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主管单位:天津市电子仪表工业总公司
主办单位:天津市工业自动化仪表研究所;天津市自动化学会
出版周期:月刊
出版地址:天津市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1001-9944
国内刊号:12-1148/TP
邮发代号:6-20
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1981
期刊收录:
SA 科学文摘(英)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
期刊简介
摘要:煤矿企业生产环节复杂,占用人员多,安全性低,推广自动化尤为必要。翟镇煤矿近年来生产系统装备大幅度提高,调度、通讯、信息、生产系统逐步实现自动化监控,减少了下井人员。
关键词:自动化;改造;煤矿;生产
一、生产调度、通讯综合信息平台建设
翟镇煤矿生产调度、工业电视、通讯综合信息平台包括生产检测、工业电视系统、程控交换机和井下无线通讯、井下人员定位系统。
1.生产检测及工业电视系统。
矿调度指挥中心设有KJ70生产监测系统主机,调度台正前方设有监测系统的大屏显示器,井下各地点设有监控分站和开停传感器,通过大屏显示器随时显示实时生产情况。工业电视由井上指挥中心16部监视器和井下16部摄像仪组成,通过光缆传输视频信号,在重要岗位安装生产检测传感器和摄像仪24小时监测监控,利用程控电话或无线通讯进行调度安排。
2.程控交换机及井下无线通讯系统。
矿调度指挥中心设有第六代新型数字交换机,触摸屏显示,具有会议、急呼、录音查询等功能。调度指挥中心四部直通电话与井下电话联系,各要害生产场所及岗位均设防爆电话,确保井下各地点能够及时将出现的事故反映到调度指挥中心,调度指挥中心将指令下达到各采区、地点,将事故控制在最小范围。
井下无线通讯系统在井下设有一个基站控制器和26个基站发射器,通过光缆与井上无线通讯主机连接,无线通讯主机与地面程控交换机联网,实现井上下直接通话,无需转接。全矿无线通讯信号覆盖井下90%范围,满足井下通讯要求。
3.人员定位系统。
人员定位系统主机设在调度指挥中心。井下在各采区大巷和各工作岗位、采掘工作面安设分站天线,下井人员随身携带人员定位收发机,人员通过时分站天线自动记录收发机的信号,传送到主机和终端实现人员定位的目的,随时查看人员在井下的位置。当井下发生紧急情况时,指挥中心值班调度员下达撤离命令,向井下收发机发出报警命令,收发机收到报警命令后,提示人员沿避灾路线撤离。井下出现紧急情况时人员按求助按钮向调度指挥中心发出求救信号,值班调度员及时调度人员前往救援。
通过生产调度、工业电视、通讯综合信息平台可有效掌握井下生产情况,实现高效调度,矿井一旦发生事故,及时掌握事故时间、地点、类型、人员伤亡等情况,便于值班调度员在第一时间发出撤离人员或救助等指令,将事故损失降到最低程度。
二、安全生产综合管理三维可视化信息系统
电子信息技术的飞速发展推动了矿井生产信息化进程,但其矿井生产信息主要以表格与平面图形信息,在三维可视化方面并没有完全实现,建立安全生产综合管理三维可视化信息系统,建成三维数字化矿山,把安全监测监控数据与井巷工程平面图结合起来,可直观了解安全监测地点及其监测结果。主要功能是在常规CAD软件功能基础上增加图例库、线型库及元件库,具有智能制图功能,该系统通过三维立体图将工程、生产、安全、地质等多方面信息直观综合地反映出来,在一个视图上较全面地了解矿井安全与生产状态,为安全生产管理、调度指挥、抢险救灾提供综合信息支持。
三、井下运输大巷控制网络综合信息平台建设
针对原信集闭dos系统易出现调度错误的实际情况,对信集闭系统进行升级改造,通过大巷运输测速传感器,监测大巷电机车运输速度,实现与信集闭控制相结合,保证大巷运输不超速;把大巷架线停送电装置与信集闭结合起来,实现远距离控制。针对信集闭、泄漏通讯系统调度指挥机车运行不直观情况,安装视频监控系统,井下运输现状直观的传输到地面。
大巷运输监控实现了信集闭、视频监控、泄漏通迅相结合的控制方式,通过视觉、听觉、感觉相结合,提高了大巷运输控制监控效果及大巷运输效率。
四、生产系统设备自动化控制改造
翟镇煤矿建成了井上下设备视频监视、集中控制于一体的生产系统设备监控系统,通过光缆的反馈信号实现对设备的远程控制,把原煤生产系统、压风系统、高压供电系统、井下排水系统、采区运输系统等系统的运行状况显现出来,在地面通过工控主机对现场设备进行远距离集中控制。当设备出现异常情况时,集控室人员通过语音报警或显示器判断故障,迅速采取措施,实现了现场无人值守、减员提效。
1.原煤运输自动化控制系统。
实施原煤运输系统自动化改造,在地面可直观监视地面胶带运输机、井下采区胶带运输机和给煤机运行情况,通过监控电脑指令进行单台启停或连锁启停。连锁启车时设备按逆煤流顺序自动启动,连锁停车时胶带按顺煤流顺序停车,降低岗位人员操作不安全因素,减少人员投入,充分发挥了机控的功能。
2.高压供电自动化控制系统。
翟镇煤矿原配电系统采用电磁式继电保护,手动分合闸送电,准确率低,无功补偿采用电容补偿,功率因数低。对其进行自动化控制改造,将高低压配电设备运行状态进行总体监控,采用永磁式真空断路器,二次系统采用以CSR系列微机保护测控装置为主的综合自动化系统,改造后实现井下供配电系统电气监测、信号监视、开关分合控制操作、定值设定等,实现变电所无人值守。
3.排水自动化控制系统。
排水系统进行自动化改造,地面值班人员可直观监视井下泵房内排水泵运行情况,通过监控电脑指令进行单台启停或按程序启停各台排水泵。当设置为自动开泵时,根据水位控制原则,自动实现水泵的轮换运行,延长了水泵寿命,监控装置根据水仓水位及电网负荷信息,以“移峰填谷”原则确定开停水泵时间,泵房实现无人值守。
4.压风自动化控制系统。
压风机房使用的单螺杆压风机,在集控室上位机可显示压风机压风量、出口压力、温度,电机电流及电压等参数,根据需要随时修改参数,可设定使用气压情况自动开停,高效节能,可靠性高,实现无人值守。
5.采区运输自动化控制系统。
采区运输系统由胶带机和给煤机组成,均采用就地控制,安设岗位多,控制难度大,电费浪费,设备损耗大。按照“井上集中监控为主,井下多点监测为辅”原则,在采区皮带机头安装可编程控制器,采集实时数据上传到调度控制中心,地面工作人员远程控制,可实时掌握各皮带和给煤机的运行状况,实现无人值守,避免了由于人为操作造成的失误,实现自动化控制。
五、应用效果
1.可在地面实时获取系统各种运行参数,实现设备动态管理,为安全生产、调度指挥、抢险救灾提供综合信息支持。
2.矿井自动化改造后,固定岗位实现了无人值守,运输系统取消了岗位工,减少下井人员68人,达到了减人提效的目的。
参考文献:
[1]杨奇逊;变电站综合自动化技术发展趋势[J];电力系统自动化;1995年10期。
中图分类号:TD823.7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(c)-0090-04
Research on strengthening technique backfill
Zhang Shuguo
(Jizhong energy Limited by Share Ltd Xingtai mine in Hebei Xingtai 054026,China)
Abstract:Backfill reinforcement,is based on the comprehensive mechanized coal mining under buildings filling technology,the backfill area using fly ash,cement slurry,high water material and water are respectively arranged corresponding slurry,transported to the underground through the grouting pipe,finally arrived at the working face goaf grouting filling area in advance buried pipe,timely loose backfill reinforcement,the formation of overlying strata with high density and strength of the filling body of the supporting system,effective control of surface subsidence in the allowable range of village,do not move,safety mining under buildings remaining coal pillar.The successful implementation of the project,and achieved good technical and economic effect.
Key Words:Backfill;Reinforcing;Fly ash
冀中能源股份有限公司邢台矿1968年10月投产,现生产能力195万t/年。经过40多年高强度开采,剩余可采储量越来越少,截至2008年底,邢台矿剩余可采储量仅2327.9万t,而矿区范围内的村庄及工业广场建筑物、断层、冲积层下却压有5823万t煤炭资源,严重影响着矿井的后续发展,以及周边环境的和谐稳定。
2008年,邢台矿与中国矿业大学合作,试验研发了“建筑物下综合机械化充填采煤技术”,即将地面矸石与粉煤灰等废弃物通过投料钻孔投放到井下,采用胶带输送机运送到工作面的采空区,通过自夯式充填开采液压支架、充填开采输送机等配套设备实现对采空区充填,以控制地表变形。截止目前,通过对7606以及7608充填体压力监测实测效果显示,充填开采充填体对顶板的下沉起到了一定的控制作用,取得了较好的技术经济效果。为进一步提高充填质量,保证充填效果,以及工程质量的要求,矿研究决定在充填的基础上,在架后充填区域进行注浆补强。根据现有充填的实际情况,水文地质条件、工程要求、原材料供应及施工成本等综合因素考虑,矿决定选择采用注粉煤灰、水泥浆以及高水材料对较松散充填体进行加固。使用高压注浆泵将浆液压注到充填体后,可以有效地把松散的矸石粉煤灰充填体粘合为一个整体。从而提高了松散充填体的完整性和密实度,增大了其承载能力,更进一步实现了对顶板和两帮以及地表变形的有效控制。该项目的成功实施,为建筑物下综合机械化充填开采有效控制岩层移动和地表沉陷提供了一条新的技术途径。
1 注浆材料的选择
因为浆液需要通过管道进行较长距离的输送才能到达工作面充填区域,所以经过多方面因素的综合考虑,所以我们对注浆材料要求应该是:黏度低,流动性及扩散性和可注性好,这样的注浆材料才能快速均匀进入充填体细小裂隙内,对环境无污染,对设备管路无腐蚀性,材料来源广泛,价格便宜,注浆工艺简单,浆液配制方便。因此,选择一种合适的浆液,使施工既有效又经济是我们考虑的首要问题。我们通过对地质地层条件,水文地质条件,工程要求,原材料供应及施工成本等多方面因素的分析和考虑,矿决定选择采用注粉煤灰、水泥浆以及高水材料对较松散充填体进行注浆加固,以进一步提高充填体强度。
2 注浆管的埋设与规格
注浆管预先在充填支架后埋设,吊在充填运输机里面的顶网上,从运料巷或溜子道接出,与浆液输送管路接通。根据架后充填区域的实际情况,埋设的注浆管路采用3寸的金属管,能承受一定程度上的压力而保持不变形,管上布置直径20 mm的花眼,眼间距200~300 mm,五花布置,便于浆液快速均匀的扩散到充填体的细小裂隙内。管路之间用卡箍连接牢固密实。每当工作面推进15 m时,从机头或机尾埋设一趟注浆管,迈步交叉埋设。详见图1。
3 技术要求
为了杜绝工作面机尾一出水就停止注浆的弊端,必须加大工作面机尾的排水能力,再加一台大功率排水泵及配套排水管路,24 h连续注浆,停泵标准为(压力积聚增加、充填体出浑水)。同时为了防止浆液输送堵管事故的发生,通风科必须做到注浆加固系统和注浆防灭火系统能够快速转换;通风科在三轨道破头安设泄浆三通并考虑上自动卸压装置;施工单位在7608注浆管路上也安设泄浆三通,当发生管路堵塞事故时,能快速在相关地点打开三通泄浆泄压,以保证管路的畅通。
4 工作内容及分工
4.1 技术科
技术科负责注浆主要参数(浓度、压力、流量以及布管)的制定及搜集整理,对注浆工艺及时调整,并在两巷注浆期间安排技术人员跟班监督注浆情况。
4.2 调度室
调度室须及时准确掌握注浆进展,及时协调解决注浆过程中管路、阀兰及各单位协调,督促相关单位配合保障。
4.3 通风科
通风科注浆组20日内与中矿联系完善浆液浓度自动化控制系统,在注浆过程中,必须保证和控制粉煤灰的浓度,不能超过55%,在注浆站输浆管口安设压力表;严格按技术科要求开始、停止注浆工作。
4.4 地测科钻机组
钻机组必须尽快熟悉双液注浆泵的使用方法,保证高水材料A、B两种浆液在机尾混合进入充填空间,并杜绝堵管事故;两单位每班必须由完整的注浆记录,并及时报技术科、调度室。
4.5 生产单位
生产单位必须加大工作面机尾的排水能力,杜绝机尾一出水就停止注浆,必须放专人(副班长以上)盯着井下注浆点的流量表与压力表,做好当班记录,现场交接班;当达到必须停泵标准时,及时电话联系地面注浆站停泵;如发生异常情况,及时向相关领导汇报并做好详细的记录,按技术科设计要求及时铺设两巷注浆管路,并及时外运和改管,且负责流量计和压力表的完好、准确。
5 注浆管路堵塞处理应急预案
当井下注浆压力表出现压力急聚上升等堵管征兆时,生产单位观测人员首先通知井上注浆站,停止投料;再通知调度室、突击小组。当调度室接到堵管事故后,立即通知值班领导、注浆管防堵指挥部并由总指挥组织抢修疏通管路。接到通知后,指挥部所有成员必须在20 min内到达矿调度室并由指挥部主任介绍事故情况;指挥抢修管路工作。突击小组当接到井上注浆站停泵通知时,可直接组织小组成员到注浆管路的指定位置(三轨道破头、7608工作面)开启泄浆三通。由领导小组安排相关人员查明堵管原因,采取相应措施直至管路畅通。如图2所示。
6 注浆统计及效果
从2010年4月12日截止到8月末,7608充填工作面风巷、溜子道各埋设12根管路,累计注水泥浆141 t,注粉煤灰15844 m3,注高水144 t。
根据7608充填工作面充填体实测监测数据记录显示,由于工作面对充填体注水泥浆和粉煤灰加固作用,得出结论:注浆后周期来压步距比注浆前明显有所延长,分析认为,注浆材料对顶板起到了抑制作用。注浆之前来压周期平均为37.1 m,注浆后来压步距增为41 m,周期来压步距同比延长了10%。可见,对架后充填区域采用注浆补强,明显改善了充填工作面的压力显现,加强了充填工作面顶板的变形控制。
下表为8月份7608工作面注浆统计数据(如表1)。
通过我矿技术人员和施工单位的共同努力,成功的实施了充填体的注浆补强。该技术有效的解决了充填体存在的充填不接顶,不均匀,强度低,充填体养护龄期长,整体性差等技术性难题,进一步的提高了充填体的密实度和强度,实现了对顶板和两帮变形以及地表沉陷的控制。粉煤灰作为井下注浆材料,可大大减少地面粉煤灰的排放量,降低了对环境的污染和排放费用。该技术的使用在我国尚属首次,经济效益和社会效益十分显著。
参考文献
[1]吴顺川,张怀静.架后充填机理与软岩巷道围岩变形的控制能力研究[J].黄金,1999(8).
[2]Wu Shunchuan,Zhang Huaijing,rock filling mechanism and deformation of tunnel in soft rock frame after the control ability of[J].Gold;1999(8) period.
[2]冉竟强.关于对充填体作用的研究[J].黄金,1985(1).
[2]Jean associated with,about effects of [J].on the filling body;gold,1985 01 period.
[3]王世熙.架后充填对巷道稳定性的作用[J].西安科技大学学报,1991(3).
[3]Wang Shixi.backfill effect of [J].on the stability of roadways,Journal of Xi'an University of Science And Technology,in 1991(3).
[4]钱彪.巷道支护中的架后充填技术[J].陕西煤炭,1995(4).
[4]money Biao,roadway[J].filling technology supporting frame,Shaanxi coal,in 1995(4).
[5]曹庆林,程成.充填体在岩爆控制中的作用[J].采矿技术,1995(28).
[5]Cao Qinglin,Cheng Cheng.filling in [J].control of rock blasting;mining technology,in 1995(28).
[6]王志方.充填体的强度[J].化工矿物与加工,1996(3).
[6]Wang Zhifang,[J].strength of filling body. chemical minerals and processing. in 1996(3).
[7]王志方.充填体表面的破坏与改善途径[J].化工矿物与加工,1986(3).
[7]Wang Zhifang.[J].pathway damage and improve the surface of filling body, chemical minerals and processing,in 1986(3).
[8]王正辉.充填体的质量与控制[J].采矿技术,2001(3).
[8]Wang Zhenghui.and control of the quality of[J].filling body;mining technology,in 2001(3).
[9]陈跃达,谢源,袁向全,等.爆破载荷作用下充填体稳定条件分析[J].工程爆破,1997(3).
[9]Chen Yueda,xie Yuan,Yuan Xiang quan,Sun Zhongming.[J].conditions of stable filling in blasting.blasting,1997 03 period.
[10]王劼.尾砂胶结充填体力学作用机理与应用[J].中国有色金属学报,1998(S2).
[10]Wang Jie.[J].body mechanics mechanism and application of cemented tailing filling,the Chinese Journal of nonferrous metals;the 1998 S2 period.
[11]刘同有.充填体下采矿的岩石力学研究[C].//新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册),2001.
[11]Liu Tong.under backfill mining [A] rock mechanics research.the new century and new opportunity and new challenge -- knowledge innovation and high-tech industry development(2)[C], 2001.
[12]冯德岭.相邻矿房开采对充填体中应力分布影响的空间有限元模拟[A]//地下工程经验交流会论文选集,1982
[12]von Deling,adjacent stope mining.finite element simulation of space influence the distribution of stress in the filling body[A].underground engineering experience exchange conference papers[C],1982.
[13]王佩勋,王正辉.胶结充填体质量问题探析[A]//第八届国际充填采矿会议论文集,2004.
[14]F.Hassani,J.Ouellet,Roy A.等.薄矿脉矿山膏体充填的现场应力与应变监测[A].//第八届国际充填采矿会议论文集,2004.
[15]J.Ouellet,F.Hassani,姚必鸿.大型矿山的膏体充填特性—— 现场应力测量与观测[A]//第八届国际充填采矿会议论文集,2004.
[16]凡口地压课题组.VCR采矿法地压课题的研究[A]//第三届岩石力学学术会议论文集(上),1985.
[16]The group burst.research on [A] VCR mining ground project,third Rock Mechanics Symposium (on)[C],1985.
[17]凡口地压课题组.凡口矿-200米5号矿房凿岩峒室稳定性监测的研究报告[A]//第三届岩石力学学术会议论文集(上),1985.
[17]The research group of ground pressure; monitoring;stability of Fankou Mine-200 m No.5 stope drilling chamber Research Report[A];third Rock Mechanics Symposium(on)[C];1985.
[18]李政,邹贤季,卫明.坑下矿山高阶段强化开采充填技术研究[A]//第八届国际充填采矿会议论文集,2004.
[18]Li Zheng,Zou Xianji,Wei Ming.pit mine High-bench mining technology of filling[A].Eighth International Mining Conference[C],2004.
[19]凡口地压课题组.凡口矿VCR法采矿工程的数学模拟研究报告[A]//第三届岩石力学学术会议论文集(上),1985.
实践教学体系,是培养电气工程人员的关键环节,本文对这方面的内容做了粗浅的探讨。
1 实践教学体系建立的目标及基本要求
1.1 目标实践教学体系建立的目标是培养德智体全面发展的,能适应社会主义现代化建设需要,具有电力系统及其自动化、继电保护及自动化、电气技术、计算机应用等方面的基本理论素质、专业基本知识和较高综合素质的复合型高级工程技术人才。毕业生能在电力部门、科研院所、国民经济管理部门、工矿企业等单位从事与电气工程有关的系统运行与维护、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析以及电子与计算机应用等工作一线的应用型高级技术人才。
1.2 要求根据专业培养的目标,本专业学生必须具有以下能力:
1.2.1 具有较扎实的数学、物理等基础知识,具有良好的人文社会和管理科学基础及外语综合能力。
1.2.2 系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识,主要包括电工理论、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等。
1.2.3 获得较好的工程实践训练,具有较熟练的计算机应用能力。
1.2.4 了解本专业学科前沿的发展趋势。
1.2.5 具有较强的工作适应能力,具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力。
2 实验、实践教学的安排
通过对电气工程及其自动化专业培养要求的分析,并考虑学院所在地区大量水电站的修建及工业园区的兴建对电气专业人才的需求情况,对西昌学院电气工程及其自动化专业的实践教学环节几经修改,最后的专业实验、实践教学的课程安排如下:大学一年级除了公共实验课以外,专业实践课有大学物理实验、电路原理实验;大学二年级的实验、实践课程有:电路原理实验、计算机辅助设计上机练习、数字电子技术实验、电机实验;大学三年级的实验、实践课程有:PLC实验、PLC设计、微机原理实验、运动技术设计系统、继电保护课程设计、发电厂实习、单片机控制实验、专业英语读写训练、数值计算方法上机实验、项目管理案列分析、自动检测技术设计;大学四年级的实验、实践课程有:变电站(所)实习、生产实习、计算机仿真技术上机练习、电力市场调查毕业实习、毕业(论文)设计。 3 科学合理性的分析
3.1 形成模块化、系统化的教学体系整个教学体系分为三个模块,为公共实践必修课、专业实践必修课、专业实践选修课。这三个模块之间相互联系,应用于某个学科方向或学科方向的分支形成体系和系统,使实践教学的内容从相对独立到学科融合,使学生从单门课程、系列课程到专业方向的实验,由点到线、由线成面、由面建体,逐步的、分层次的、全方位培养实践能力和创新意识[1]。如学生将专业实践必修课中的数电模电与专业实践必修课中的单片机和自动检测技术这几门课程相互联系起来就能向计算机控制技术发展。
3.2 分层次提高学生的实践能力一年级为公共基础实验训练阶段,如外语视听、计算机上机、体育、社会实践等,还有专业实践如普通物理学实验,大学物理实验是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,是对学生进行科学实验基本训练的重要基础。二年级为专业基础或专业技术基础实验训练阶段,如模拟电子技术实验,数字电子技术实验,这些实验使学生掌握了基本电路参数测量方法,常用电子仪器使用方法以及中、小规模数字集成电路使用方法。三年级为学科专业主修及专题设计性实践训练阶段,如PLC实验和设计,继电保护课程设计,同时还安排学生到发电厂实习,使学生进一步了解、熟悉专业知识及其在发电厂的应用,培养学生学习专业知识的兴趣,使学生树立专业思想。四年级为专业综合能力,安排学生毕业实习,将前三年学的理论知识和实践相结合,将各门课程相结合最后进行毕业设计。培养了学生的创新精神和创新能力,提高学生的工程设计和综合应用素质。各教学层次均有课程实验教学,实践教学环节从基础到专业、自底向上可形成体系,从单一实验到综合实践环节,分模块、成系统的培养学生的实践能力,使学生从进校开始就接受由易到难、由简到繁、由浅入深的实践训练。
3.3 增加实践教学的比例在教学计划的编制中,落实《西昌学院本科学分制实施办法》中实践教学模块学分不低于三分之一的总体要求,充分体现了应用型人才培养目标,达到培养服务于地方经济和社会发展需要的应用型高级技术人才。
3.4 其他强弱电结合能,强电包括了电机、继电器等,弱电包括了单片机、自动检测技术等,他们的结合能向控制方向发展;电工技术与电子技术结合向电力电子方面发展;软件与硬件结合;元件与系统相结合。专业宽,既具有电气工程方面的专业知识和技能,又有自动化和信息技术方面的基础知识和基本技能,可以使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练。