义煤公司科技创新成果汇编

2015年义煤公司科技创新成果汇编目 录新安煤矿煤仓渍煤清理技术标准的研究与应用.3200西翼采区碴仓放碴装置优化设计.8伞式前探梁液压支护装置.10简便快捷自动液压分运装置.13提升机老钩保险绳固定器.15耿村矿12220工作面优化设计.16桥式皮带与梭式矿车在出碴系统中的应用研究.23复杂地质条件下软岩巷道立体交叉处支护设计.2521122工作面极破碎围岩条件下的顶板修护控制研究.28乳化液泵箱技术改造.3021122原煤运输系统优化设计改造.31制氮机气动蝶阀改造.34D13延伸采区底部泵房无底阀技术的应用.35提升机连接装置技术改造 .37耿村矿2#副井顶板破碎区支护技术创新.39瓦斯喷孔缓冲收集器的研究与应用.4021150综放工作面矿压规律研究.42耿村煤矿12230大断面切眼支护方案优化.44锚网带索联合支护在煤巷中的研究应用.47松软煤层倾斜巷道冒顶区综合治理技术研究.49耿村洗煤厂B1600刮板机涨紧机构改造.51车床刀台升降卡具.53中13轨道架空乘人装置防掉绳装置设计应用 .54皮带楼运输联锁控制系统的设计与应用.56扇形闸门内衬耐磨板的设计与应用.59三相泡沫防灭火技术在常村矿的应用.61天井抽放在综采工作面上隅角瓦斯治理中的应用.64离心式主通风机反风设施检修方法革新研究与应用.69深井高应力区采空区快速密闭技术.71新型风门底坎研究与应用.75防尘水幕净水装置改造技术应用.77拐弯滑轮在闭锁装置中的技术研究.79杨村煤矿铁路下采煤地表岩移规律的技术研究.81自建23070工作面地表移动观测站.84一种深孔自动清孔装药套管.88主要通风机不停机一键倒台.91煤矿井下皮带、刮板机挡矸装置设计应用.94钻屑回填式封孔技术应用.97新安煤矿煤仓渍煤清理技术标准的研究与应用 一、成果背景新安煤矿地面煤仓为双筒仓设计，设有东煤仓和西煤仓。单个煤仓仓体直径为15m，周长47.1m，总高度29m，其中圆柱体段高度为19m，下部锥体段高度为10m，单个煤仓下部均匀布置有四个溜煤嘴，单煤仓设计容量为4400吨，为义煤公司少有的大型煤仓。该煤仓自矿井投产以来未进行过全面有效的清仓工作，致使仓内煤炭渍留严重，单仓实际仓容仅剩约2000吨，严重制约了矿井生产力，原煤生产和储运能力地不匹配致使原煤需落地后进行二次返仓，增加了矿井的运储成本和工人的劳动强度。针对以上问题，公司领导和矿领导高度重视，在集团公司领导的全面指导、协调下，技术人员反复实地勘察，研究修订施工技术标准和方案，2015年1月份新安煤矿开始对地面煤仓进行全面清理工作。 二、实施方案 1.煤仓清理主要危险源新安煤矿煤仓渍煤严重，为保证清理效果和防止对其他设施的损坏，经对对多套方案的反复研究，决定采用人工清理。新安煤矿煤仓高度高、直径大，煤仓清理工作属高空作业，需严防仓顶清理人员坠落和仓顶仓壁坠物，并保证人员出入仓安全；且仓内作业时放煤环节可能会造成误埋人员、片煤伤人等事故；再者煤仓为一个封闭的空间，入仓需防治瓦斯及有毒有害气体。 2.清理工作组织情况为保证清理工作的顺利推进，新安煤矿高度重视该项工作。成立了以分管矿长王崇欣为组长的领导小组，专项负责该项工作，抽调专业人员制定专项方案和安全技术措施，经矿先后三次班子会议斟酌研究，制定完善了方案和措施。并抽调曾经有高空作业和煤仓施工经验的开拓一队全力组织实施。根据施工任务，该工作计划时间为一个月。施工期间集团公司领导高度重视和支持该项工作，在多次会议上做出详细安排和部署，公司总经理、总工程师等领导及各部室领导多次亲临现场、指导工作。为保证清理工作的安全顺利推进，我矿强力组织，矿领导及领导小组人员全员跟进，三班固定三名方案制定的通风科、机电科、生产科人员带班监督、指挥，并执行带班日志和带班三汇报制度，且每天由领导小组组长组织召开煤仓清理人员专业协调会议。同时组织施工队伍全面学习方案和措施，执行班前学习和班后总结制度，带班队干全程指挥、协调，并固定重要岗位的施工人员，严格按方案及措施谨慎组织施工。对重要地点、薄弱环节、重要人员执行重点监督、重点保护、和重点关注，有力的推进了施工的有序、安全实施。通过如上科学的指挥措施、强力组织措施，新安煤矿于1月20日超前安全完成了煤仓清理工作。 3.清理工作施工状况简介新安煤矿煤仓渍留煤炭严重，周边渍留煤炭有渣块、硫磺结核参与，清理难度大，多需用风镐剔除，且人员操作位置易滑易片。经实际清理工作观测，其渍煤厚度约在1.5-3m左右，特别煤仓向下仅四个放煤口处煤体可被放出，周边煤体均渍留无法被放出。其渍留示意图如下： 为保证施工的安全进行，我矿针对重点危险源采取多重安全保障措施，从源头上杜绝伤害、保证安全。 （1）得力的人员安全保障措施针对高空作业所存在的坠落风险，新安煤矿着重从以下几方面做好人员安全保障。1）对仓口进行全面有效的掩护，严防高空坠物及掩护物坠入，对入仓管线进行可靠固定，严防坠落。2）三重保险做好人员入仓安全，即修复安装可对接组装梯子、绑系安全绳并由人员放送、安全绳采用易提拉和防突坠措施。3）在仓内设置八根安全绳，施工全员绑缚安全带、连接安全绳，施工全程不得解开。 （2）可靠的施工组织措施针对放煤易造成的流煤掩人事故，新安煤矿着重从以下几方面做好施工安全。1）设置可操控升降的安全施工吊盘，吊盘由主副绳双重保险绳相连接，可有效防止吊盘坠落。放煤期间，人员可组织撤退至吊盘、放煤后人员下吊盘作业。2）组织小循环放煤作业，单次放煤作业深度不得超过1.5m，保证了施工人员的绝对安全。3）建立了可靠的放煤观测组织措施，放煤期间定量、定人专盯放煤，同时全程联络，严防超规定放煤。 （3）全面的安全配套措施针对煤仓内环境封闭、有毒有害气体威胁，新安煤矿着重采取了以下安全配套措施。1）三重措施保障瓦斯及有毒有害气体防治。即对煤仓施工进行可靠的局部通风措施，在安全吊盘设置压风自救措施、分设多部便携式监测仪器及设置专人检验气体。2）建立了稳定的通讯联络措施，分别在仓内、仓顶、放煤点设置三部通讯电话。3）设置了照明、供水等其他安全配套设施。 （4）安全的回撤措施 针对煤仓高度大，自仓顶回撤时会对仓内人员造成安全威胁的状况，新安煤矿煤仓回撤工作科学组织，对仓内设施均从煤仓放煤口回撤，而后撤出人员、自仓顶回撤仓内绳索，避免了仓顶回撤所存在的风险。 三、清理效果1、该次清理工作累计用20天完成，在不影响矿原生产运销的状况下超前安全完成了煤仓清理工作。为该矿建矿30余年来首次全面彻底的清理。2、根据记录实际核算，该次清理工作共清出煤仓渍留煤炭4000余吨。以单次1.5m的放煤循环和煤仓47.1m的周长计算，我矿累计清理长度达720m。此次清理工作如由外部单位施工需100万元以上，而我矿自行清理各类成本仅需25万左右。3、经实际放煤试验，该次清理使煤炭单仓容由原有的2000吨左右提升至4100吨（放煤顶部锥面致使实际放煤不能达到设计的4400t），有效的保证了仓容。4、该次清理工作释放了矿井产能，解决了煤炭生产量大、运量不足时煤炭需落地后进行返仓问题，创造了巨大经济经济价值。5、该次清仓新安煤矿安全、高效的进行组织，在重要部位、重点环节和重大危险源上组织均为多重保险方案，在细节上严要求、严把关，带出了一支素质良好、善打硬仗的施工队伍，为日后清仓工作奠定了良好的基础.6、同时新安煤矿技术方案获得公司领导的一致认同，特编制技术方案模板和企业技术标准，同时制作了专门的三维动画片，为其他矿井煤仓清理工作提供了良好的范本。联系方式：新安煤矿 时利合 5870837 -200西翼采区碴仓设计技术报告 一、成果背景跃进煤矿-200西翼22采区已开拓7年有余，目前，西翼运输大巷已施工完成，西翼采区车场及西总回风巷仍正在施工，由于采区车场内为采区上下山及整个采区系统服务的巷道较多，为了缓解我矿接替紧张的局面，在有限时间段内尽快形成采区上山首采面，加快-200西翼22采区开掘速度，再原有设计基础上，综合考虑，选取合适位置，在原有采区煤仓设计的基础上，补充设计采区碴仓及运矸车场，不仅在22采区前期岩巷掘进时，可以加快掘进速度，在整个22采区回采工作面投入生产及准备工作面前期掘进时，也可起到煤矸分装分运的作用，从而促进连续生产能力，提高综合经济效益。 二、方案研究在原设计方案中22采区入仓集中巷与22采区皮带上山贯通处，设计碴仓，碴仓底部的运矸车场，可以从-200西翼22采区车场绕道处开口至22采区车场结束，运矸车场确保足够长度的存车线，碴仓设计容量250m。上山出碴最终通过皮带上山运至碴仓，下山出碴最终通过22采区入仓集中巷运至碴仓，碴仓定时向运矸车场内放碴，运矸车场直接与西翼运输大巷连通。 三、方案实施在22采区车场未施工完成前，可优先开拓变电所，使整个西翼先构成一个小范围的通风系统，再施工碴仓配套的运矸车场，最后施工碴仓，也可先施工碴仓，再施工配套的运矸车场，先后顺序可依据西翼总回风巷的进度确定。 四、主要内容及创新点主要内容：1、碴仓位置的选取；2、碴仓附属运矸车场的进碴、出碴位置的选取；3、上山出碴皮带与碴仓口的搭接；4、下山轨道下山与入仓皮带巷的贯通。创新点：设计了“煤仓式”的碴仓，一个碴仓可以解决整个22采区的掘进及回采期间的出碴问题。 五、效果分析在对原有设计不做大的变更基础上，选择合适位置作为碴仓，一方面可以解决22采区车场及上山开拓期间的出碴问题，加快开掘速度，另一方面可以解决煤矸在井下的分装分运，提高煤质，从而提高矿井经济效益。 联系方式：跃进煤矿 王翠玲 5875643伞式前探梁液压支护装置技术报告一、成果背景“-200西翼大巷”是跃进煤矿二水平西采区的主要运输巷和开拓巷道，在支撑巷道的材料上全部采用椭圆形的钢材强支护材料，使矿井的安全系数大大增加。在临时支护方式上，井下最先采用的是排型梁支护，每放一次炮打一次眼，一根梁需要打两个眼，两根梁需要打四个眼，之后往窝面攒排型梁，需要4人同时作业，但是经过长时间工作发现，在空顶内打眼容易出现掉渣等情况，对人身造成伤害，存在着一定的安全隐患，同时工人的劳动强度较大。为了降低工人的劳动强度，同时大大提高井下工作的安全系数，经过反复研究与实验，我们设计制作了伞式前探梁液压支护装置。 二、 主要创新点1、伞式前探梁液压支护是一种超前支护方式。超前支护是指在采掘工作中支护超前于掘进或者回采的一种工艺方法。一般采用掏梁窝或者分层采掘的方式来实现。多用于顶板破碎易冒落的特殊地质条件下。它的作用一是控制巷道掘进后顶板岩层不松动，二是确保在顶板未正规支护时有一个安全可靠的环境。2、我们根据巷道断面尺寸，设计长3660mm宽1000mm的伞式前探梁液压支护装置（如12页图所示），它由42mm钢管焊接而成，看上去像个伞，工人在开拓巷道过程中，用锚杆对网片进行固定，打眼、放炮之后，通过伞式前探梁液压支护装置对网片进行加固，网片的作用就是防止渣块掉落砸伤作业人员，两者配合的安全效果更佳显著。3、伞式前探梁液压支架装置是由两个液压千斤顶和伞式支架组成。我们根据井下实际情况，定制了可以满足支护需求的液压千斤顶，它最高可以升到3.5米，根据现场情况自动调节支护高度，这样可以很好的固定住网片，提高了安全作业系数，同时大大减少了对人身的伤害。三、效果评价伞式前探梁液压支架装置已经应用到巷道掘进工作中，由开拓队和三一队使用，这个装置通过乳化液泵对其进行调节控制，操作方便快捷，降低了工人的劳动强度，同时它在实际生产中的应用大大提高了工人掘进巷道时的安全系数，有时候顶板来压时，网片容易变形，甚至压塌，伞式前探梁液压装置的支护强度增加，不易对现场作业人员的人身造成伤害，所以它为跃进矿的安全掘进提供了有利的保障。 联系方式：跃进煤矿 王翠玲 5875643伞式前探梁液压支护装置图简便快捷自动液压分运装置 一、成果背景：跃进煤矿的煤质发热量在2600千卡，为了提高煤质，跃进煤矿通过洗煤加工的办法改善这一状况，但是影响煤质的原因有很多，比如煤流中混入矸石，掘进的过程中过断层割底矸等，煤矸混合增加灰分，只有把煤矸分离才能更好的提高煤质，创造更多的经济效益。 二、主要创新点：1、我们矿现在使用的梭式矿车具有环保、出矸效率高、操作简便等特点，它具有特殊的结构设计，其车厢前高后低，既能单台使用，又能多台搭接使用，把一次爆破崩落下来的矸石全部装完，在长距离独头快速掘进中能实现一次出矸，大大提高出矸运输效率。我们制作的简便快捷自动液压分运装置是由两副工字钢框架组成，稳定性好，与运输皮带、梭式矿车配合使用，能发挥梭式矿车最大的功能。2、这个装置上共有六个千斤顶，四个角处各一个，固定在工字钢底座上，中间部分两个斜对角的千斤顶上用销子连接固定一个3600500mm的铁板，它与梭式矿车机尾连接，作用是将矸分运到梭式矿车上。3、这个装置与运输皮带配合使用，当运输煤的时候，挡煤板处于悬空状态，煤通过运输皮带到达煤仓，再从煤仓转运到运输大皮带直到煤楼。当需要排矸的时候，皮带在托辊架上，矸石在皮带上，利用液压千斤顶将工字钢底座升起与托辊架在一个水平面上，致使皮带成水平面，这时千斤顶控制挡煤板落下，与皮带之间有大约1cm的缝隙，保证不与皮带接触摩擦，挡煤板与皮带成60角，使矸可以掉入到梭式矿车梭斗里，梭式矿车可以承装25吨的矸，完成煤矸分离的工作。 三、效果评价：简便快捷自动液压分运装置的应用使煤矸分离分运工作进入到一个新的阶段，不仅成倍的提高了掘进工效，减少调车和出矸时间，减少了运输环节，大大提高出矸运输效率。加快掘进速度，自然也就减少了掘进成本。同时减少了选矸楼的选煤压力，降低了工人的劳动强度，由人工选矸到简便快捷自动液压分运装置选矸，煤的燃烧量从3千大卡提高到4千大卡，大大提高了煤质，为跃进矿的安全生产提供了有力的保障。 联系方式：跃进煤矿 王翠玲 5875643简便快捷自动液压分运装置使用示意图简便快捷自动液压分运装置配件图提升机老钩保险绳固定器总结报告 一、实施背景：老钩保险绳是矿井提升系统的重要部分，与提升机钢丝绳相配合，是矿井串车提升时不可缺少的部件。目前固定保险绳没有专用的工具，工人们都是在矿车上绑上铁丝，然后再用铁丝将保险绳固定，用后的铁丝头，有的留在矿车上，有的随手扔在矿车里或地上，再用的时候又得重新用铁丝固定，既不规范又不安全，也造成了铁丝的浪费，铁丝的乱扔，还影响了工作环境。 二、设计方案：经过多次反复实验，我单位职工设计了“老钩保险绳固定器”，将其焊接在矿车一端顶部中间位置，用于固定保险绳。 三、主要内容及创新点：老钩保险绳固定器采用角铁和整形后的圆钢焊接而成，将其焊接在矿车一端顶部中间位置，固定器最高端稍低于矿车口，尽量减少装卸物料进被砸的可能。使用时，将挡销打开，拉开压杆，把保险绳放进压槽，合上压杆，关闭挡销即可。 四、完成时间及效果分析：老钩保险绳固定器于2015年1月26日完成，安装简单，统一规范，让工人干活更方便，消除安全隐患，提高工作效率。 五、推广应用情况 老钩保险绳固定器结构简单，安装方便，能大大减少铁丝的浪费，提高工作效率，可广泛应用于矿井提升系统保险绳的固定。 联系方式：常村煤矿 杨静 5894285耿村矿12220工作面优化设计 一、项目实施背景 12220工作面因为受到F16断层影响原设计长度450米，且断层南部的煤层参状不明，储量状况不清楚，为了保证工作面能够顺利构成，并且延伸工作面走向长度，保证耿村煤矿的采掘接替，我矿地测科抽调专业骨干力量，对F16断层对12220工作面的影响范围加强探测力度，进行深入研究，最终使得该工作面顺利穿越F16断层，工作面可采长度增加500米，增加煤炭可采储量80.1万吨，价值约4亿元，直接经济效益1.6亿元。二、设计方案根据工作面下巷在掘进过程中预计会碰到断层的情况，我矿结合F16断层的影响范围初步决定用钻探加巷探的办法在断层范围内进行探测，主要任务是探测该工作面下巷在断层以南是否有煤层存在，并分析煤层的可采性。三、主要勘探内容 12220工作面下巷（1）超前探测情况耿村煤矿掘进的（2-3）12220工作面下巷在掘进到384米位置时距离F16断层预计位置约71米，为了保证该工作面下巷的正常掘进，我矿在384进尺位置进行了探断层工作。结合43勘探线剖面，顶部煤层较厚，斜距较长，所以为保证正常掘进，我矿把探底板断与不断作为重点进行探测，施工钻孔一个，设计60米，坡度为3度，后因在钻进到48米时卡钻，终孔进尺为48米。 图1（2-3）12220工作面下巷正头钻孔布置平面示意图煤层岩性为：窝面破底板岩1米，1.5米高灰分煤，夹矸厚度为0.8米，煤层为-3下坡，在钻孔施工过程中，第10米见窝面夹矸，16米过，经过分析窝面这层矸参状基本正常， 34米见夹矸，44米过去，后钻进至48米为全煤，经过分析在钻进区域内，煤层参状正常，底板应该没有断开。所以我矿决定再掘进50米再进行探测。图2 12220工作面下巷第一次探断层示意图7月15日，（2-3）12220下巷掘进至430米，距离预计F16断层位置约为25米，本次探断层同样把探测底断与不断作为探测重点，设计钻孔长度为50米，坡度为5，该孔共钻进50米，经过探测在16米时遇见窝面夹矸，21米过去，21米至44米为高灰煤，45米至51米为泥岩。经过探测窝面夹矸在20米范围内参状基本正常，45米范围内仍是全煤，没有遇见大的煤层参状变化，应该是底板没有大的断层，可以保证该工作面下巷再正常掘进45米。图3 12220工作面下巷第二次探断层示意图 （2）实际揭露情况 根据实际揭露情况，断层位置位于下巷420460之间。其中在掘进至450米位置时，煤层压力开始变大，层理发生紊乱，掘进至482米位置时巷道中约1米厚的砂岩表层发生断裂，巷道下帮开始见明显断层线， 因F16断层与下巷斜交，所以随着巷道的掘进，该F16断层线会不断向上帮偏移，巷道掘进至500米时，巷道上帮见到断层线，下巷全部进入到断层上盘之中。因F16断层属于平推断层，且该断层底部煤层并没有发生明显的断裂，所以经过推断，该断层翻转带应该在下巷420460之间，断层以北煤层顶板岩性为灰黑色泥岩，断层以南为砂岩，下巷在350米-570米为o型棚配合双路液压抬棚支护，其他巷道为单路液压抬棚支护，因受断层影响，该段巷道变形量比较大，巷道高度变化（包括顶板下沉和底鼓）量为0.5米-1.3米。图4（2-3）12220工作面下巷遇断层示意图 （3）补充勘探情况 截止8月26日，综掘一队施工的（2-3）12220下巷已掘进549m，自下8点后10m（437m）至下9点前50m（537m）受断层影响，煤层产状不稳定，夹矸较多，为确定其上方煤层情况，决定在此位置每隔10m探顶煤一次。钻探位置选在下8点后10m，下8点，下8点前10m，下8点前20m，下8点前30m，下9点，下9点前10m，下9点前20m，下9点前30m，下9点前40m，下9点前50m处。其中下8点后（440米）打一个钻孔33米煤，所以断定此处为该断层翻转带。 图5 （2-3）12220工作面下巷补充勘探示意图 （4）下巷掘进过程中遇断层情况（2-3）12220下巷在12月11日探煤厚时，顶煤厚度为5米见顶板，14日掘进至890米时窝面见顶板，遇见断层，断层性质为正断层，该断层在切眼向上掘进20米时，又一次遇到，在前20米原为沿顶板掘进，而掘进至22米时顶煤变为8.5米见顶板砂岩，经证实该断层倾向为276，倾角为上陡下缓，18-40之间变化，断层落差在7米左右。 （5）上巷、高抽巷掘进过程中遇断层情况12220上巷第一高抽巷在掘进至330米时下帮见F16断层的翻转煤层带，掘进至337米时高抽巷变为全煤巷道，在掘进至378米时高抽巷变为全岩巷道，高抽巷见全煤长度为48米。因12220在上巷掘进过程中沿底板掘进，所以没有实际揭露F16断层，结合12200下巷与12220高抽巷实际揭露F16断层影响到12220上巷的位置应该在810860之间。（6）切眼影响范围根据12220上下巷及高抽巷实际揭露F16断层的位置推测，F16断层巨厚煤层影响范围应该在上切口以上，工作面向外100米时，回采工作面上拐头会遇到F16断层巨厚煤层影响，工作面回采至410米时，F16断层巨厚煤层对工作面影响可以结束。F16断层巨厚煤层斜跨整个回采工作面，影响范围在550米左右。切眼100米所遇断层在工作面向外回采150米后，巨厚煤层影响范围可以结束。四、完成时间及效果分析（2-3）12220工作面位于西二采区东翼，2-3煤轨道下山西侧，该面在工作面掘进过程中，因其下巷受到F16断层的影响，所以该工作面在设计时为刀把工作面，且该工作面原来平均长度为450米，工作面可采储量为115.5 万吨，为了能增加工作面长度，增加工作面可采储量，延长矿井可采年限，地测科积极开展探煤厚工作面，严格控制巷道层位，并多次开展了钻探工作，使12220工作面下巷长度由原来的450米，最终延长为960米，使工作面长度增加了510米。截止2014年5月该工作面已经比原来设计增加煤炭产量80.1万吨，价值约4亿元，直接经济效益1.6亿元。增加了工作面长度和可采储量，保证了2013年全矿的采掘接替平衡，延长了矿井服务年限。 五、推广应用情况 通过超前钻探、巷探等多种方式的勘探，最终使得12220工作面顺利构成，为我矿和集团公司2014年的采掘接替和保证我矿2014年顺利完成集团公司下达的各项指标奠定了坚实的基础，同时为兄弟矿井在跨F16断层采煤过程中提供了数据支持，为义煤公司中部五矿对该断层的研究开了先河，提供了准确的一手资料。 联系方式：耿村煤矿 赵宝青 5806450桥式皮带与梭式矿车在出碴系统中的应用研究 一、研究背景目前，跃进煤矿23070综放工作面在放顶生产期间、25020上下巷在掘进期间产生的矸石块大、量大，混入煤流线中，通过皮带直接运达地面选煤厂，增加了洗选负担。跃进煤矿在二水平23区、25区原有巷道布置的基础上，本着“小成本、大功效”的原则，利用我矿现有机械设备，设计在23区皮带下山与-200东大巷车场、25区皮带下山与-200车场联络巷中，采用桥式转载皮带搭接梭式矿车的方式，在井下实现煤矸分装分运，从而简化和提高地面选煤效率，提高煤炭产品的质量和经济效益。 二、研究路线1、技术方案在皮带下山平巷与大巷车场联络巷中，采用DSP-1080皮带与梭式矿车桥接，DSP-1080皮带尾位于23采区皮带下山平巷皮带一侧，皮带自尾部至皮带头以10坡度上抬，皮带头搭接于梭式矿车装碴端，梭式矿车卸碴端车体底部距轨面1.6m。采区皮带下山与桥式皮带尾交接部位，预装液压挡板与装载溜矸槽，出碴时，提前通过液压系统放下斜撑于下山皮带上方的挡板，矸石经溜矸槽转载至桥式皮带，通过梭式矿车，矸石落入梭车卸碴端下方的矿车内，由大巷运出，达到分碴运输的效果。2、试验地点该项目试验地点：跃进煤矿23区皮带下山与-200东大巷联络巷、25区皮带下山与-200井底车场联络巷。3、预期目标通过本项目的研究、试验，起到23070工作面放顶期间的矸石运输以及23区下山剩余工作面掘进、回采期间的矸石运输问题，25020上下巷掘进期间的煤矸分装分运问题，以此达到提高煤质、促进生产效率的目的。 三、完成时间及效果分析该项目于2014年12月完成。自采用桥式皮带+梭式矿车出碴系统以来，首先大大减少了选煤厂捡矸劳动力的投入，其次集中时间段排矸，减轻煤仓储存压力，促进工作面的连续生产，最关键的是简化了地面排矸环节、提高了选煤效率，取得了良好的经济效益及应用效果,具有较好的推广价值。 联系方式：跃进煤矿 王翠玲 5875643复杂地质条件下软岩巷道立体交叉处支护设计一、 实施背景 杨村煤矿13190工作面由于受原D13171采空区积水影响，生产前需进行探放水，为验证探放水效果，同时最大限度的回收煤炭资源，杨村煤矿决定沿D13171下巷布置一条上改造巷（与D13171采空区留设7m煤隔子），上改造巷做为D13171采空区积水效果的验证巷，同时兼作13190新上巷，13190上改造巷开口位置位于13190上巷中段，为确保13190上巷正常运输，同时也保证13190上改造巷运煤运料需要，需在上改造巷开口位置施工一个立体交叉点，同时满足两条巷道的运输工作。二、设计方案设计方案为：先对13190上改造巷开口处进行挑顶、刷帮，然后及时进行一次锚网索支护，巷道高度、宽度、长度达到后，及时进行喷浆，要求喷浆厚度不低于150mm，保证喷浆强度；喷浆结束后，及时对巷道进行二次锚网配合锚索梁支护，确保主动支护安全。主动支护确保安全后，开始对原U型钢棚进行拆除，及时套上工字钢十字头（工字钢梁距离顶板确保2.0m的安全距离，保证上改造巷溜子的正常安装），十字头里外侧四抬棚采用梁长4.4m，腿长3.0m的工字钢棚支护，十字头里外侧四抬棚上摆设5对10根5.5m长的工字钢穿杆，其中下帮皮带上的两对穿杆之间留设一个11m的放煤口。十字头打设好后，在十字头上面留出上改造巷溜子检修空间，铺好溜子，然后在溜子两侧，十字头工字钢穿杆与顶板之间打设木垛，木垛全部用扒钉扒紧，接实顶板，确保绞架牢固可靠，然后在13190上巷靠近皮带上帮打设一架液压式抬棚。上改造巷施工时，开口采用锚网索喷二次锚网、锚索梁支护，溜子向上改造巷延伸时，溜子下面及时打设木垛，直到溜子底板与上改造巷底板一致为止。附图：13190上改造巷开口立体交叉点支护平面示意图 13190上改造巷开口立体交叉点断面示意图三、主要内容及创新点：1.13190上巷受F16逆冲断层影响，煤体极破碎，围岩松动圈大，为了确保顶板安全，采用锚网索喷二次锚网、锚索梁工字钢棚配合液压式抬棚支护，很好的解决了巷道变形严重的问题，确保了立体交叉点顶板安全。2.采用立体交叉支护设计，不但解决了13190上改造巷的运煤运料问题，也确保了13190上巷的正常运输，保证了13190工作面的正常生产。四、推广应用情况：13190工作面上改造巷立体交叉点支护方案实施以后，巷道变形量较以往支护大大减少，实现了复杂条件下软岩巷道支护要求，满足了13190工作面的正常生产需要，保证了巷道顶板安全，提高了上改造巷的掘进速度，从而提高了我矿单进水平，上改造巷施工结束后13190工作面增加储量约10万吨，经济效益巨大。 联系方式：杨村煤矿 丁磊 589924721122工作面极破碎围岩条件下的顶板修护控制研究 一、实施背景随着常村煤矿21122综放工作面回采工作的进行，该段巷道支护强度低，变形严重，两帮位移量在1-2m，底板鼓起，顶板下沉，巷高只有1.5-2.0m，设计掘进断面26.5m2，目前只有6m2，巷道断面收缩率高达78%，36U拱形支架扭曲变形，已严重影响下巷皮带运转及行人安全，对该段巷道重新扩修加固势在必行。根据现场情况，扩修前必须对该段巷道顶板围岩进行固化处理，从而保证扩修期间顶板安全。 二、设计方案顺巷道方向布置3排注浆孔，排距2.0m，每排3个孔，间距1.5m，依次序向前打设注浆孔。注浆孔与巷道水平方向呈50夹角向里打设，左右两侧孔分别外扎20。注浆孔，孔深均为8m，孔径28mm。注浆液的配比浓度为：水：水泥=1:1.5（重量比），水泥标号为425#。施工工序：打注射孔按顺序安装、固定注射管：先安装2m长枪头管、再上中间接管（根据钻孔深度确定）、最后装2m长封堵管封孔、联接及注射换孔注射冲洗管路。 三、主要内容及创新点扩修前对破碎段巷道顶板注水泥浆进行固化处理，保障扩修时顶板完整性，保证工作面顺利回采。 四、完成时间及效果分析该项目于2013.10月完成，通过该项目的实施，保证了工作面运煤系统的正常运行，有利的避免了大量的经济损失，且相较于普通加固方案节省资金约200万元，同时该项目对防火工程起到了很大的作用，因此该技术在常村煤矿的成功试验，尤其对大工程量巷道扩修施工有着显著的经济效益及社会效益. 五、推广应用情况2013年9月17号开始对832-797棚扩修，扩修期间未发生冒顶现象，可见注浆技术在常村煤矿试验成功。采用对破碎冒顶区预注浆加固，工字钢对子棚与液压抬棚联合支护技术工艺，相较于传统的修护支护工艺相比较，能够更加有效的提高修护效率及支护强度，具有成本低、修复加固效果好、巷道服务年限长、施工安全易操作等优点。同时将松散破碎的煤体胶结成整体，提高了煤体自身强度，能起到有效的封闭作用，隔绝空气，抗风化、防水，顶板煤层免于暴露在空气中，得不到氧化放热而导致温度升高，防止自燃。因此该技术在常村煤矿的成功试验，具有很广阔的应用前景。 联系方式：常村煤矿 杨静 5894285乳化液泵箱的技术改造应用 一、实施背景耿村煤矿为满足巷道支架打压支护，满足煤层注水，减少煤尘的产生,还可减少冲击地压,煤与煤层气突出和自燃发火。车间对支架搭设使用的是乳化液泵箱进行改造设计，一泵多用，为企业节约成本做出贡献。 二、设计方案 随着我矿采深的不断增加，巷道压力日益增大，采掘巷道的支护和煤层注水就显得尤为重要，目前我矿采用“U”型梁、巷道支架、液压抬棚、单体支柱等方式进行巷道支护，这需要大量的高压乳化液才能将其搭设完毕，保证巷道安全质量；煤层注水，将压力水和水溶液注入煤体,增加水分,以改变煤的物理力学性质,可减少煤尘的产生,还可减少冲击地压,煤与煤层气突出和自燃发火。支架搭设使用的是乳化液，煤层注水使用的是水溶液，二者都使用的是BRW125/31.5泵站，根据这一现象，车间对其进行改造设计，设计了一台多功能泵站，既能满足巷道支架打压支护，用能满足煤层注水，节约了一套设备，节省了空间、人力，起到了很好的效果。 三、主要内容及创新点BRW125/31.5泵站由两台泵和一个RX1500泵箱组成。我们将RX1500泵箱进行改造，对箱体内进行加焊，将其一分为二，一侧用来盛放乳化液，一侧用来盛放水溶液，泵箱另一侧按照供液原理，开孔焊接上51吸液接头、32卸载接头、25高压供液接头，在分别用高压胶管、三通、截止阀将乳化液箱与水溶液箱的三个孔分别连接到泵站的相应接头上。巷道支护时，关闭水箱相应的三个截止阀，泵站吸入乳化液，增压，用来搭设抬棚支架、巷道支等；煤层注水时，关闭乳化液箱相应的三个截止阀，泵站吸入水溶液，增压，用来进行煤层注水。我们将一个泵站进行改造，一泵多用，既满足了巷道支护，又实现了煤层注水。 四、完成时间、效果分析及推广应用该项目于2014.3月完成，目前该多功能泵站已在我矿多个采掘巷道使用，一泵多用很好的解决了两台泵带来的管理、操作、人员等一些列的问题，有效了保障了巷道支护，又减少了煤尘的产生,还可减少冲击地压,煤与煤层气突出和自燃发火。 联系方式：耿村煤矿 赵宝青 580645021122原煤运输系统优化设计改造 一、实施背景 21122工作面于2013年初开始回采，可采储量约166万吨，是我矿近两年内的主力采煤工作面，该工作面原煤运输系统较为复杂,运输环节多,运输费用较高，并且工作面下巷石门车场处采用刮板输送机运输运煤，该设备运输能力低,机械事故率高，严重制约着我矿21122工作面的原煤生产，原有的设备已不能满足原煤生产的需要。 二、设计方案为了解决我矿21122工作面原煤运输系统中存在的不足，我们决定对21122工作面原煤运输系统进行优化设计改造。经过认真仔细的调查研究，和厂家联系、交流，我们根据现有巷道的特点，采用皮带运输设备，代替现用溜子输送机，提高了原煤运输能力；对21122下巷皮带通过21区西辅助运料斜巷，为了确保运料斜巷正常提升物料，我们通过精细设计，专门制作了皮带过桥，可以节省一部皮带。经过我们对21122工作面原煤运输系统优化设计，是原煤运输更加合理，达到了优化改造的标准。 三、主要内容及创新点 主要内容：我矿21122工作面形成后，原煤运输系统环节多，路径复杂：原煤需经下巷、石门、横向跨过21200轨道下山、联络巷、21区行人下山，最终进入2109煤仓。现用原煤运输设备有：下巷2部SSJ1000/320S胶带运输机和1部150皮带机，3部40T刮板输送机。目前作为刮板输送机等设备运输能力低,机械事故率高，并且现用原煤运输系统较为复杂,运输环节多,运输费用较高。创新点：1、采用皮带运输设备，代替现用刮板输送机，原煤运输能力由原来的150T/h提高到500T/h，保证了工作面的正常生产；2、21122下巷皮带横跨21区西辅助运料斜巷，采用12#工字钢设计加工皮带过桥，过桥两头安装托压辊，保证皮带不飘带，平缓过渡。不仅使21122原煤的正常运输，又不影响轨道提升运输；3、同时减少投入3部40T刮板输送机和2名机台操作人员，节约设备费人员费。 四、完成时间及效果分析完成时间：2013年3月效果分析： 该项目的成功实施，提升了我矿21122工作面原煤运输的运输能力、特别是在皮带输送机中部使用皮带过桥技术，在保证皮带输送机的正常运行的情况下，减少了运输设备和人员投入，节约了运输费用。有效的提升了皮带输送机运输能力，并对确保安全运输具有很大的促进作用。通过该系统优化可以提高生产效益，降低了生产成本。每月因皮带机故障导致的停机时间约减少0.5小时，每年我矿就能多出0.512200=1200吨原煤，每吨按市场价格300元计算，该项目的改造每年就能给我矿带来36万元的效益，所以此项目的成功改造有着较大的长远的经济效益。 五、推广应用情况该系统的优化设计，在保证皮带输送机的正常运行的情况下，提升了工作面原煤运输的运输能力，减少运输设备和人员投入，节约了运输费用，系统便于维修。可有效的提升使用单位对皮带输送机对现场管理能力，对确保安全运输具有很大的促进作用，具有非常大的推广应用价值。 联系方式：常村煤矿 杨静 5894285制氮机气动蝶阀改造 一、成果背景气动阀是一个根据压力调节气体通断的阀体，是制氮机运转过程中一个非常重要的部件，动作频繁，易于损坏，价格昂贵。结构精密，维修技术含量较高。我矿使用的制氮机气动蝶阀，气动机构与蝶阀方轴连接处有1个轴套，气动机构与方套联接处是一个八方，在使用过程中，方套与八方联接处，气动机构压力大，很容易造成方套棱角磨平或造成轴套破碎，使蝶阀合、开不严，造成气动阀无法工作，维修工作量大，严重影响我矿制氮机的正常运转，且价格昂贵，一个气动阀价格近万元。二、改造方案增加阀芯轴套的使用寿命是延长气动阀使用寿命的关键。根据气动阀阀芯为八角形的特点，我便改进轴套并画出草图，（如下图）将阀芯轴套也改造成为八角形，这样增加了轴套的耐磨度，可以有效的延长轴套的使用寿命。三、效果评价改造后的气动阀投入使用后，效果极佳，尚未出现轴套破碎现象。一年来节约资金近十余万元，同时减轻了检修、更换气动阀的工作量。 联系方式：杨村煤矿 丁磊 5899247D13采区延伸底部泵房无底阀技术的应用 一、成果背景D13采区延伸底部泵房担负杨村煤矿延伸采区的主要排水任务，随着矿井深部工程的不断延伸，原有的排水能力已达不到正常安全生产要求，为此杨村煤矿在底部泵房安装三台MD280-658多级离心泵，为避免底阀易损坏，而且损坏后更换较为麻烦，杨村煤矿将无底阀技术应用到该水泵，确保安全生产。 二、主要创新点经过分析故障原因，确定原厂底阀内置结构属铸铁件，内置碟片厚度较薄，使用时很容易损坏，又不能修复，外购价格比较昂贵，更换又比较费工费时。为此经过多次论证进行技术改造，将无底阀技术应用到该水泵。附图：MD280-658底阀设计示意图三、效果评价： 1.通过自制改造后，一方面解决了底阀经常损坏更换这一问题，另一方面大大的节约矿用材料费用，通过自己加工每个底阀能节约4000余元，共自制加工更换3个底阀，共计节约12000余元。2.该设计为8寸吸水口底阀，可以延伸到3寸、4寸、6寸等吸水口的底阀。 联系方式：杨村煤矿 丁磊 5899247 提升机连接装置技术改造 一、成果背景：杨村煤矿主副井提升机近年来逐步改造成了变频器、PLC参与控制的智能化提升机，在使用过程中用到了轴编码器，轴编码器分为主轴编码器和辅助轴编码器，分别测试电机和滚筒转速和转矩并将其监测的数据传递到PLC参与提升机运行过程中安全保护。控制原理为：两个主编码器监测到的数据（速度、转矩）经过PLC进行对比可以判断电机和滚筒同步运行情况，当监测到电机运转，而没有监测到滚筒运转，则可判断为电机与滚筒的连接装置断开或大轴断裂，在此情况下，PLC会参与控制停车，起到安全保护的作用。提升机电控厂家配套提供的编码器连接装置为金属材质（附图1），此连接装置要求编码器的安装精度很高，编码器与电机、滚筒的大轴必须要有较好的同心度，且编码器托架要安装稳固、牢靠。一旦出现同心度不好或托架不稳固的情况，很容易损坏编码器，造成提升机不能正常运转，影响提升机的安全运行和效率。 二、改造方案： 将编码器的连接装置改造成软连接，（附图2） 三、效果评价：通过改造后投入使用几个月来，没有出现过损坏编码器的问题，且运行效果很好。很大程度上解决了因同心度和稳固性不好而损坏编码器的问题。有效提高了我矿提升机的运行效率和安全稳定性。 联系方式：杨村煤矿 丁磊 5899247耿村矿2#副井顶板破碎区支护技术创新 一、实施背景耿村煤矿二号副井500600米处属于砂质泥岩地带，巷道顶部常年渗水、滴水，造成顶板下沉严重且破碎，巷道受顶压较大。矿领导多次派队伍处理，均未对此段巷道有效的修复和控制。每次施工都要停止2号副井的运料设备，给生产带来许多不便。延误了井下其它生产地点的物料供给。 二、设计方案 我矿二号副井500600米，经过架棚支护和无腿棚支护的比较后，采用无腿棚支护。 三、主要内容及创新点首先考虑到架棚支护，但由于巷道断面小。两帮电缆、管道等设备较多，不适合架设带腿支架，经过多次加班加点，反复推敲设计。研究出适合此段失修巷道应用的“无腿棚”。无腿棚顶部弓形支护体采用20a槽钢；弓高407mm；弓形槽钢两底端用20mm厚的钢板与其焊接一体，并用U形卡（20mm的钢筋弯成、长约18cm）与12#工字钢梁通过螺帽固定；12#工字钢梁长度3500mm,两端分别嵌入墙体内长500mm；工字钢间距中对中1.5m，棚外裸露墙体采用锚网喷加固,喷厚100mm。通过在2号副井的使用，有效的控制了顶板下沉现象。遏制了巷道变形快的趋势，从使用至今，未发现此段巷道再次变形。节约了工人的劳动力，和反复扩修巷道的人力物力等材料成本。 四、完成时间及效果分析完成时间：该项目于2014年11月完成。目前我矿二号副井采用无腿棚支护，该技术有效地控制了顶板下沉现象。 五、推广应用情况 目前我矿二号副井500600米处采用无腿棚支护，有效的控制了顶板下沉现象，遏制了巷道变形快的趋势，节约了工人的劳动力，和反复扩修巷道的人力物力等材料成本，创造了巨大的经济效益。 联系方式：耿村煤矿 赵宝青 5806450瓦斯喷孔缓冲收集器的研究与应用 一、背景技术： 新安煤矿穿层钻孔进行水力冲孔时喷孔和防止瓦斯异常涌出，若喷孔严重，喷出瓦斯量较大，穿层钻孔防瓦斯喷出成套系统的抽采空间及管径有限，无法杜绝大量瓦斯溢出巷道，经过长期试验和摸索研制出穿层钻孔防瓦斯异常涌出成套装置，增大瓦斯释放空间及抽采空间，有效的解决了钻孔喷孔时大量瓦斯异常涌出伤人和超限问题。 二、技术关键：如图所示瓦斯喷孔缓冲收集器，其主要结构为两端为4寸钢丝弹簧软管，通过两个捎头和直径500mm，长3m的特制风筒相连，瓦斯喷孔缓冲收集器的左端和巷道内的主抽放管相连，右端通过3通和阀门和煤水瓦斯处理器相连接，主作用主要是，当水力冲孔期间发生大的喷孔时，由于煤水瓦斯处理器的空间有限，当大量的瓦斯瞬间喷出，以致于煤水瓦斯处理器不能及时有效处理时，多余的瓦斯就进入到瓦斯喷孔缓冲收集器中，从而起到二级缓冲的作用，有效杜绝巷道中瓦斯超限。具体如附图：附图2：穿层钻孔防瓦斯喷出系统固定装置示意图附图2：穿层钻孔防瓦斯喷出成套系统及固定装置现场使用效果图 三、效果评价 目前在14230中部底板岩巷及14230下部底板岩巷内使用，有效杜绝严重喷孔溢出巷道造成瓦斯超限及伤人情况， 14230中部底板岩巷及14230下部底板岩巷施工穿层钻孔并进行水力冲孔过程中从未出现喷孔导致瓦斯溢出巷道造成瓦斯超限或伤人事故发生。 联系方式：新安煤矿 时利合 587083721150综放工作面矿压规律研究 一、实施背景： 21150工作面位于常村煤矿21采区三条下山东翼，自上而下第八个工作面，西侧为21采区三条下山煤柱，东侧为F16断层煤柱，工作面上部为已回采的21132工作面，下部为未设计的21170工作面，造成工作面下巷应力高度集中，且老顶存在巨厚砾岩，在工作面初采及回采过程中，高位岩层运动可造成工作面承受压力分布范围更大，峰值更高，有可能突然垮落，进而诱发工作面前方巷道和上、下端头附近区域发生冲击地压，具有冲击危险性。停采线附近位于实煤中，应力高度集中，在回采末期超前支撑压力和集中应力叠加，容易发生冲击地压。 二、设计方案 1、在21150工作面切眼支架上安装KJ653顶板动态监测系统来监测综采工作面支架工作阻力；2、在21150工作面下巷超前切眼300m范围内安装KJ550钻孔应力监测系统来监测巷帮煤体应力变化情况；3、在21150工作面整面成平行四边形均匀布置5个微震拾震器，确保覆盖全面监测微震能量活动变化；4、重点区域实施钻屑法检测；5、从整体到局部综合监测煤体应力变化情况，找出周期来压和煤体应力变化之间联系，从而采取主动卸压措施，必要时采取预警手段，确保生产安全。 三、主要内容及创新点 1、掌握21150综采工作面矿压显现规律，为工作面安全生产提供指导。 2、掌握采煤工作面上覆岩层运动规律；回采空间围岩与支架相互作用关系；采动引起的支承压力分布；寻求搞好工作面顶板管理的有效措施。 3、对正在使用的支架适应性进行考察。即从顶板控制出发，对在既定条件下使用支架的架型、参数、特性和支护效果提出评定性意见。 4、根据围岩条件及支撑压力分布来确定工作面巷道断面形状、规格及支架参数，煤壁前方巷道超前维护距离。 四、完成时间及效果分析 本项目完成时间2013年8月，通过及时分析研究 21150工作面周期来压规律和煤体应力关系，从而在随后的回采过程中采取预防措施，降低冲击地压灾害程度，减少经济损失，避免人员伤亡，达到安全开采之效果。21150工作面至2014年8月回采结束，期间无人员伤亡事故。 同时能够通过观测支架的工作阻力变化情况，用以研究工作面顶板（上覆岩层）的运动状态和支架的工作状况，测定支架有关工作参数，分析支架与围岩的相互关系，评价支架对工作面顶板条件的适应性，为以后工作面支架选型提供依据。 五、推广应用情况 本项目及时分析研究21150工作面周期来压规律，从而采取预防措施，降低冲击地压灾害程度，减少经济损失，避免人员伤亡，达到安全开采之效果，同时为相邻工作面支架选型和上下顺槽支护提供依据，具有很好的推广应用意义。 联系方式：常村煤矿 杨静 5894285耿村煤矿12230大断面切眼支护方案优化 一、实施背景： 随着耿村煤矿开采深度的延伸，12230上下巷目前