本能源之一的煤炭进行改进,洁净煤技术应运而生。我国煤炭资源储量丰富,约占据了我国所消耗的一次能源总量的七成以上。但与此同时,我国的洁净煤技术相比于发达国家,仍属于较低水平。目前我国出产的煤炭质量次,杂质多,燃烧后对于自然环境具有更强的破坏性。在我国空气质量渐趋恶劣、雾霭频发的情况下,积极推广应用高效洁净的选煤技术,具有重要的意义。
1我国高效洁净选煤技术发展近况
利用人工或者机械设备将开采出来的原煤中脱灰,降硫井,并分成不同规格和质量的煤炭产品的过程,即所谓选煤。目前我国选煤厂应用较多的选煤技术包括跳汰选煤、重介质选煤、煤泥浮选等。
1)跳汰选煤技术是我国目前主要应用的选煤技术。经过长时间的发展和完善,跳汰选煤技术已经相当成熟,并在较大的范围了得到了广泛的应用。跳汰选煤的工作原理,是利用垂直脉动的介质将原煤中与煤的密度不同的矸石分离出来。目前常用的介质主要是水,另外也有使用重介质的重介跳汰和使用空气作为介质的风力跳汰。在世界范围内,约有一半的入洗原煤是采用跳汰技术分选,而在我国,这一比例达到了六成以上。跳汰选煤工艺流程短,适用范围广,且具有足够的精确度。经过多年的发展,现在的跳汰机功能已经更加完善;
2)重介质选煤与跳汰选煤同属于物理选煤技术,但不同点就在于,重介质选煤分选效率和精度都相对更高,适用范围更广。由于重介质选煤技术是严格按照密度进行分选,可以保证相当高的分选精度,而不受原煤颗粒粒度和形状的限制。但同时,昂贵而又难以回收的重液使得重介质选煤技术的推广和应用有了不小的阻力。尽管如此,目前国内仍有三成左右的原煤是采用重介质选煤技术分选的;
3)煤泥浮选是利用原煤中矿物质表面物理化学性质差异有选择性分离煤与其他矿物杂质,主要应用于分选细粒级煤。煤泥浮选可以处理品味很低的平矿。对于成分复杂的矿石,相比于重介质选煤技术,煤泥浮选的分离过程更加简单。
此外,高效洁净选煤技术还包括化学选煤和细菌脱硫选煤技术等。但就效率而言,化学选煤技术效率最高,且能够有效的去除原煤中的有机硫。但由于其成本过高,且难以控制煤的质量,目前还没有得到较多应用。细菌选煤技术反应缓慢,对于温度和煤粒的要求又极为苛刻,也未获得长足的发展。
2高效洁净选煤技术的应用
我国的煤炭资源丰富,但其利用率却不高。尽管我国目前的煤矿开采量位居世界前列,不过受到选煤技术的限制,煤炭入选量较低,导致我国煤炭资源没有得到充分的利用。为了节省有限的煤炭资源,减少煤炭燃烧时的污染物排放,有必要推广先进高效洁净选煤技术的应用。
1)选用合理的筛选工艺。针对原煤的特点,采用与之相适合的筛选工艺。提高筛分的效率。科学规划选煤流程,并不仅仅局限于某一种选煤技术的应用。根据物料的不同粒度和成分,采用具有针对性的分级筛选方法,可以取得良好的效果。例如兴隆庄采用跳汰机粗选、重介质旋流器精选和煤泥浮选的联合生产工艺,实现了高品质煤炭的大批量生产;
2)改进相关设备。根据煤矿工况的不同,跳汰机的运转频率往往也应相应的做出调整。传统的跳汰机没有实现自动控制,调节起来相对困难,且不准确。现在先进的跳汰机已经使用了数控电磁风阀,能够根据原煤质量自动调整运转频率,方便而又准确及时,提高了跳汰分选的效率。而在煤泥浮选领域,我国科研人员基于现有具有国际先进水平的浮选机,自主研制了 XJM- KS 型浮选机,在简化浮选工艺和强化浮选效果方面又取得了新的突破,达到国际先进水平;
3)积极应用先进选煤技术,提高重介质选煤的比例。在人类生存环境日益恶劣和人类社会所消耗的能源逐渐增加的情况下,跳汰选煤技术在一定程度上已经难以满足人们的需求。而精度更高,效果更好的重介质选煤技术却可以弥补跳汰选煤技术的不足。因此,建议选煤厂利用自己原有的跳汰机等资源,采用联合生产工艺,提高重介质选煤技术的应用比例,以提高原煤的入选量。
采用高效洁净的选煤技术是煤炭企业实现节能减排的重要措施。尽管目前的选煤技术仍朝着多元化方向发展,但追求简单的工艺流程和最大的经济效益是它们共同的目的。跳汰选煤技术是易选煤的首选,但重介选煤技术将成为各煤炭企业选煤技术的主力,其他选煤方法将在各自适合的领域得到应用。
3结论
高效洁净选煤技术的应用,对于提高我国煤炭资源的入选量有着重要作用,不仅提高了煤炭资源的利用率,实现了节能;又降低了煤炭燃烧产生的污染物,实现了减排。随着重介选煤等技术和各种自动化设备在我国煤炭企业的推广,煤炭工业得到了迅速发展,满足了国内对于煤炭产量和质量的需求。相信随着先进选煤技术的开发和选煤工艺流程的改进,我国煤炭产品质量必将得到大幅提高。
钻孔施工作为煤矿工程中的重要工作内容之一,钻孔精度及进度往往直接影响到煤矿采掘计划能否顺利进行。相对于传统钻进技术的低施工精度、低进度、低适应力而言,深孔定向钻进技术通过其特有的工艺流程和施工方案能更好的解决此类问题,大大提高了煤矿开采工程的进度和效率。
深孔定向钻进技术具有钻进速度快、成孔率高、精度高等优点,因此广泛应用于世界,国外的一些工业化国家掌握着更为成熟的深孔定向钻进技术,并广泛应用于煤矿地质勘探、瓦斯抽放、深孔排水等方面,一些发达国家在煤矿工程中使用该技术钻孔的最高单机班进尺可达624米,,年进尺更是达到了18万米,最深的钻孔可达1761米。目前我国对该技术的研发与使用尚处于起步阶段,松藻矿务局与铁法矿务局在1998年尝试应用该技术来勘探本煤层,却因地质条件的限制而以失败告终,但国内的一些企业并未因此而放弃,譬如亚美大宁能源公司在2003年应用该技术施工本煤层勘探瓦斯抽放控,取得成功,其班进尺最高达到了400米,最大孔也达到了1002米。
1.深孔定向钻进技术的原理及参数
图1为深孔定向钻进原理,与传统的旋转钻进方式截然不同。最大的改变在于在钻进过程中是由钻头旋转钻进,而非传统的整个钻杆转动,这样有效的减小了钻机的负载,也增长了钻机的使用寿命。其工作原理主要是将高压水通过钻杆传输至孔内马达,孔内马达的转子在水压的作用下转动,通过U型接头和前端轴承带动钻头旋转钻进。其次是钻孔的轨迹,传统旋转钻进由于钻头与钻杆的一体性导致其钻进轨迹为直线,深孔定向钻进的钻机通过钻杆和孔内马达将机械力传送至钻头,方向沿着弯接头轴线方向,而弯接头和钻杆之间存在一定夹角,因此钻孔的轨迹为一条空间曲线,其偏转方向根据弯接头方向而定。
孔内马达的弯接头作为钻机的关键部件,在其规格挑选时需格外注意,因为不同规格的弯接头将改变钻孔曲率半径,从而影响改变转弯的快慢,与此同时,若要改变钻孔曲线的变化方向,只要改变弯接头的方向即可,在适当的位置甚至可以让钻孔分支。
测量设备在深孔定向钻进中提供了质量保证,在施工过程中,每隔一段距离(间隔距离根据施工精度要求而定,通常情况下,间距越小,精度越高,典型值为6m),测量出孔底参数,并通过相关计算,则可绘制出钻孔轨迹的几何投影图,从而调整钻头改变钻孔方向,以达到精确控制钻孔轨迹的目的。孔底参数组成:孔深、弯接头方向、孔的方位角接倾角。深孔定向钻进中的方位角和倾角的含义与传统钻进施工中的方位角、倾角含义相同,是根据孔深而异,所以钻孔轨迹变化趋势及快慢则是通过弯接头的调整来达到控制效果。
2.深孔定向钻进技术应用条件
任何一项钻进技术都有其适用的地质条件,深孔定向钻进技术也不例外,其钻进要求钻孔(下向孔)倾角范围为-5°~-10°,由于下向孔排渣困难等因素,所以如果孔深要求在200米以上时应避免采用下向孔施工;在钻进过程中也应避免较强的垮孔,钻孔区域也应事先探测磁感强度,避免较强磁性区域和强烈的破碎带。
3.深孔定向钻进技术的工艺流程
3.1深孔定向钻进施工前的准备工作
(1)对钻孔区域进行详尽的地质勘探,尤其注意强烈磁性区域及强烈的破碎带,以减少不必要的损失,其次摸清断层情况及其规模、煤岩层的范围、厚度、硬度、倾角、走向及其他变化,采集相关信息。
(2)根据采集的地质勘探情况结合钻孔布置要求,模拟设计出计划施工钻孔的轨迹,并计算好其他相应设定数据。
(3)根据轨迹要求制出的数据,布置好钻场、钻孔瓦斯排放系统、供排水系统、供电系统,并根据可能发生的意外制定施工安全防御措施。
(4)置放钻机、测试测量设备。按照数据要求的钻孔方位角及倾角来固定钻机,并检测测量工具的运行状况,确保其工作正常。
(5)开工、封孔、安置孔口设施。为提高施工效率,有效分离钻孔施工过程中的水渣,深孔定向钻进采用先封孔后打钻的方式,这样可以在进行煤层钻孔是控制钻孔中的瓦斯抽放,可在钻孔结束时当做瓦斯抽放孔,从而立即接抽。
(6)正常钻进。在孔口设备安设完毕后即可开展正常钻进,每钻进一段要求的距离,进行一次测量反馈,绘制出实际钻孔轨迹,并将其与设计的钻孔轨迹进行对比分析,根据偏差情况及时进行调整弯接头,从而降低偏差,达到效率最大化。
3.2深孔定向钻进施工过程中应注意的问题
(1)在整个钻进施工过程中,施工人员需做好详尽的施工记录,并对遇到的问题进行备注,及时分析讨论出解决方案,定期检查机械设备运行状况,以便及时应对煤矿钻进过程中的突发事故。
(2)合理控制钻进进度,当钻孔较深时,返渣不能即时反映煤岩硬度情况和变化情况,只能通过水压的变化情况来做出判断,因此在钻进过程中应时刻观察水压变化情况,水压同样可以反映出推进速度,要以保证水压无较大起伏为原则。
(3)深孔定向钻进施工方式为连续作业,尤其在钻孔较深或有垮孔现象的钻孔时,严禁唱时间停钻,因此需要钻工能及时交接班,并确保水电方面的正常供应。
(4)在钻进施工至顺煤层钻孔时,应当根据实际情况来进行顶底板探测。
4.深孔定向钻进技术在煤矿工程中的实际应用
4.1地质探孔
由于深孔定向钻进技术可在煤层钻进时产生分支,因此常常被应用在探测煤层的起伏、断层和断距的确认,但需注意的是,若在岩石层钻进时不能开分支。
4.2煤层瓦斯抽放控
由于深孔定向钻进技术能使钻孔根据煤层顶底板的起伏而产生相应的变化,因此在顺层瓦斯抽放钻孔的施工工具中占据无法比拟的优势。首先需要预先计算出顶底板的实地情况,通常这种预计在钻孔实施前无法得知,通过探顶和探底能较好的解决此类问题,从而达到瓦斯抽放的目的。
(1)探顶:钻进过程中,每隔一段距离都会进行测量,在停钻过程中将弯接头方向调整为0°,让钻孔快速钻至顶板从而确定其所处位置,并画出该店与前一探顶点的连线,然后作出延长线以作为下一段钻进的参考顶板,之后使钻头后退到适合位置进行分支钻进,如此反复。为提高工作效率,往往可依据煤层的情况来定制探顶的间距,若煤层起伏平稳,则可将探顶的间距延长。
(2)探底:与探顶过程类似,不同之处在于将弯接头方向调整为180°并快速钻至底板从而完成探测。与探顶的作用类似,都是用于探测煤层的起伏状况,一般采用探顶方式,因为这样可以相较容易的开分支,但若要探测煤层的厚度,则必须进行探顶与探底。
4.3排水孔
因为地下深层积水区有时候会相对现有巷道较远,而传统旋转钻进方式很难准确的讲钻孔钻进积水区域,通深孔定向钻进通过其高精度的特性则能较好的解决此类问题。
5.深孔定向钻进中关键性设备的选择
针对深孔定向钻进的连续作业要求,必须对关键性设备进行严格筛选:
(1)测量工具:
测量精度是煤矿工程施工质量的前提保证,目前而言,国内技术相较国外落后,在测量精度上有所欠缺,因此大部分还是通过进口来满足需求,譬如澳大利亚AMT的MECCA系统,该系统单次测量时间为5秒钟,方位角精度可达0.5°,倾角精度可达0.1°,并且能通过自身系统自动计算出测点坐标,最新版本的系统更可以直接将钻孔轨迹反映在测量工具上,为钻进工程的首选。
(2)钻机:
传动方式为全液压,工作能力赢能满足预施工钻孔深度,要求运行性能稳定、低故障率。
(3)孔内马达:
由于测量工具中的方位角探头往往为磁性元件,所以尽量选用无磁性孔内马达,以避免对测量工具的干扰。
6.影响深孔定向钻进施工效果的主要原因
(1)地质条件:任何一种勘探工程的首要考虑因素就是地质条件,由于钻孔区域中会遇到破碎带、断层、煤岩层、岩石层等,会在特定情况采用下向孔钻法,若条件允许则尽量大上相孔以便于排水排渣。
(2)机器性能:由于深孔定向钻进要求连续施工作业,若在钻孔较深或是有垮孔的情况下,长时间停钻,则容易引起卡钻,从而造成钻孔事故,因此需准备充足的配件以应对突发故障。
(3)施工人员素质:因为钻孔工作的特殊性,则对施工人员的要求更高,需要强化其专业知识,并加强安全意识。定期进行培训,并对施工中出现的意外案例进行总结归纳,以从容应对突发状况,设立考核机制。
7.结论
综上所述,当今我国尚处于煤炭打过,因此深孔定向钻进技术仍会广泛应用,在煤矿采掘过程中,若条件适合,应用此项技术则会显著提高生产率,缩短工期,带动经济利益的发展。
参考文献:
中图分类号:TD7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(b)-0000-00
近年来,我国煤炭工业始终强调安全管理工作的强化,强调煤矿安全管理的关口前移以及重心下移,然而相应的煤矿事故依然时有发生[1]。从某种程度上讲,尽管这些事故的发生原因存在一定的客观原因,但是最终事后调查结果往往都显示,煤矿现场存在着一定的安全管理漏洞,相关人员在安全思想层面的重视度不够以及安全措施的落实不够到位。此外,煤矿工作现场还存在着矿工违章操作问题。因此,煤矿安全的科学化管理是非常重要。
一、煤矿安全管理中存在的问题
(一)煤矿安全管理技术滞后
就煤矿经营管理而言,国外部分发达国家的煤矿管理模式是相对来说非常先进的,管理模式的先进性主要表现在管理技术以及管理方法上的成熟化。此外,在发达国家市场竞争层面激烈化与先进科学技术广泛应用的背景之下,其煤炭企业的安全管理模式相对完善,管理机构更加地精干化,权力比较分散,其生产经营核心放在成本管理层面,在安全管理工作中实行非常严格的专业化逐级负责制,将安全问题贯彻到了一切工作当中[2]。但是,纵观我国的煤矿安全管理,可以说大多数煤矿都是层层承包的。再加上受到煤炭经济长时间发展不景气的影响,我国煤矿安全管理水平相对较低。
(二)煤矿工作人员的安全意识淡薄
现阶段,仅仅对煤矿工作人员进行安全意识宣传教育是不够的,由于在安全管理工作中针对员工心理、员工情绪、社会因素以及员工家庭因素等的关注相对较少,煤矿安全标语只是表面上的形象建设,从而导致煤矿工作人员对于煤矿工作的安全问题在认识上明显不深,在重大安全隐患上的威胁仅仅停留在单纯性认识阶段,煤矿工作的“安全第一”意识非常淡薄[3]。
(三)煤矿安全监察体系不完善
目前,我国的煤矿安全监察管理体系相对不完善,主要存在以下两个方面的问题:一方面是我国煤矿安全监察的管理机构人员配置不合理。由于我国的煤矿安全监察基数是非常大,很难建立起一个人数相对庞大的监察管理机构。所以,从我国的安全监察管理层面出发,如果要想根据监察体系的实际设计要求贯彻落实监察内容则显得非常困难,通常情况下,我国煤矿安全监察的作用主要是体现在了行政威慑方面[4]。另一方面,监察方式难以实现危险源层面的动态化系统监控。现阶段,我国煤矿安全监察体系的基础设计为危险源监察。我们都知道煤矿生产工作是一个相对连续的过程,其危险源在实际工作期间随时都会出现,而且也有可能随时会消失不见,甚至有的时候会升级为更为严重的安全事故隐患。然而,现有的监察方式不能够实现动态化以及系统化的监控危险源,从而造成了事故超前预防逐渐形同虚设。
二、煤矿安全管理措施分析
(一)营造良好的煤矿安全管理氛围
为了确保煤矿安全管理工作的顺利实施,相关人员需要营造一个好的安全管理氛围,加强安全文化建设。从专业化角度出发,安全文化主要是指在实际生产期间指导以及约束企业安全行为与员工安全行为规范的价值理念。具体构建措施包括以下几个方面:首先,明确煤矿安全管理的目标。在安全文化建设期间要有效控制以及最大化的降低煤矿安全事故,实现煤矿安全生产[5]。从煤矿安全文化目标上来看,主要定位于让全体工作人员都能够牢固树立相应的安全观,增强安全意识;其次,明确煤矿安全管理原则,结合实践经验进行分析,煤矿安全管理中的文化建设原则是以人为本,增强安全发展意识。最后,完善煤矿安全管理机制,贯彻落实相应的管理措施,通过多种宣传手段以及宣传形式的应用加大宣传力度,使人们能够就安全文化管理、目标与管理原则有全面化的了解,从而制定出科学化的安全管理规划。此外,在规划制定的过程中,相关人员要重视经验的积累与总结,确保安全管理理念与管理模式的独特化与规范化。实现安全文化管理与企业文化管理之间的有机结合,有效控制煤矿工作当中的诸多不安全行为。
(二)强化煤矿安全管理人员的培训
在煤矿安全管理培训工作中,主要包括以下几个方面的内容:其一,将培训教材、培训机构以及师资力量建设作为重点内容,积极推进煤矿安全管理的科学化培训建设。具体来说,大型或者是特大型的煤炭企业需要建成二级以上的培训基地,而且中小煤矿还必须要建立起合理化的安全培训责任管理制,需采用委托培训的方法,做好安全管理培训工作。其二,严格煤矿公司的法定代表人,尤其是一些小型煤矿负责人以及某些特种作业人员自身所具备的安全资格培训,保证每一个工作人员都能够持证上岗,严格把关培训工作过程中的每个环节。其三,采用灵活性相对较强的方式实现员工培训的安全化[6]。在培训方式上也可以更加多样化,通过安全图片展示的方式、现场教学的方式、知识竞赛的方式、安全事故案例讲解的方式以及就安全事故案例展开共同讨论的方式等,强化安全培训管理。其四,加强关于煤矿安全知识的科学教育,相应的培训内容必须要包含国家性质的安全生产法规,从实际出发,根据矿井生产条件进行安全规程培训以及操作规程培训等,并制定出合理化的应急预案,按照专业化的安全生产规章进行学习,清楚了解煤矿公司安全责任制,增强煤矿企业全体人员安全意识,熟练掌握煤矿工作的相关生产知识以及操作方法,从根本上实现煤矿生产的安全化。
(三)加强对重大安全隐患的排查
煤矿安全隐患的有效排查是煤矿安全管理工作的重要内容,可以借助对小煤窑治理、一通三防、安全供电以及防治水等安全隐患的合理化排查治理,促进生产硬环境在安全系数上的提升[7]。首先,应制定出专业化的安全隐患排查治理方案,特别是针对一通三防、瓦斯煤尘治理、防治水、小煤窑治理以及安全供电等的排查治理,科学制定专项方案,进一步明确工作的具体目标以及工作职责,严格落实治理措施。其次,增强对煤矿安全管理薄弱环节的监督管理力度。通常情况下,问题都是出现在薄弱区域的,而事故也是在薄弱点突破的。采用规范化管理措施形成对煤矿管理薄弱地点、管理薄弱环节以及管理薄弱时间的有效监控,快速发现以及消除薄弱点。其次,大力推行“四个结合”,也就是说将隐患排查治理、提高基础管理水平、预防重大事故以及控制危险源等进行有机结合。还需要将其与各级干部的安全管理责任制的贯彻落实进行结合,紧抓安全生产过程中的突出性矛盾以及重点问题,全面提升其安全保障水平。
(四)建设高质量的煤矿安全监察队伍
煤矿安全监察在煤矿安全管理工作中的意义重大,而安全监察队伍建设又是煤矿安全监察工作的重要内容。因此,安全监察管理队伍建设是非常必要的。具体来说,第一,安全监察人员在政治素质与责任心要保持较高水平,具备较为丰富的实践经验,及时更新安全监察层面的专业化知识,做到监察工作的雷厉风行,具有原则性。第二,安全监察工作人员应持证上岗,严格执行规范化的年审制度。只有在安全监察人员经过专业化培训,并考试合格的情况下才可以上岗。此外,每年都必须要对全体人员进行系统化的考核,如果成绩不合格,则必须及时更换。
三 结语
总而言之,煤矿安全管理工作是一项复杂性相对较强的工作,涉及到的范围相对较广,直接关系到煤矿工作的规范化与安全化。因此,相关人员必须要强化煤矿安全管理,具体来说,管理人员可以通过加强煤矿安全监察体系、不断改变传统形式的生产监察方式、坚持“以人为本”的理念、实现安全全员管理、营造安全管理氛围、强化安全管理培训、加大安全隐患排查以及强化安全管理队伍建设等途径,实现煤矿安全管理水平的不断提升,促进煤矿企业可持续发展。
参考文献
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[4] 贺超,宋学锋,李贤功.煤矿安全监管信息管理系统的研究及探讨[J].工矿自动化,2013,01:96-99.
1.前言
纵观可知,煤矿生产相关的生产能力以及连续采掘、安全作业、经济效益等跟掘进水平以及掘进技术、掘进装备等各项内容有着直接必然联系,其影响十分深远。在我国现代化煤炭生产进程中开展安全高效的矿井建设工作,建议选用先进综合机械化掘进模式,在实现先进水平显著提升的同时尽可能发挥综合掘进机器设备的应用成效,给予相关作业线综合配套问题高度重视。
2.简述综合机械化施工技术相应特征
在煤矿工程建设以及日常生产进程当中有效使用综合机械化施工技术,其能够促进作业效率的强化提升,确保生产安全。具体来说,综合机械化施工技术的主要特征为,第一,高效性,通过对比传统意义上的煤矿普采作用,综合机械化作业可获取更好工作成效;第二,高产性,在实际的综合机械化应用进程当中,涵盖有煤炭开采以及巷道掘进、装运煤炭等多个环节的工作效率显著提高,与此同时,施工人员作业难度获得大幅降低;第三,安全性,综合机械化加强机械化程度成效能够通过工作效率提高进行展现,此外也可基于抑制人劳动时间方面实施体现,在此进程中,采煤操作者人身危险因素实现优化控制,进而尽力保障实际作业安全。
3.井工煤矿机械化掘进工艺
3.1煤巷掘进
高效实施煤巷机械化掘进作业的相应方式主要包括三方面内容,悬臂式掘进机设备以及单体锚杆钻机配套作业线;掘锚一体化机组设施;连续采煤机设备以及锚杆钻车配套作业线。具体来说,第一,煤巷悬臂式掘进,该项工艺措施包括配胶带运输机出煤以及悬臂式纵轴掘进机、单体锚杆钻机支护等多种作业模式,能够更好地适应实际的煤层赋存条件,该工艺特征为电气系统可进行合理的PLC控制,监控检测工作可实现自动化,便于针对故障诊断进行辅助;液压传动结构相对较为简单,可实现便捷操作;机型构造十分紧凑且很简单,拥有较高稳定性;可实现便捷检修操作,容易操控。第二,连续采煤机掘进,在多巷掘进进程当中通常选用连续采煤机快速掘进技术,即使基于相同设备实施掘进难以平行于锚杆支护作业,若是运用多巷道掘进方式实施交叉操作,则可做到掘进及锚杆支护平行施工,当连续采煤机设备进入巷道之后,在社设备实现一定距离掘进操作之后,通过联络道连续采煤机可退至另个巷道中,在此过程中锚杆钻车进入巷道,而后可实施锚杆支护施工作业。历经往复交替循环施工,可做到掘进以及锚固平行作业。在长壁工作面顺槽上使用连续采煤机设备应采取三巷和双巷掘进方式,单巷掘进难以顺利实现,该类型掘进方式存在有较大巷道空顶距离,针对实际地质条件要求相对较高,进而在煤巷掘进中有着一定程度条件限制状况。
3.2岩巷掘进
全液压钻车钻爆法破岩工艺――该工艺使用液压钻车实施炮眼钻凿措施,进行爆破落岩,此工艺钻进速度很快且相应的凿岩成效较高,尤其是可获取较高的硬岩钻进效率,使得凿岩所用时间大大减少。与此同时,使用此施工技术可实现较高钻眼质量获得,并充分保障爆破成效,涉及作业操作人员相对较少且工作效率相对较高,通常是选用两人进行钻车作业,若技艺熟练则可一人展开操作。能够有效完成深孔爆破行为,让爆破效率大幅提高,强化循环进度。在实际施工操作中司机距离迎头较远,进而可充分保障作业拥有较高安全可靠性。相较于风动凿岩机设备运行而言,液压凿岩机设备产生的噪音更少一些,促使工人现场劳动环境得以优化改善,激发单进潜力,日后该工艺可积极发展成为硬岩掘进主流工艺。
全断面岩巷掘进机的破岩工艺――在国外,该项掘进工艺已经发展的十分成熟,其可谓为集破岩、装运、支护等工序于一体自动化程度较高的施工工艺和装备系统。相较于传统意义上的钻爆手段而言,此类工艺颇具快速、高效、安全可靠、施工质量好、对围岩的扰动小等优点。由于TBM设备长度大,不便转弯,设备安装拆除工期长;又属于机械切割破岩,坚硬岩层中使用时,设备故障率高,效率低。因此,一般用于铁路隧道和城市地铁隧道施工,除平硐开拓的煤矿外,TBM不适合于煤矿井下施工。
破岩设备主要包括全液压钻车以及全断面岩巷掘进机设备、储装运系统等多项内容,具体来说,第一,全液压钻车,基于液压钻车作业线的合理应用,可实现劳动效率的显著提升, 保障生产安全,强化单进水平,纵观可知,液压钻车相关的推进器以及支臂、千斤顶等均使用的为液压结构,同时将液压锁安装设置在工作油缸前端位置,伴随着工艺水平的显著提高,造成巷道作业施工面得以扩张,在实际生产建设过程中凿岩钻车的优越性愈发突显,对应的应用要求同样很高,具体的工艺流程是全液压钻车钻眼至人工爆破落岩至侧卸车装岩至矿车运输至锚杆支护至喷射混凝土。第二,隧道全断面岩石掘进机设备在国外使用已经有百年历史,然而该项技术在我国发展甚为缓慢,研究表明,我国自主生产的掘进机单机实施单头掘进所得隧道长度均不超过一千五百米,难以充分适应较长隧道实际工程需求。第三,储装运系统,研究我国范围内岩巷矸石储存运输工艺可知,其大都选用钢丝绳设施针对靶斗实施牵引进行装机,同时配置矿车设施进行装运,矸石储存多选用巷道方式。为大大提高单进水准,则需配置良好的出矸工艺系统,然而该种方式涉及的成巷时间相对较长且装车效率很低,导致形成较差的安全稳定性能。为促进岩巷单进水平的显著提高,建议选用机械化工艺措施,优化爆破以及装配、储存、运输多个系统。
3.3综合考虑岩巷悬臂式掘进机工艺
要求除尘机设施应努力系列化,使得其可有效匹配跟使用地点的压风量设计,如此一来,除尘效率得以大幅提升,除尘效果可获充分保障,可实现优良作业环境的充分营造。针对旋转密封问题进行优化解决,做到高压内喷雾,可起到良好的喷头防堵作用。要求后配套系统应采取有效措施针对矸石的储存缓冲问题进行解决,将掘进机设备效能最大限度发挥出来。某些断面悬臂纵轴刀盘加冲击头的岩巷掘进机可能是解决岩巷掘进的有效途径。
4.结语
综上可以知道,在我国煤矿建设进程当中,综合机械化掘进施工技术有着较为广泛的合理应用,其重要性不容忽视,可实现煤矿工人劳动强度的大大降低,同时加快巷道施工效率,减少井下作业人数,优化改善施工作业环境,推动我国煤矿事业可持续发展。
参考文献
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1煤矿电气自动化控制系统的应用结构概述
在实际的煤矿工程运行过程中,要实现整体结构的完整建立,就要针对相应的结构进行集中的控制。整体自动化控制结构是对采煤系统中的相应项目进行集中的监控和操作,从而进行相应数据和信息的收集汇总。主要利用的就是电气系统自身的特质,对整体采煤作业进行实时的控制,并且在实际项目运行中,利用必要的手段保证整体采煤操作的规范化发展,以确保整体采煤工艺流程的准确性以及可靠性。另外,相关人员要对基础煤矿的通风和排水系统进行集中的管控,利用相应的技术手段实现安全指标的达成。对于电气自动化控制系统来说,只有保证在供电系统中进行集中的监测监控,才能规避相应的供电风险,保证整体煤矿供电结构的完整,以及供电系统项目的优化运行。相关管理人员要在经济运行的基础上,实现整体结构的优化配置,利用相应的分配机制,进行资源的科学化分割,从实际落实节约用电的煤矿工程运行理念[1]。除此之外,相关管理人员也要针对相应的工程机械进行集中的项目管理,保证基础机械在安全使用范围内,有效的规避由于器械造成的工程事故,要根据实际的项目运行情况,选择适宜的煤矿工作器械,以实现整体煤矿作业的安全运行。
2煤矿电气自动化控制系统的优化策略分析
在实际煤矿系统升级的过程中,要对相应项目进行集中化的升级,其中包括基础的工程软件以及硬件。
2.1优化基础煤矿作业的硬件
在实际的煤矿电气自动化控制系统中,硬件设施的运行能保证整体作业的稳定。只有实现基础硬件设计的优化,才能实现实际的安全控制结构。其中包括防干扰设计、输入电路设计以及输出电路设计。第一,针对防干扰设计。在煤矿基础作业过程中,要针对电气自动化控制系统的硬件进行集中的防干扰设计,才能实现整体运行环境的优化,保证外界环境不会影响基础作业进度。主要的措施在于利用优化设计的硬件布线,集中区分干扰线路,适当的添加外部屏蔽电缆,从而从根本上消除临近线路的不良干扰,并且提升整体线路运行的稳定性以及可靠性。另外,集中落实优化的隔离设计,集中关注变压器的隔离设计,减少干扰风险的同时,提高整体运行环境。也要对硬件的电磁屏蔽进行集中的优化设计,利用外壳接地、防静电处理等措施实现整体抗干扰能力的优化升级[2]。第二,针对输入电路设计。相关管理人员要针对相应的操作项目,进行应用项目的升级,优化基础输入电路的设计,保证严格控制整体电气回路的输入模式,强化基础操作行为的优化。不仅要对基础电路的负荷能力进行集中的监控,也要做好防短路、防脉冲干扰等问题的处理,有效的避免输入电路的外力破坏。第三,针对输出电路设计。对于煤矿电气自动化控制系统来说,基础的输出电路设计具有非常关键的作用,因此,在基础设计过程中,要符合基础项目的实际情况,并且按照相应的技术指标进行集中化的管理,保证输出电路的优化设计,能进行集中的项目控制。另外,要保证输出电路在高效率运行节奏中,能实现最佳的抗干扰能力以及电荷负载。
2.2优化基础煤矿作业的软件
在我国,煤矿作业技术的升级正在逐渐强化的过程中,并且开始使用PLC软件技术,能对整体结构和程序进行优化的升级。一方面是基础软件结构的优化设计,主要是针对自动化控制系统的框架设计,保证了整体设计符合基础作业的要求,并且能利用有效的模块设计促进整体软件功能的拓展,也能依据实际的煤矿工程特点,进行及时的项目调整,只有保证基础技术的升级,才能真正实现整体运行目标的达成。相关管理人员要依据煤矿作业的实际状态进行电气自动化系统的模块划分,针对相应的模块制定相应的规范化运行目标,保证标准化的运行,并且利用基础子任务系统,促进整体软件结构的优化运行。另外,相关人员也要对控制程序进行集中的设计,并且主动调试基础运行结构,利用软件的维护手段,促进整体系统的完整运行,并且规避不良的结构漏洞,有目的的调整整体系统结构,实现软件和煤矿作业的同步。另一方面,要对基础软件的程序进行集中的优化设计。在设计基础程序的过程中,主要的核心机制就是I/O分配,只有实现了基础分配方式的优化,才能保证软件运行水平的提升。相关设计人员要在升级的过程中,充分考虑PLC技术的项目融合,以实现整体软件控制的优化[3]。
3结束语
总而言之,对于煤矿运营项目来说,基础的电气自动化控制系统具有非常重要的价值,能真正促进整体项目的优化发展,只有运行集中的管控机制,才能保证系统和项目的双向发展。相关管理人员要集中力度提升基础技术水平,促进煤矿运营工作的顺利推进。
参考文献:
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关键词: 煤矿工程;施工;项目管理;优化;办法;探析
Key words: coal mine engineering;construction;project management;optimization;method;exploration
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)24-0055-02
0 引言
煤矿工程项目建设是一项高度复杂、建设周期长、投资大的建设工程,因此优化施工项目的管理,对于建设期间的成本控制、节约投资,以及尽早见到经济效益都是至关重要的。煤矿工程建设的资金投入主要包括了矿井建设工程、土建工程的投入,生产设备的购置、安装费用以及其他建设投入等。其中需要加强项目管理工作的是矿井建设费用、土建工程造价及设备投资,此三项的投资额可以占到整个煤矿工程总投资的80%以上,因此只要做好这几项工程的项目管理工作,就能够确保整个项目工作正常有序的开展,以及项目工程的顺利完工。
1 基础建设施工项目管理
工程施工项目管理的最终目标是以高效益、低投入的方式实现建设目标。其主旨就是要求以项目经理负责制为实施基础,对整个项目目标的完成质量、完成期限以及资金预算,按照项目实施方案中的计划进行全面的组织协调工作,确保项目工程有序的开展,顺利按时保质地完工。
施工项目管理一般要遵循“三项控制二个管理一处协调”的原则,三控制即进度控制、质量控制、费用控制;二管理即合同管理,信息管理;一协调是指组织协调。依据此原则将生产要素进行优化组合,合理配置,利用现代管理技术和方法,保证施工项目整体均衡地推进。
施工项目管理想要得到加强,必须得对施工项目的各项生产要素做出系统的分析。这些对工程起决定作用的要素有:普通劳动力、工程所需的材料、开矿机械设备、工程技术人员和投资资金。而管理的核心内容就是将这些要素集合起来,合理地进行协调搭配,将其有机地统一起来,为整个工程服务。本文将具体管理生产要素的方法归纳总结如下:
①优化生产要素之间的配置。按照工程进度将生产要素在规定的时间内,投入到规定的位置中去,并将其他相关要素予以合理配置,以满足施工时的需求。
②对生产要素之间的组合方式进行合理优化。在施工过程中,对投入到施工项目的各项要素进行科学搭配,使生产要素之间相互协调,相互促进,发挥管理工作的组织协调作用,使工程项目有序开展。
③合理高效地利用资源。利用动态管理方法,将优化配置与优化组合有效地结合起来,按照项目的内在要求,有效地组织协调好各项生产要素,让每项生产要素都发挥出最大的效用,提高它们在项目中的流动效率,使各项生产要素达到动态平衡,形成良性循环,从而达到提高项目综合管理效益,优化整体项目的目的。
2 工程建设项目施工管理体系
煤矿工程建设的施工项目管理,离不开深入了解及合理构建以下三种体系:首先要构建完整的技术体系。技术体系作为整个系统管理的核心层面,主要体现为煤矿建设受到当地地质构造的限制,工程施工的核心就是技术性的活动。因此只有掌握好先进的技术核心力量,才能达到高产出,低投入的目的。所以施工项目管理的首要任务及重要内容就是要科学、合理地编制施工方案,确定施工工艺流程。其次是要构建合理的社会体系。无论何种工程的实施,都离不开人,煤矿工程更是如此。因此作为项目负责人的项目经理需要具备较强的政治思想素质,过硬的专业技术水平以及组织协调能力,专业的经营管理才能,这样才能发挥出领导核心能力,调动起整个社会体系中的工人、技术人员的工作积极性,为顺利完成工程项目提供人才保障。最后,是最为重要的经济体系。经济体系决定了整个煤矿工程项目中应该投入的人力资源、建设材料、开矿设备以及投资资金等。如何维护好经济体系的平衡成为了项目成败的关键,过多的资金投入会造成很多不必要的浪费,资金投入不足又会极大影响工程质量,延误竣工日期,从而影响到整体工程的进度安排。
3 施工项目整体投资优化管理策略
优化投资资金的使用,前提条件是要保证工程的安全完工,质量及建设工期都不受到影响。如何确保工程的质量、竣工时间而同时又兼顾到不浪费资金,实现经济利益最大化,这就必须要引入现代管理的一些方法和策略。以下是几点经实践验证比较行之有效的管理策略:
①贯彻执行节约的思想。节约是提高项目经济效益最直接、最有效的方式,在贯彻节约的同时,要加强对资金的反馈控制和施工后的检查分析,优化施工方案,预防资金使用失控,预先制定好资金的使用方案及保障措施,确保成本控制工作的顺利推行。
②工程目标管理的确立。将目标管理工作分解为:目标的设定、目标的责任负责制及执行情况监督、目标完成情况检查以及目标的完成情况的测评及目标完成的保障措施。从而构建目标管理工作整体流程即:计划、实施、检查、处理四个步骤,环环相扣,无论哪个环节出现问题都能立即发现,并能在第一时间作出反应,根据预先制定的保障措施,有条不紊地解决问题。
③全面整体的进行管理控制。全面管理是行业内常说的“三全管理”,即全企业、全体员工、全过程管理。从各部门细化到员工个体都要体现出成本控制的思维;在工程项目实施的各个阶段即投标、具体实施到竣工全过程都将纳入全面管理的范畴。从工程确定之时起,整个资金管理体制就要有效地运作起来,成本的控制工作就要有始有终伴随项目到竣工完结,这样就可以达到高效、全面的整体管理效果,让每一项投资都得到合理规划和使用。
④明确权利和责任的关系。权利和责任一定要在工程一开始就明确下来。相关部门在承担责任的同时,就要给予其对应的权利。在对资金使用情况进行全面的监督、考察后,对于执行情况好的部门或个人要奖励,让每个工程项目参与者都能做到权利和责任相结合,这样成本控制的效果将会达到预期的目标。
4 施工项目阶段性管理
在完成工程项目整体管理工作后,对工程各个阶段的管理工作同样需要加以关注。首先在投资决策阶段需要对工程项目的可行性进行论证。寻求正规的咨询机构对技术经济指标进行评价及投资风险分析。依据相关评估机构的评估报告,再有针对性地对项目是否可以进行投资做出最后的审定。如果决定投资,那么将选择何种最优的建设方案,在此阶段就要确定下来,接下来还要进行项目计划任务书的编写,确立建设地点等,最后还要落实项目法人,完善管理体制,对项目法人实行全过程的管理终身责任制。其次在项目设计阶段要特别注意成本的控制,因为此阶段将决定工程实施的总投资。依据多年来项目实施的经验推断,此阶段的初步设计及施工作业设计图的完结,对整个项目总投资的影响程度占到了90%以上,对项目的后期工程,及完结后日常维护都具有极其深远的影响。加强此阶段的资金控制力度特别需要注意的是,一切都要在保证工程质量的前提下进行成本控制,使资金的投入发挥出最大的效益。最后对施工阶段实施项目管理。在此阶段投资资金一般都已基本到位,此时节约的空间已经大幅收紧,而在实施过程中难免出现浪费的情况。为了减少资金浪费,就必须加强此阶段的项目管理工作,从组织、技术、经济、合同各个方面入手,采用合理的控制措施,加强对工程造价的管理工作。
5 结束语
综上所述,煤矿工程施工项目管理的优化是一个涉及到工程方方面面,错综复杂的循环过程。而通过优化施工管理办法,最终就可以达到节约成本,保质保量完成项目工程的目的。
参考文献:
2煤矿采煤技术与安全管理存在的问题与不足
2.1相关资金投入不够。
现阶段,随着企事业单位的不断改革与创新,一些煤矿企业在产业结构调整以后,开始出现大幅度的下滑现象,有些企业甚至出现了自负盈亏的现象。企业要想获得长久的发展,就必须在技术上以及管理上超越其他同行业的发展水平,但往往需要大量的资金作为后备的技术支持与补充。技术的提升不仅仅需要工作人员业务操作水平的提高,更需要拥有先进的设备仪器作为支撑,整备的落后不仅仅导致管理上的缺失,更容易出现亏损。虽然在某些煤矿企业,领导极其重视管理安全以及采煤技术的重要性,但是由于缺乏资金,也很难在实际开采中提升技术水平与管理水平。
2.2安全生产纪律缺乏。
对于一个企业而言,纪律是安全生产的重要保障。但往往在实际的煤矿企业中,一些领导却忽视对纪律管理,从而导致安全生产上没有明确的规章制度,一片混乱,有的甚至严重影响了企业的正常生产经营秩序。其导致的不安全因素有很多,例如,员工在上下班以及轮休的过程中不能按照单位的制度执行,随意性很大,将安全生产纪律流于形式,不能发挥作用,这在很大程度上不仅仅影响了企业的发展,而且很容易因为这种散漫的工作态度而导致安全事故的发生,所以,必须建立严格的考察管理制度,将纪律责任落实到每一位员工的心里,制定严格的监督管理机制,发现问题及时解决处理,绝不能轻纵。
2.3员工素质普遍偏低。
大多数煤矿生产企业,员工素质相对都较低,一般情况下都是由底层的工作人员提拔到管理层的,对于管理的相关知识并不熟悉了解,但凭借经验进行管理,所以说管理水平差,很难在企业中发挥应有的效用,这样就为安全生产留下了极大的隐患。对于煤矿企业发展而言,必须提高其员工整体水平以及管理能力的培养,让安全意识贯穿于整个行业的发展过程中,促进行业的发展。
2.4安全教育培训缺乏。
一些煤矿生产企业为了获得更多的经济利润,不仅仅忽视员工整体素质的提高,还不断地进行裁员,缩短办公人员的人数,减少开支,从而使其大多数的煤矿工人要身兼数职,很多教育培训的开展也只是单独停留在形式上,没有一个很好的贯彻落实。不断的延长工作时间,降低工作效率,在企业发展中,建立完善的培训机制是极其重要的,缺乏有效的进步空间,这将大大降低员工的责任心以及安全意识,影响企业长久发展。
3加强煤矿采煤技术与安全管理的策略
3.1科学设计煤矿开采方案
对于煤矿开采的设计,开采设备的选择,相关的安全技术措施等等,都要进行整体规划和选择,满足煤矿开采的实际需要。在设计开采方案的时候,应该综合考虑地质条件、先进技术和设备的使用、先进工艺流程等情况,在巷道的布置上力求简单,在满足安全生产的前提下,注意节约资金。防治安全事故的措施要得力,对相关的技术方案和技术措施都要进行对比分析,提高方案的科学性和合理性,保证煤矿的安全生产。
3.2有效治理煤矿事故隐患
煤矿井下作业本身就受到水、瓦斯、顶板等的影响,如果生产环节中的某些工作处理不当,就会导致安全事故的发生,危及职工的安全。因此,必须排除煤矿生产中的安全隐患,对于小的隐患,也要及时排查和处理,以防止隐患上升,造成较大的安全事故。同时,还要建立健全的规章制度,完善事故监测手段,采取有效的安全事故防治措施。在煤矿开采的过程中,如果出现局部瓦斯超限的情况,采掘工作面接近含水层等情况,应该根据实际情况,制定临时管理措施,并加强管理工作,消除安全隐患。
3.3抓好煤矿安全生产要点
第一、在煤矿开采企业中,建立一通三防管理制度,并明确管理部门和相关责任人的职责,协调好各方的工作,充分发挥他们在管理工作中的合力。第二、重视矿井通风技术管理,做好对通风系统的设置和管理,对于不合格的通风系统,要及时进行改造,保证通风系统的正常运行。同时,广大员工要爱护通风系统,做好通风系统的防尘工作,避免人为破坏。第三,加大对通风防尘设施的资金投入,保证系统的安全可靠,提高整个煤矿的安全管理水平。
3.4依靠科技进步加强管理
科技进步在保障煤矿安全生产方面的作用是不言而喻的。所以,必须依靠科技进步,对采煤工艺进行改进,重视新技术、新工艺、新设备的运用,改善生产作业环境,保证煤矿开采的安全。值得注意的是,新技术、新工艺的运用需要因地制宜,并有足够的资金支持,只有这样,才能发挥最大的效益。