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顧橋礦建成千萬噸規模礦井實踐與探索

【文章来源:】 【作者:向日葵视频app下载官网】 【發布時間:2008-05-04】【點擊量:

   

□ 童艮寶 亓仲晨 王振祥

淮南礦業集團顧橋礦井,是我國煤礦設計改革的試點礦井,經中國國際工程咨詢公司評估、國務院總理辦公會專題研究批准、國家發改委核准的國家重點建設工程,是安徽省“861”重點督查工程。自2002年立項、2003年開工建設以來,得到了國家有關部門、省市領導、各界人士的關注、關愛和關懷,多次親臨現場深入考察、調研、指導,還有來自美國、德國、澳大利亞等國家的專家來礦參觀、交流,爲礦井高標准迅速建成給予了極大的支持,顧橋礦井的建設者們倍受鼓舞。這裏記述的是顧橋礦井建設中的幾個片斷。

一、顧橋建設突出了一個“快”字

2003111,作爲淮南礦業集團建大礦發展戰略的標志性礦井,同時也是淮南礦區首座井工開采的千萬噸級礦井顧橋礦正式開工。就在這一天,顧橋井的建設者們莊嚴承諾:35個月建成顧橋礦。

礦井建設千頭萬緒。顧橋建設者緊緊盯住礦井設計這個技術創新的源頭,敢于打破礦區原有的設計束縛,將礦井設計的一個個方案推倒重來,本著安全開采、系統簡潔、早日達産的設計思路,說服設計單位重新制定並優選最佳設計方案,5次設計優化“諸葛亮會”後整個礦井設計方案終于浮出水面,僅皮帶機直接進入首采面順槽、運順一項優化設計就將首采面建成時間縮短了46個月。

優化設計打開了顧橋技術創新的思路,困擾速度難題的“疙瘩”被一一解開。據統計,顧橋建設期間先後取得技術創新成果幾十項之多。涉及勘探、建井、開采、瓦斯治理、深井支護等諸多方面,這些創新成果迅速轉化爲現實生産力。

  井筒施工能否突破是35個月建成顧橋礦井的關鍵點,顧橋礦井的建設者曾經1個月驅車上萬公裏調研、學習建井行業最前沿技術。之後,攜手中國煤科院北京建井所、中國礦大、安徽理工大學、開灤建設集團公司等全國建井專業頂尖的技術大拿成功實踐了“凍結、注漿、鑿井”三同時的理念,使凍結周期由原先的6個月銳減至2個月,創造了井筒凍結交圈時間最短的紀錄,三個井筒凍結效果好爲井筒安全快速施工創造了前提,主井井筒月進度最高達到了150.8

技術創新爲顧橋礦井建設贏得了威名,僅建井期間他們創下“八大突破”被稱爲礦井建設史上的神來之筆,爲“顧橋速度”增添了實質性的內涵。一是僅用了9個月時間完成千萬噸級礦井施工准備期工作,僅爲過去時間的一半;二是井筒凍結交圈60天;三是首次實現了淮南礦區表土層凍結無斷管的先例;四是三井筒月綜合單進98;五是主井表土段掘砌月進突破150?8;六是風井井筒基岩段掘砌月進突破125?8;七是直徑達8?4的副井內壁滑模月進突破334;八是主井裝載機硐室58天完工。

集團公司對顧橋礦井建設實行項目經理負責制,與項目經理簽訂建設責任狀,集中礦區的一切優勢,同時賦予項目部以充份的自主管理權,使項目部決策者不再爲自己認准的決策畏首畏尾,管理體制的變革爲創造顧橋速度贏得真正意義上的主動,管理效率大爲提高:58天完成主井裝載硐室,改寫了淮南潘謝礦區施工3個月的施工曆史,這還是在與1000萬噸的主井井筒同時施工的前提下,且施工預留的260個梁窩誤差僅有4個。

在井筒施工到底轉入大規模的平巷大戰後,運輸成爲制約礦井工期的瓶頸。顧橋礦井的決策者前瞻性地預見這一問題,創造性建立起從施工迎頭到地面矸石一條龍運輸管理模式,在副井未正常運轉的情況下最大發揮風井的提矸能力。日常生活中,誰也不會在意1分鍾時間,可顧橋的建設者竟與1分鍾計較起來,1小時內排矸量整整提高了3車,相當于同等時間內施工多進尺1?5,僅風井的月排矸量創紀錄達到15000車。

  精心組織好重點工程施工是創造顧橋速度的又一“法寶”。在礦井建設中,他們以先建系統爲准則,以礦建爲龍頭,抓住關鍵線路工程,將各專業、多部門的優勢充分釋放,較好地解決了施工管理分散指揮的弊端,現場的執行力大大提高。在首采面會戰的緊張時刻,該礦副礦級領導身先士卒,礦科級以上幹部主動放棄雙休日現場跟班調度,在掘進、擴眼、設備安裝、調試過程中四班作業,參戰人員200多人硬是頂著38的高溫,將工期提前了32天。

诸多的建井教训证明,速度必须以安全为前提。针对施工队伍多,且多是外委施工队伍的现状,顾桥矿井项目部按照“一井一制”要求紧盯安全管理不放,对所有队伍的审批措施、安全、生产平衡等工作实行统一安排,当好外委队的后勤管家,让他们高枕无忧。此外,对照构建本质安全型矿井的目标,顾桥项目部眼睛向内苦练安全管理功,推动了安全生産一体化、安全管理自主化、专业管理精细化,着力构建本质安全型矿井。自2003111礦井開工至2006101礦井勝利實現聯合試運轉35個月的建設過程中,顧橋礦井建設實現了安全“零”目標,創造了淮南建井曆史上的紀錄,科學管理産生出實實在在的生産力。

二、顧橋標准凸顯一個“高”字

顧橋礦井建設致力于以“發展先進生産力,保護生命、保護資源、保護環境”爲特征的新型能源基地建設,真正使礦井成爲一座國際先進、國內一流、人與自然和諧發展的花園式、環保型、本質安全型現代化礦井。他們建井中堅持裝備現代化、系統自動化、管理信息化的“三化”標准。

(一)裝備現代化,是現代化礦井的硬件支撐,是系統工程的安全保障。顧橋礦井建設首先從設計源頭對礦井的主要系統和關鍵設備進行了多次具有裏程碑意義的優化,提升了礦井裝備的品位和檔次。

  在11171)首采工作面,首先映入眼前的是長約120多米的設備“列車”,負荷中心、煤機、泵站、支架控制等系統一應俱全,頗爲壯觀。操作台前,均爲英文字母標識的各種儀器、儀表,讓人看得目不暇接。當班工人只要輕輕點擊相關指令,即可完成操作,系統還與地面調度中心聯網,不用下井便可掌握設備運行的相關技術參數。從正在操作的支架控制系統,通過屏幕清楚地看到支架升架、降架、移架及行程的每一個細微動作。這裏的工人都是曾轉戰集團公司各礦綜采面,最短工齡也都超過10年,談到設備大家有一個形象的比喻:“與現在的裝備相比,以前‘玩’的至多算是小米加步槍。這麽精良的裝備,當初想都不敢想!”

  工作面裝備了德國艾柯夫公司生産的大功率雙滾筒采煤機,總裝機功率爲1474千瓦,截割滾筒直徑爲2,采用無鏈牽引,具有自診、無線遙控、采高顯示和急停等功能,是淮南礦區迄今爲止功能最強大、性能最先進的采煤機。與之相配套的工作面刮板輸送機、兩柱電液控制掩護式支架,均爲國內外最先進的設備,實現了采煤工作自動化。礦井通風、壓風、井上下供排水和安全監控等各大系統也都實現了裝備現代化。井下主排水泵房全部實行計算機控制,可根據井下水倉水位實現自動開停水泵,做到泵房無人值守。安全監控系統通過一套KT91監控設備,實現了對井下瓦斯濃度、CO濃度、風速、風門的開關,局扇的開停進行遠程監控,具備瓦斯超限自動斷電功能。主、副井提升機關鍵部分閘控設備爲瑞典ABB公司生産,電控技術爲德國西門子公司制造,直流傳動技術爲西班牙技術;主井箕頭提升從井下裝載、提升到地面卸載全過程計算機控制,自動運行、無人值守,兩套32噸雙箕鬥年提升能力可達1400萬噸。

(二)系統自動化,爲發揮能量最大化奠定堅實基礎。子系統的自動化是大系統自動化建設的基礎,大系統自動化是整個礦井實現自動化的重要組成部分。顧橋礦井建設首先從36個子系統、25個分系統、13個大系統的自動化建設著手,超前謀劃、精心設計、勇于創新,攻克了一道道難關,創造了一個個奇迹。

礦井瓦斯抽排系統,由6台大功率水環式真空瓦斯抽排泵構成,其控制系統采用由PLC組成的二級分布式計算機集散式控制系統,能對瓦斯泵房各種設備運行過程進行檢測、控制、保護、報警、記錄和管理,可在瓦斯抽排的過程中對抽采瓦斯的濃度、瓦斯泵的負壓、瓦斯的流量實現精確顯示。

礦井主運輸系統選用了防爆、高性能的KJ15A信、集、閉系統,具有嚴密的邏輯控制功能,可以在設備發生故障緊急停車時,作爲系統故障的分界線。

  礦井排水系統選用了高性能、防爆超聲波水位儀、壓力和紅外溫度等傳感器,並采用PLC控制,自動采集、顯示水泵的各種運行參數,可根據水倉水位負荷情況、控制水泵的自動開、停,輔以多媒體工業電視進行監視。

矿井电网测控系统,集先进的网络技术、软硬件技术于一体,通过对井下中央变电所、采区变电所供电系统的监控,可快速、准确地完成井下供电系统监测、故障诊断、继电保护,对预防和减少各种事故的发生,保证井下供电的可靠性以及矿井的安全生産起到了重要作用,实现了井下供电的无人化。

(三)管理信息化,是建设现代化矿井的最终途径,是矿井实现安全高效,增加核心竞争力的必由之路。顾桥矿井建设广集中外先进的信息技术,确立了矿井信息化建设总体规划,将信息化建设与企业发展战略、安全生産、经营管理等结合起来,对选购的装备和信息终端进行改造、创新,形成了具有顾桥煤矿特色、拥有自主知识产权的信息化管理系统。

  作爲礦井整個信息化建設核心部分的顧橋礦調度指揮控制中心,在全國煤炭行業中首次將工業以太網作爲控制網,將全礦各自獨立的22個子系統,井上8個關鍵點和井下4個重要部位的區域控制器和設備監控站所采集的信息送達給有關系統,實現了在調度指揮控制中心對礦井上下各個生産子系統及其關鍵部位、頭面進行集中監視和控制。在400多平方米的調度指揮控制中心,可以通過30塊全數字、高清晰大屏幕,對全礦獨立的子系統每時每刻的狀態進行實時監控,有關信息還可以顯示到副總以上領導辦公室及業務相關科室,發揮著中心樞紐作用。在這裏,井下298個監控點,無論哪一個點發生危情,都會及時顯示報警信號,並在同一時間告知事故搶險預案,提示指揮人員按照程序組織搶險,使危情損失降到最低程度。與此同時,該系統還將礦井財務、銷售、采購和人力資源等終端系統與集團公司相應系統連接起來,可及時了解集團整個煤炭安全、生産、銷售等情況。

顧橋礦的“三化”建設實現了淮南礦區打造數字化礦井的百年夢想,在中國煤炭工業創業史上書寫了宏偉篇章。在這裏,煤礦的建設標准發生了翻天覆地的變化,在這裏,先進生産力所釋放出的巨大能量正在顯現。

  三、顧橋模式體現爲一個“新”字

  顧橋煤礦的建設堅持科學發展觀,從經營煤炭到經營資源,對傳統經營模式進行根本變革,開啓了煤礦建設史上的新篇章。從建設之初,就全方位踐行“經營資源”這一理念,通盤考慮經營各類資源,在優化布局設計,依靠科技進步,提高安全開采煤炭資源能力的同時,將“瓦斯、煤矸石、礦井水、粉煤灰”等作爲資源來經營,循環利用,變廢棄物爲寶,走建設以煤爲主的發展循環經濟示範礦井之路。

把煤矸石、瓦斯作爲新的資源,充分利用,開發新産品,形成具有煤礦特點的産業鏈。爲此,顧橋煤礦配套建設一座裝機規模2×30萬千瓦煤矸石發電廠,配套建設一座瓦斯發電廠,同時配套建設國內先進、全自動化、年生産8000万块标准砖的煤矸石隧道窑砖厂。煤矸石发电厂,将采煤的副产品黑煤矸石、煤泥、低热值煤用来发电,发电后的废渣和灰再用来制造水泥、砖或作沉陷区土地复垦的充填物等。瓦斯发电厂,将制约煤矿安全生産的瓦斯抽采出来发电,成为新的洁净能源。隧道窑砖厂,将不能发电的白矸石全部用来造砖,煤矿不再建矸石山。

選煤廠在洗煤的過程中,會産生大量的煤粉灰汙染和煤泥水汙染。顧橋煤礦的配套選煤廠,從設計之初到建設階段就在環保方面采取了完善的保護措施,確保選煤廠投産後不對周邊環境造成汙染。對煤粉灰,采取屋頂風機強制通風措施,配以除塵機將煤塵聚集後導流到産品中。對煤泥水,采用先進的煤泥水處理系統,職工形容這種處理系統就像將豆漿水用布包裹後擠壓過濾同出豆腐一樣,煤泥廠經過加壓過濾、淨化濃縮後形成的“豆腐”(煤泥)作爲産品銷售;其過濾出的水進入循環池,閉路循環使用,煤泥水達到零排放。對煤粉灰和煤泥水進行治理和利用,既節約大量的水資源又淨化了環境,爲煤礦和社會都帶來了可觀的效益。

对井下安全生産中排出的大量矿井水,进行处理并加以利用,不但可以防止水资源流失,避免污染,而且有利于缓解水资源制约矛盾、改善矿区生态环境。顾桥煤矿投资3200余萬元,建成礦井水處理和生活汙水處理站,其設計規模分別爲日處理能力20000立方米2500立方米;從德國購進先進的水處理設備,采用目前國內最先進的礦井水處理工藝,淨化處理後的水質可達到國家《汙水綜合排放標准》規定的二級標准,礦井水處理後100%回用,主要用于泥漿攪拌、井下生産和防塵、地面生産消防、選煤廠補充用水等;礦生活汙水經處理後,水體達標排放至永幸河,對礦井水和生活汙水進行綜合治理,有效控制了水汙染。

  顾桥煤矿视生态环境保护如同安全生産,作为安全一道工序加以控制,作为企业发展的产业加以经营,创造性的践行集团公司“保护优先,预防为主,科学治理”方针,将矿区的小环境治理与产业发展“同步规划,同步审核,同步设计,同步建设,同步经营”,将煤矿建设成为令人刮目相看的美好家园。

在控制煙氣和防塵方面,顧橋煤礦爲鍋爐配備了新型的水膜除塵器,使煙氣的除塵率達到了95%,處理後的鍋爐煙氣、煙塵、二氧化硫排放濃度均符合國家制定的《鍋爐大氣汙染排放標准》,保證了礦區大氣不受汙染。在治理噪音方面,一面選用低噪音的機電設備,並采取在有噪音的車間配置隔聲觀察窗和隔門等吸聲、消聲綜合治理設施,減少噪音傳出;另一面充分發揮植物降噪減噪的作用,在噪音大的車間周圍選栽吸聲效果好的樹木,使70%的噪音消失在車間和樹林之中。治理大氣汙染和噪音,使礦區空氣清新、安甯。

  在采煤沈陷區治理方面,顧橋煤礦堅持趨利避害,對礦區沈陷區實行開放式治理,徹底根治傳統煤礦生産中“地下煤炭挖完,地面塌陷一片”的惡劣狀況。宜地則地,對能用白矸石、電廠灰渣充填後複土返耕的,則給予充填複土反耕;宜水則水,對能夠形成水面用于養殖的,則施以水面養殖;總之,統籌城鄉,因地制宜,推動沈陷區的農民調整産業結構,發展養殖、旅遊、商貿、建築業等,形成新的經濟增長點,在煤礦興旺發展的同時,讓農民富裕,讓農村美麗。

四、顧橋精神集中爲一個“進”字

顧橋精神就是敢于創新,追求卓越,自覺向上,永不滿足,爭先進位。

  從2002年立項的顧橋礦是淮南礦業集團“建大礦、辦大電、做資本”企業發展戰略的開篇力作,新一輪發展的領軍品牌。集團公司給顧橋項目部的軍令狀是35個月建成“國際先進、國內一流”的現代化礦井。從設計理念上,從建設速度上,從發展遠景上都把顧橋礦的建設放在了國際先進的平台上。

正是這種追求卓越的精神讓顧橋礦的建設者開始了不斷超越自我,與以往完全不同意義上的拼搏。

按照常規,礦井建設的前期准備需要35年的時間,顧橋項目部僅用了9個月。200311月,正式開工建設,按照國內最流行的三同時辦法進行施工,並按這個標准在全國招標建井隊伍。

設計優化、技術創新、施工組織都是追求最好最快,礦井建設中借鑒兄弟礦的建設經驗,抓住全國煤礦設計改革試點礦井的機遇,敢于突破原有設計束縛,先後5次對礦井設計進行優化。

實行項目經理負責制、工程招標制和監理制,提高管理效率;嚴把工期、質量、投資、安全“四大控制”。

  爲了立下的那個誓言,集團公司的決策者們,顧橋礦的建設者們,在建設顧橋的實踐中不唯書不唯上,走的是前人沒有走過的路。

他們突破了一個又一個禁區;大膽采用同時注漿、凍結、鑿井的“三同時”的鑿井施工法,使三個井筒比計劃提前兩個月落底,4個月內實現貫通,開創了三井筒凍結管無一破裂的先河。

使用大摸板、大抓、傘鑽、打幹井、“挖溏心”的打井新工藝,科學選擇混凝土配比和段高,大大加快了井筒掘砌速度;采用地面垂直鑽孔和“L”型鑽孔,實施尾抽巷、頂板走向鑽孔和順層鑽孔等多種工藝,確保首采面的安全快速施工。根據地質情況,采用錨、索、網、注砼等多種支護形式,提高支護效果。

  他們打破了淮南礦區建井史上一個又一個紀錄:井筒凍結交圈60天;深厚表土層凍結無斷管。立井月綜合單進100?4;最高月單進150?8;風井井筒基岩段掘砌月進達125?8,創造了成井最高紀錄。主井裝載硐室僅用58天完成施工;副井裝備調試60天完成。

安全管理从基础抓起,推动安全生産一体化、安全管理自主化、专业管理精细化。顾桥矿从开工建设到联合试运转,不断提炼和升华集团公司安全管理和瓦斯治理理念,着力构建本质安全型矿井。健全安全管理体系和各项规章制度,施工管理坚持一工程一措施。这种科学、严谨、精细、规范的管理模式,使得顾桥矿在35個月的礦井建設中,實現了安全“零”目標。

職工充分享受企業發展成果,收入穩步增長,2006年人均工資55944元,位居集團公司前列。宿舍樓、職工浴池、職工食堂、購物超市等生活後勤設施完善,職工文化活動中心、圖書館、電子閱覽室、籃球場等文化娛樂設施齊全,職工精神文化生活得到了充分滿足。

  顧橋礦于2007428舉行竣工投産慶典,確定更高的發展目標,形成不斷前進的態勢。顧橋南區于200761開工,預計2009年建成,礦井年生産能力達到1200萬噸。

 

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