优化改扩建设计使大隆矿迅速扭亏为盈.pdf

二3 墨堪芷遮进迦 生筮 翅 中煤设计集团沈阳设计研究院王维奇 摘要本文针对大隆矿在改扩建过程中，充分利用原有设施，合理改造，做到了高产高 效，取得了良好的经济效益，对于矿井改扩建设计优化，有借鉴价值。 关键词矿井改扩建优化设计 1 井田概况 大隆井田位于松辽平原东侧，铁法煤田中部，行政隶 属辽宁省铁法市。区内地形平坦，地表标高在 7 0 一 9 0 m 间，为大陆性气候区。井田东西走向长4 ．4 8 k m ，南北 倾斜宽3 ．3 4 k I n ，井田面积1 4 ．9 8 姘。 煤系地层为侏罗系，分上下含煤组共发育1 2 层可采 煤层，煤层总厚度1 5 ～2 0 m ，主要可采煤层4 层，分别是上 煤组的4 、7 煤层，下煤组的1 5 一l 、1 6 1 层。煤层结构简 单，倾角平缓，一般为6 0 ～l o o ，煤层赋存较稳定，为薄及中 厚煤层。属中灰、特低硫、低磷、高发热量的长焰煤和气 煤。截止1 9 9 r 7 年末计有工业储量2 舾8 6 ．7 万t ，可采储量 1 3 4 3 0 ．6 万t 。 井田内构造发育，计有落差大于1 0 m 的断层3 1 条，火 成岩体1 1 个，火成岩以岩墙和岩床局部侵入煤层。煤层 顶板以砂岩、泥岩为主。大隆矿属高沼气矿井，煤尘有爆 炸危险，煤层自然发火期3 ～6 个月。矿井水文地质条件 简单，最大涌水量为8 0 矗／h 。 大隆矿是1 9 7 2 年1 2 月简易移交投产的生产矿井，年 设计生产能力9 0 万t 。经多年扫尾、补套建设，于1 9 8 5 年 形成规模，1 9 8 7 年达到设计生产能力。矿井以立井两个水 平方式开拓，一水平标高一3 7 5 m ，主要开采上煤组的4 、7 煤层，主井除提升煤炭外兼作回风，副井提矸、提人、下料 及进风，北风井为专用风井。东翼、北翼采用胶带输送机 运输煤炭，西翼采用1 ．5 t 矿车运输。 由于大隆矿储量丰富，煤质好，并具有一定的增产潜 力。根据原煤炭部 8 7 煤计字4 2 4 号文件，铁法矿务局委 托我院编制大隆矿改扩建设计，改扩建规模为1 8 0 万t ，a ， 净增生产能力9 0 万t ，a 。矿井改扩建设计本着充分利用 现有井上下设施、设备、场地的原则和少投入多产出的改 扩建设计指导思想。重点对主提升系统、井下运输系统、井 下通风系统、排矸系统和供电系统进行改造或扩建，同时 推广应用了光爆锚喷支护技术、立式双曲线煤仓、睨．0 m 反井钻机施工立眼和斜巷、垂直插板式轻型箕斗、多点驱 动带式输送机、振动式给料机、X 1 ．6 m 液压绞车、G A F 型节 能风机、Ⅺ1 0 0 生产安全监测系统等新技术、新设备、新工 艺。 ，大隆矿改扩建工程于1 9 8 9 年8 月开工建设，1 9 9 2 年 1 2 月1 0 日验收移交，至1 9 9 3 年末扫尾完工。决算总投资 为1 4 3 5 1 ．1 5 万元。 2 改扩建设计的主要特点 2 ．1 改革开拓布置，合理集中生产 根据井田构造、煤层赋存情况，结合外部运输系统和 通风系统改造，将原1 1 个采区合并调整为9 个，同时，在 选择改扩建新增采区时，打破常规，放充了靠近工业场地 的南一采区，而选择了东二采区。南一采区断层较发育， 受断层切割的影响，难以布置理想的综采工作面，而东二 采区构造简单、储量丰富、煤层赋存稳定，适于综采。实践 证明，选择东二采区作为改扩建薪增采区是正确的。1 9 9 6 年该采区投人生产以来，综采工作面单产均在1 0 万t 以 上，最高单产达到2 0 ．9 8 万t ，为大隆矿实现一井一面，成 为高产高效标准化矿井创造了条件。 2 ．2 优化通风系统 新建中央立风井，取消主井回风，既解决了第二安全 出口，优化了井下通风系统，又改善了主井箕斗的运行状 况。改扩建前，全井仅有北风井一个安全出口，根据 第二安全出口的规定，设计结合原主井兼作回 万方数据 迎 生筮 期堪芷遮j 土 3 窆 风存在影响箕斗运行速度和稳定性，漏风率高，井筒装备 易腐蚀和维护困难等问题，经方案比较，确定新建中央风 井，取消主井回风。中央风井投入使用后，井下通风及主 井提升状况都得到改善，矿井产量逐年提高，因此，中央风 井的建立对大隆矿高产稳产起到重要作用。 2 ．3 优化采区布置和井下运输系统 将采区和井下运输系统的改造与优化开拓巷道布置 结合起来，根据东翼 含北翼 煤炭已采用胶带输送机运 输，两翼仍为矿车运输煤炭而运输能力低，制约生产的情 况，为均衡东、北、西翼生产，协调开拓布局，经多方案比较 后设置西翼胶带输送机大巷，解决了西翼能力无法发挥， 矿井偏于东 北 翼开发，开拓接续紧张的局面。并为矿井 长期均衡，协调生产创造条件。同时，增设井底立煤仓和 振动式给料机，弥补了仓储能力不足和斜煤仓挂料堵仓的 问题。解决了生产中接续紧张的问题。 2 ．4 改造提升系统 重点改造完善提升系统，以最短的工期对原有提升设 备、设施实现最经济、最充分的改造利用。原主井提升系 统为钢井架，苏制6 M 单滚筒提升机，卯箕斗曲轨卸载，碰 撞式装载。为满足改扩建到1 舳万t ，a 能力的要求，需将 主井卯箕斗更换为1 2 T 箕斗，如按普通箕斗配置，将超过 原设计终端荷载3 ．5 T ，过卷冲击力增大1 4 T ，钢丝绳破断 力总和提高2 5 ％，需对井架等进行改造，将影响工期和增 加投资。设计通过采用轻型箕斗，实现了终端荷载不变， 达到了利用原有井架和绞车及其电控系统与井简装备等 大型固定设备的目的，节省投资3 0 0 万元。同时采用气动 扇形闸门微机控制定量装载，垂直插板外开气动推杆卸载 方式，实现装卸载系统可靠，不撒煤，不卡斗。安设工业电 视监视卸载以提高操作可靠性，缩短了提升循环时间，提 高了主井提升能力。副井生产系统经验算满足要求，全部 利用。 2 ．5 合理利用现有工业场地 充分利用现有工业场地可利用空间，合理紧凑布局， 矿井规模由9 0 万t ，a 改扩建至1 8 0 万t ，a 后，新增购地面 积不包括矸石山仅为5 5 2 5 平方米 即工业场地范围除东 部由于新建中央风井需部分外扩加米，其它界限未变 。 工业场地内主次干道分明，交通行驶顺畅。设置电缆桥架 和雨水管网，改造给排水，供热管网，减少了跑冒滴漏和供 配电故障，便于场区绿化管理。使整个场区生产加工，辅 助材料，行政福利功能划分更加合理明确，整齐协调，尤其 是场前区和生活福利区给人以美感，呈现花园式矿山环 境。 2 ．6 建筑物结构新颖布局合理 在建筑设计方面，注重在满足工艺、功能要求和节省 投资的前提下，使布局结构合理，美观大方。中央扇风机 房倒锥双扩散塔结构新颖、粉饰得当。集调度、安检、任务 交待、更衣、浴室等为一体的多功能的综合福利建筑，根据 人员类别和流向合理布局，其浴室上楼交叉错层布置新颖 别致，人行走廊与原福利楼 改造为灯房 有机相连，流向 合理、顺畅。造型美观的俱乐部、托幼及招待所联合建筑 和职工食堂对工业场地整体效果起了补充、调节、烘托作 用，形成了既宏伟壮观又具备现代化气息的矿山建筑群 体。居住区中小学、幼儿园、倒锥壳式水塔等建筑造型新 颖、结构合理、功能齐全、经济实用、粉饰恰当。在平面、竖 向规划时充分注意住宅区、教育区、商业服务区、公用设施 区、绿化休息区的布局，使其分区合理、设施配套、交通方 便、道路整洁、建筑美观、环境舒适，深得矿方好评。 3 结语 大隆矿改扩建工程于1 9 9 3 年底全部完成，改扩建工 程投入使用后，1 9 9 4 年便发挥了作用，矿井原煤产量由 1 9 9 3 年的8 3 ．∞万t 提高至1 3 0 ．0 6 万t ，一举扭亏为盈，盈 利5 6 2 ．2 万元，成为原煤炭部特级质量标准化矿井。1 9 9 5 年更进一步，达到改扩建设计能力。1 9 9 6 年更上一层楼， 原煤产量达2 1 6 万t ，全员效率7 ．1 6 2 t ，工，盈利3 7 8 0 万元。 实现改扩建当年扭亏，当年盈利，三年达产，三年三大步， 一举迈人部级高产高效矿井行列。1 9 9 r 7 年再创新记录，原 煤产量达2 4 0 万t ，全员效率9 ．0 4 3 t ，工，盈利6 0 酯万元，彻 底改变了大隆矿的企业形象。 通过几年生产实践证明，大隆矿改扩建设计对矿井主 要生产环节改造合理，经济效益显著，改扩建设计为矿井 迅速达产、扭亏为盈、实现高产高效、集中化生产创造了条 件。与同期同类改扩建矿井相比，投资省、工期短、改扩建 特点突出、实效显著，处于国内先进水平。该设计获1 9 兜 年煤炭行业优秀设计二等奖，获2 0 ∞年国家级优秀设计 铜奖。 责任编辑．章新敏 万方数据