長嶺煤礦“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動示范實施方案

1、云南東源鎮(zhèn)雄煤業(yè)長嶺煤礦“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動實施方案編制人員： 張金良 總工程師： 楊雪林 2015年10月一、試點示范概況1.企業(yè)基本情況 東源鎮(zhèn)雄煤業(yè)有限公司長嶺煤礦為國有企業(yè)，所屬行業(yè)領域為煤礦。礦井設計生產規(guī)模為60萬噸/年。采礦許可證（證號：5300000710128，有效期至2022年4月），礦區(qū)范圍由120號拐點坐標圈定，礦區(qū)面積11.3991km2，允許開采C5b、C6a、C6c煤層，煤層平均傾角6°，開采深度+1400+1800m標高。井田范圍地質儲量6823.13萬t。井田共取瓦斯樣42件，各煤層瓦斯含量為0.1719.06 m3/t。瓦斯含

2、量隨煤層埋藏深度的增加有加大的趨勢，同時在褶皺及斷層附近煤層瓦斯含量有所增加。附近開采的小窯也出現過瓦斯爆炸事故。根據礦井瓦斯涌出量計算，本礦井應為高瓦斯礦井。井田共采煤塵爆炸實驗樣24件，實驗結果：各煤層均無煤塵爆炸危險。井田共采自燃發(fā)火傾向實驗樣37件，實驗結果：本礦井煤層應屬“有自燃發(fā)火傾向”。長嶺煤礦采用平硐-上山綜合開拓，邊界式通風方式、抽出式通風方法。采用綜合機械化采煤工藝。長嶺煤礦設置了八長、八組和六隊，并配備了相應的安全生產管理人員。特種作業(yè)人員、職工均通過培訓考核合格，取得證件，持證上崗。煤礦有員工333人。2.試點示范環(huán)節(jié)基本情況（1）煤層礦區(qū)上二疊統(tǒng)含煤地層含煤1127層

3、，其中可采和局部可采煤層25層，可采總厚度3.467.41m，除一層為中厚煤層外，其余皆為薄煤層。其中長興組（P2C）含煤4層，局部可采的薄煤層1層，編號為C1。龍?zhí)督M（P2L）含煤723層，可采24層，編號為C5a、C5b、C6a、C6c，可采總厚3.466.34m，C5b為全區(qū)可采的中厚煤層，其余為局部可采薄煤層。（2）煤層頂底板C5b、C6a、C6c 三層煤間距較小，頂、底板巖性也基本相似。頂板：偽頂一般為炭質泥巖、粉砂質泥巖、含炭粉砂質泥巖、含炭泥巖，少數為炭質頁巖，厚度一般為0.010.20m左右。直接頂為粘土質泥巖、粉砂巖、泥質粉砂巖，厚度一般為0.352.50m左右。老頂為細砂巖

4、、鈣質細砂巖，少數為菱鐵質細砂巖等。由于C5b、C6a、C6c三層煤層間距較近，同時煤層分叉、合并比較頻繁，C6a、C6c煤層一般沒有老頂，個別地段雖有老頂存在，厚度一般在3.50m以下。當C5ab煤層分叉時，C5b煤層老頂通常為鈣質細砂巖、細砂巖，厚度一般在3m以上，C5a、C5b煤層合并為C5ab煤層時，老頂為泥質灰?guī)r。底板：直接底板主要為粘土質泥巖，次為泥質粉砂巖、粘土巖、粉沙質粘土巖等。厚度變化較大，取決于煤層本身的分叉合并情況及煤層間距的大小，厚度一般為0.503.80m左右；老底為鈣質細砂巖、細砂巖，個別地段為中粒砂巖。C5ab煤層分叉地段，C5a煤層基本上均有老底存在；一般來說C

5、5b及C6a煤層沒有老底，C6c煤層由于距C7煤層較近，一般也沒有老底。底板遇水有膨脹現象，嚴重的可使巷道變形以致報廢。（3）機械化自動化改造的關鍵環(huán)節(jié)、重點部位情況采煤工作面長嶺煤礦地質條件中等偏簡單、煤層相對穩(wěn)定，現采用綜合機械化采煤。計劃通過采用綜采工作面智能控制技術和可視化遠程干預控制技術，應用液壓支架電液控制系統(tǒng)、智能集成供液系統(tǒng)、圖像視頻遠程跟蹤系統(tǒng)、采煤機和刮板機協(xié)同控制系統(tǒng)、遠程智能控制平臺等綜采工作面智能成套裝備，代替液壓支架手工操作閥、傳統(tǒng)采煤機刮板輸送機泵站控制系統(tǒng)等手動操作平臺，實現割煤、推溜、移架、運輸、除塵等工藝過程智能化，減少工作面作業(yè)人員30%以上。采煤工作面端

6、頭及巷道超前支護自動化技術采煤掘進工作面計劃改造為應用能夠與工作面設備同步推移的后置式端頭支架、邁步式自移超前支護系統(tǒng)、搬移式超前支護裝備等機械化、自動化設備，代替目前礦井采用的單體支柱、木垛等人工非機械化支護裝置，實現工作面端頭與巷道連接區(qū)安全、高效支護，減少作業(yè)人員30%以上。煤（巖）巷掘進 計劃采用煤巷掘支運三位一體高效快速掘進。應用掘錨一體進機、多臂錨桿鉆車、可彎曲膠帶機、邁步式自移機尾等成套裝備，代替單一功能的掘進機、單體錨桿機、皮帶轉載機等設備，實現掘進、支護、運輸平行連續(xù)作業(yè)，巷道掘進施工工序全部機械化一次完成，減少掘進工作面人員30%以上。 煤巷綜掘機快速掘進。計劃通過采用綜合

7、掘進機械化技術，應用綜掘機、綜掘機載錨桿鉆機、連續(xù)轉載膠帶機等成套設備，代替掘、錨、支交替作業(yè)的普通綜掘，實現掘進、支護、運輸的半連續(xù)作業(yè)，巷道掘進與支護施工全部采用機械化，減少掘進工作面人員30%以上。巖石巷道快速掘進。計劃針對巖石巷道堅硬的特點，應用大功率巖巷掘進機、錨桿臺車、連續(xù)運輸機等成套設備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉆爆法掘進技術，實現掘進、支護、運輸的機械化作業(yè)，減少掘進工作面人員30%以上。井下輔助運輸自動化計劃通過采用無軌輔助運輸裝備智能化監(jiān)控系統(tǒng)，應用支架搬運車、多功能鏟運機、蓄電池動力車輛和大功率清潔燃燒運人、運料車等無軌輔助成套裝備，代替小絞車、軌道機車等多段分散的傳統(tǒng)運輸設備，實現煤

8、礦井下全工藝運輸系統(tǒng)的機械化，減少人員20%左右。通過應用架空乘人裝置、軌道運輸機車等有軌輔助裝備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工、半機械化運輸方式，實現煤礦井下運輸過程連續(xù)化和綜合化、驅動方式多樣化、運輸集裝化、轉載機械化，減少人員20%左右。煤礦生產保障系統(tǒng)智能監(jiān)測控制主運輸智能管控系統(tǒng)。計劃通過采用智能感知、故障診斷、自動控制、信息通信技術，應用輸送機智能保護系統(tǒng)、輸送機智能調速系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)智能集控系統(tǒng)，代替固定人員值守，實現主運輸系統(tǒng)的智能監(jiān)測監(jiān)控和人員巡檢，減少人員50%以上。井下大型固定設備無人值守系統(tǒng)。通過采用智能監(jiān)測、自動控制技術和遠程監(jiān)控信息平臺，應用智能識別煤礦電網管理系統(tǒng)、多水平階梯式聯

9、合排水智能監(jiān)控系統(tǒng)、中央集控平臺等為一體的礦井智能無人值守系統(tǒng)，代替人工井下現場值守,實現中央變電所、風機房等場所的無人值守，減少原有值守系統(tǒng)工作人員數量40%以上。煤礦安全物聯網。通過采用多信息融合、海量數據挖掘、嵌入式實時分析、故障診斷、信息共享等技術，應用新型傳感器、煤礦大型機電設備狀態(tài)監(jiān)測與故障智能診斷系統(tǒng)、礦山物資智能儲運管控系統(tǒng)等，代替?zhèn)鞲衅鞫ㄆ谡{校、設備定期檢修、物資人工管理，實現設備、物資、環(huán)境等智能監(jiān)測與管理，減少人員20%以上。2. 示范條件落實情況 （1）組織機構 為切實保證“機械化換人、自動化減人”試點示范的開展，大力提高我礦安全生產科技保障能力，經研究決定，煤礦成立“

10、機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動協(xié)調領導小組，人員組成如下： 組 長：阮 錦 副組長：保金洪、孔令平、錢波、陸家照、王云祥、楊雪林、趙長貴成 員：董元春、白天文、蘇建國、趙澤祿、游章龍、馬春、張金良、孫權、陳國民、王家鳴領導小組下設辦公室，由黃韜負責日常的工作。（2）資金長嶺煤礦“機械化換人、自動化減人”試點示范實施資金由鎮(zhèn)雄公司統(tǒng)一解決。(3) 現場條件 長嶺煤礦保有資源儲量4150.6萬t;礦井水文地質類型屬簡單型;礦井屬高瓦斯礦井。二、建設目標與考核指標1.示范效果通過機械化、自動化改造，在換人減人、提質增效等方面提高的量化目標通過機械化、自動化改造，在換人減人、提質增效等方面提

11、高的量化目標。掘進由現在的9人/面/班減少到5人/面/班；采煤工作面由現在30人/面/班減少到16人/面/班；采煤工作面端頭及巷道超前支護自動化由現在8人/面/班減少到2人/面/班；煤礦井下無軌道輔助裝備系統(tǒng)由現在的10人/班減少到5人/班。井下高效有軌輔助運輸系統(tǒng)的采用由現在10人/班減少到5人/班。煤礦主運輸智能管理系統(tǒng)的采用由現有的8人/班減少4人/班。井下大型固定設備無人值守系統(tǒng)的采用由現在的8人/班減少2人/班。2. 預期形成企業(yè)標準、規(guī)范的數量 預期形成企業(yè)標準、規(guī)范的數量為1個礦。3. 形成可推廣、可復制的先進技術、工藝、方法等方面的數量 形成可推廣、可復制的先進技術、工藝、方法

12、等方面的數量為1個。三、主要任務1.建設方案。（1)用于示范的現場已有機械化、自動化水平，與建設目標存在的差距等；采取的技術路線和技術先進性 長嶺煤礦機采工作面以液壓支架、采煤機、刮板輸送機為一體，采煤工作面端頭及巷道超前支護為單體支柱支護；掘進工作面使用綜掘機。井下運輸以皮帶輸送機為主、軌道機車為輔等。 從業(yè)人員素質低，全礦從業(yè)人員均來自農村。從業(yè)人員素質較低，采掘等井下作業(yè)人員初中及以下文化程度占職工總數的60%以上，高中及以上文化程度的職工不足60%，專業(yè)技術人員比重不足。 采取的技術路線和技術先進性 采煤工作面端頭及巷道超前區(qū)域聯合支護技術采煤工作面計劃改造為應用能夠與工作面設備同步推

13、移的后置式端頭支架、邁步式自移超前支護系統(tǒng)、搬移式超前支護裝備等機械化、自動化設備，代替目前礦井采用的單體支柱、木垛等人工非機械化支護裝置，實現工作面端頭與巷道連接區(qū)安全、高效支護。煤（巖）巷掘進 計劃采用煤巷掘支運三位一體高效快速掘進。應用掘進機、臂錨桿鉆車、可彎曲膠帶機、邁步式自移機尾等成套裝備，代替現有的炮掘、單體錨桿機、機車運輸等設備，實現掘進、支護、運輸平行連續(xù)作業(yè)，巷道掘進施工工序全部機械化一次完成。 煤巷綜掘機快速掘進。計劃通過采用綜合掘進機械化技術，應用綜掘機、連續(xù)轉載膠帶機等成套設備，代替掘、錨、支交替作業(yè)的普通綜掘，實現掘進、支護、運輸的半連續(xù)作業(yè)，巷道掘進與支護施工全部采

14、用機械化。巖石巷道快速掘進。計劃針對巖石巷道堅硬的特點，應用大功率巖巷掘進機、錨桿臺車、連續(xù)運輸機等成套設備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉆爆法掘進技術，實現掘進、支護、運輸的機械化作業(yè)。井下輔助運輸自動化計劃通過采用無軌輔助運輸裝備智能化監(jiān)控系統(tǒng)，應用支架搬運車、多功能鏟運機、蓄電池動力車輛和大功率清潔燃燒運人、運料車等無軌輔助成套裝備，代替小絞車、軌道機車等多段分散的傳統(tǒng)運輸設備，實現煤礦井下全工藝運輸系統(tǒng)的機械化。通過應用架空乘人裝置、軌道運輸機車等有軌輔助裝備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工、半機械化運輸方式，實現煤礦井下運輸過程連續(xù)化和綜合化、驅動方式多樣化。煤礦生產保障系統(tǒng)智能監(jiān)測控制主運輸智能管控系統(tǒng)。計劃通過采用

15、智能感知、故障診斷、自動控制、信息通信技術，應用輸送機智能保護系統(tǒng)、輸送機智能調速系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)智能集控系統(tǒng)，代替固定人員值守，實現主運輸系統(tǒng)的智能監(jiān)測監(jiān)控和人員巡檢。井下大型固定設備無人值守系統(tǒng)。通過采用智能監(jiān)測、自動控制技術和遠程監(jiān)控信息平臺，應用智能識別煤礦電網管理系統(tǒng)、多水平階梯式聯合排水智能監(jiān)控系統(tǒng)、中央集控平臺等為一體的礦井智能無人值守系統(tǒng)，代替人工井下現場值守,實現中央變電所、水泵房、風機房等場所的無人值守，減少原有值守系統(tǒng)工作人員數量60%以上。煤礦安全物聯網。通過采用多信息融合、海量數據挖掘、嵌入式實時分析、故障診斷、信息共享等技術，應用新型傳感器、煤礦大型機電設備狀態(tài)監(jiān)測與

16、故障智能診斷系統(tǒng)、礦山物資智能儲運管控系統(tǒng)等，代替?zhèn)鞲衅鞫ㄆ谡{校、設備定期檢修、物資人工管理，實現設備、物資、環(huán)境等智能監(jiān)測與管理，減少人員30%以上。四、進度計劃安排 （1）編制方案 2015年10月，完成“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動試點示范實施方案的編制。 （2）報送審批 2015年10月，呈報“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動試點示范實施方案。 （3）宣貫學習 2015年11月，宣貫“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動實施方案。 （4）實施方案 2016年1月至8月底，實施“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動實施方案。五、保障措施1.加強領導煤礦成立“機

17、械化換人、自動化減人”科技強安專項行動協(xié)調領導小組，人員組成如下： 組 長：阮 錦 副組長：保金洪、孔令平、錢波、陸家照、王云祥、楊雪林、趙長貴成 員：董元春、白天文、蘇建國、趙澤祿、游章龍、馬春、張金良、孫權、陳國民、王家鳴領導小組下設辦公室，由黃韜負責日常的工作。 2.資金 由鎮(zhèn)雄煤業(yè)有限公司統(tǒng)一解決。3. 現場 強化管理，確保安全，煤礦落實專人負責專項行動的實施。加強現場管理，確保機械化、自動化改造在安全的前提下進行。 4.制度 煤礦根據實施方案的進行，制定完善相關的制度，保障“機械化換人、自動化減人”科技強安專項行動試點示范實施方案的順利進行。六、煤礦機械化改造效果簡評1. 示范前景分

18、析（1）示范作用與意義、成本效益分析；示范試點建設前后用工和生產效率方面的對比分析示范作用與意義：示范“機械化換人、自動化減人”是減少安全事故的關鍵所在一是由于開采方法落后，易導致通風混亂和無兩個安全出口，引發(fā)安全事故；采用機械化開采可以促進采煤方法的規(guī)范，同時井下作業(yè)人數大幅減少，發(fā)生事故的概率相對減小。井下發(fā)生事故的原因主要是人的因素，作為我礦比較突出的問題是井下工人文化和技能素質低，防范各類事故發(fā)生的能力差。通過推進煤礦機械化開采，可以減少井下作業(yè)人數，對操作人員也提出來較高素質要求，通過加強培訓提高全員文化素質，可以有效增強防止各類事故發(fā)生的能力。二是大幅提高勞動生產率，提高安全生產條件。目前采用的