矿井通风设计规范范文
时间：2023-05-04 13:15:54
导语：如何才能写好一篇矿井通风设计规范，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
[关键词]主要通风机；供电；常见问题
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
1 前言
煤矿主要通风机在保障煤矿井下安全生产中发挥着非常重要的作用，其主要任务有三点：一是除尘，降低粉尘浓度；二是稀释和排出有毒有害气体，如甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体；三是供给井下新鲜空气，保障井下工人良好的作业环境。
《煤矿安全规程》中规定：矿井必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。
《煤矿安全规程》中规定：主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置；供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷；其控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
《煤矿主要通风机站设计规范》中规定主要通风机站应有两回直接由变（配）电所馈出的供电线路，线路在末端配电装置上应相互切换，并应符合下列规定：1.两回供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷；2.主要通风机的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源；
由上述可知，《煤矿安全规程》和《煤矿主要通风机站设计规范》中均对主要通风机的供电做了明确详细的规定，并在《矿山电力设计规范》中确定煤矿主要通风机为一级负荷，一级负荷应由双重电源供电，两回电源线路均应分别直接引自地面变（配）电所不同母线段的专用线路。
2 实际部分中小型煤矿主要通风机的供电情况分析
煤矿对于主要通风机应采用双电源供电的有关规定均已熟悉了解，但由于配置有2套主要通风机，部分中小型煤矿在主要通风机双电源的布置和接线上出现了缺陷，不能完全满足规程、规范中的规定，降低了主要通风机供电的可靠性。
针对《煤矿安全规程》、《煤矿主要通风机站设计规范》和《矿山电力设计规范》中规定，对新疆部分中小型煤矿现场检查中发现的主要通风机站供电情况归纳进行如下说明与分析。
2.1 主要通风机站的单电源供电情况说明与分析
2.1.1 矿井为单电源供电，主要通风机站采用两回供电线路供电，电源分别引自该矿地面变（配）电所的不同母线段上。其供电示意图如下：
从上述供电示意图可看出，主要通风机站虽然采用低压不同母线段上的两回供电线路供电，但由于矿井电源只有一回路运行，主要通风机站的供电电源实际上仍为单电源，一旦矿井电源发生故障停运，2套主要通风机均全部停运，会造成全矿井停电停风事故。矿井的供电及主要通风机站的供电均不能满足相关规程、规范中要求，供电可靠性很低。通过现场检查，目前新疆中小型偏远煤矿仍为单电源供电的情况已很少，大部分矿井均为双电源供电或设置有备用柴油发电机。
2.1.2 矿井为双电源供电，矿井设置有2台供电变压器但只运行其中1台，或只设置有1台供电变压器，主要通风机站采用低压两回路电源供电，电源分别引自该矿地面变（配）电所的低压不同母线段上。
从上述供电示意图可看出，矿井具备双电源供电条件，但供电变压器实际只有1台在供电运行，主要通风机站虽然采用两回电源线路供电，但实际供电电源只有一回，一旦供电变压器故障停运或检修，均会影响主要通风机站的供电，主要通风机站供电的可靠性较低，这种情况也不满足相关规程、规范中要求。这种情况的出现，主要原因是矿方未投入购置备用供电变压器，或因考虑供电变压器每月需交纳的基础容量电费而将备用供电变压器铅封停运，备用供电变压器不能实现热备用或正常运行，一旦正常运行的供电变压器故障停运而无法及时将备用供电变压器投入运行，会造成井下长时间停风事故。
2.1.3 矿井为双电源和双变压器供电，主要通风机站采用低压两回路电源供电，电源均直接引自该矿地面变（配）电所的同一母线段上。
从上述供电示意图可看出，矿井具备双电源和双变压器供电条件，但主要通风机站的2回低压供电电源却引自低压同一侧母线段上。这样实际在检修或采用低压同时分列运行时，供电会存在明显缺陷。这种情况只要将其中一回主通风机低压供电电源调整引自低压侧另一母线段上即可完善供电。
2.2 主要通风机的双电源供电情况说明与分析
2.2.1 矿井为单电源供电，主要通风机采用双回电源供电，其中一回电源直接引自该矿地面变（配）电所，另一回电源引自备用柴油发电机。其供电示意图如下：
从上述供电示意图可看出，主要通风机站的备用电源引自于柴油发电机，如果柴油发电机日常维护保养不到位，油量不足，都会影响及时投入运行，备用电源的可靠性降低。
2.2.2 矿井为双电源供电，主要通风机采用双回电源供电，其中一回电源直接引自该矿地面变（配）电所，另一回电源引自附近主（副）井提升机房的供配电装置上。
从上述供电示意图可看出，主要通风机站的备用电源虽然引自于主（副）井提升机房配电装置上，与正常工作的电源却同是引自于矿井地面变（配）电所低压侧同一母线段上，类似2.1.3中描述的供电情况。这种情况只要将主要通风机站备用电源调整引自于主（副）井提升机房低压另一侧母线段上即可完善供电。
3 煤矿主要通风机的合理供电方案
对于中小型煤矿，由于通风机电机功率较小，一般均采用低压380V或660V供电。
3.1 合理供电方案一
矿井为双电源供电，主要通风机站距离矿井地面变（配）电所较远，需在主要通风机站另设置变（配）电所进行供电，采用2回高压电源线路送电至通风机站变（配）电所，再经2台配电变压器将双电源送至2台通风机及其辅助、控制设备设施。
3.2 合理供电方案二
矿井为双电源供电，主要通风机站距离矿井地面变（配）电所较近，采用矿井地面变（配）电所低压直接进行供电，通风机房设置双电源进线、联络及各馈出等配电装置。
4 结束语
如果煤矿主要通风机供电不可靠，经常发生停电停风事故，将会造成井下通风不畅，瓦斯易产生积聚而可能发生爆炸或燃烧等重大危害事故，将会造成生命和财产的巨大损失。所以，煤矿主要通风机的供电不容忽视，必须采用可靠的双重电源供电，定期对供配电装置和线路进行检查与维护保养，定期倒换开启备用通风机，及时发现隐患故障并及时进行处理，保障井下连续机械通风的安全生产需要。
参考文献
[1] 国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局.《煤矿安全规程》.煤炭工业出版社.2011年.
[2] 中国煤炭建设协会主编.《煤矿主要通风机站设计规范》（GB50450-2008）.北京：中国计划出版社，2008.
[3] 中国煤炭建设协会主编.《矿山电力设计规范》（GB50070-2009）.北京：中国计划出版社，2009.
篇2
【关键词】矿井通风管理；通风设备；保护措施
一、矿井通风设备及反风设施
（1）矿井前后期风量，最大、最小负压和通风设备选型。根据计算，矿井前后期风量为30m3/s，通风容易时期为498Pa，通风困难时期559.6Pa。主扇的风压：hfmax=hamax+hT+hs=739.6Pa，hfmin=hzmin+hT+hs=678Pa，主扇的风量Qf=ks.Q=34.5m3/s，根据hfmin、hfmax、Qf值，选择确定主扇风机型号为：BK40-4-NO.13型，其主要技术参数：风量：20－47m3/s，风压：200－1200Pa，转速：1450r.p.m，配套电动机：YBFe250M－4型，N=55kw，U＝380v，n=1450r.p.m。（2）通风机设置要求。根据《煤矿安全规程》要求，本矿井配备了两台同等能力的主扇，主扇的供电电源为双回路。其中一台工作，另一台备用和检修。（3）反风方式、反风系统及设施。设计选择的主扇为轴流式通风机，采用电动机反转的形式实现反风，反风时的主要通风路线为：(新鲜风流)立风井+644m回风石门回风斜巷+578m回风石门回风上山+566.4m分层石门+566.4m皮带巷采工作面+566.4m轨道巷+566.4m分层石门混合斜井。
二、矿井通风系统合理性、可靠性和抗灾能力分析
（1）矿井通风方式及通风系统对矿井安全的保证程度和措施。通风方式为机械抽出式，选用两台能力相同的BK40-4-NO.13型轴流式通风机，通风机采用双回路供电，能够保证矿井的正常供风。通风系统为中央分列式，混合斜井及风井位于井田中部，两翼均衡，通风线路较短，便于通风系统的调整和控制。在必要地点设置通风构筑物，能保证矿井各用风地点有足够的风量。（2）矿井开拓、采掘布置、风井数目与井筒装备、设施对矿井安全的影响。整个矿井划分为一个采区，后退式回采，矿井生产期间仅布置一个立风井，能有效减小矿井通风阻力。矿井仅布置一个采煤工作面和两个掘进工作面，采煤工作面采用“U”型通风方式，掘进工作面采用局扇压入式通风，可减少工作面与采空区的漏风，以上措施能保证矿井风流的稳定。（3）其他安全保证措施。根据《煤矿安全规程》及设计规范，设计选用两台能力相同的BK40-4-NO.13型轴流式通风机，配套电动机YBFe250M-4型，55kw，380v，并在风井直通地面的出口上安设有防爆门，同时，在风井口建造值班室，内部配备有一部直通矿调度值班室的电话，并设专人值班，墙上要求悬挂有该岗位的各种规章制度及反风操作系统图等。设置的安全装置有：每台通风机设有压力测压装置，测压处在风道同一断面处至少有三个测压点。按正常进风风流方向测压处前方有不少于风硐高度4倍的直线段长度，测压处后方有不少于风硐高度2倍的直线长度。通风机的安装和使用应按《煤矿安全规程》第121条之规定进行通风机的安装和检测。主要通风机必须配备水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表，装有直通矿调度室电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通风机的反风采用叶轮反转实现反风，反风的风量能达到正常风量的40%以上，且操作时间小于10分钟。能够保证在意外情况下及时进行反风，将灾害造成的损失控制在最小范围。主要通风机装置配备两台，一台因故停机时，另一台备用风机能迅速投入使用，保证矿井正常供风。矿井主要通风机的供电线路采用双回路供电，当供电线路停电时，备用线路能够迅速投入使用，保证矿井主要设备的正常供电，矿井具备一定的抗灾能力。矿井通风容易时期的等积孔大于1m2，矿井通风难易程度为中等，通风困难时期的等积孔大于1 m2，矿井通风难易程度为中等，生产时应加强矿井的通风管理。矿井必须每年进行1次反风演习，每5年进行1次主扇性能测定，并将测定结果报上级主管部门。矿井必须严格按《煤矿安全规程》规定，每年进行1次矿井瓦斯等级鉴定工作，并将结果报上级主管部门备案。
铁厂沟煤矿井的通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有一定的抗灾能力；可以将足够的新鲜空气有效的送到井下工作场所，能够保证安全生产和具有良好的劳动条件。
参考文献
[1]任洞天．矿井通风与安全[J]．北京：煤炭工业出版社，1993
篇3
关键词：煤矿；锅炉房改造；技术经济比较；实例剖析
1 锅炉房设备及供热现状
1.1 现有锅炉房概况
某煤矿位于山东省西部，地处黄河冲积平原，地势平坦。该煤矿原锅炉房安装2台6t/h的蒸汽锅炉，为矿井建筑物蒸汽采暖提供热源。另建有一座4t/h热风炉房，为井筒防冻提供热风，一座4t/h的剧场锅炉房为浴室供热提供热源。原有2台6t/h的蒸汽锅炉是2001年由2台4t/h的蒸汽锅炉更换安装的，其水处理间、风机间及除尘间布置非常不规范，而且拥挤，给设备运行造成极大不便。并且由于锅炉运行时间久，设备老化严重，其提供的热量不足以满足该煤矿改扩建后供热需求。同时，根据该煤矿改扩建环评批复，改扩建后锅炉房规模为16t/h（或11.2MW）。因此，对锅炉房的改造迫在眉睫。
1.2 矿井热负荷计算
根据GB/T 50466-2008《煤炭工业供热通风与空气调节设计规范》要求，对矿井现有建筑物及改扩建新增建筑物采暖及供热所需热负荷详细计算如下：（1）采暖热负荷：5886.6 kW；（2）浴室供热热负荷：2100 kW；（3）井筒防冻热负荷：1876 kW；（4）采暖期总热负荷：9862.6 kW；（5）非采暖期总热负荷：2100 kW。
2 热媒性质及工作参数
根据煤矿建筑物采暖及供热方式的不同，主要采用以下两种热媒：
（1）煤矿工业建筑采暖热媒为0.2MPa饱和蒸汽；行政福利建筑采暖热媒为95～70℃热水；初期井筒防冻热媒为60-80℃的热风，由热风炉供给；浴室供热热源由剧场锅炉房供给；后期井筒防冻、浴室供热热媒为0.3MPa饱和蒸汽，由改造后锅炉供给。
（2）煤矿工业建筑采暖热媒为110～70℃高温水，行政福利建筑采暖热媒为95～70℃热水，浴室供热、井筒防冻热媒为110～70℃高温水。
3 锅炉选型
根据该煤矿采暖期总热负荷及热媒方式进行锅炉设备选型，提出以下方案：
方案一：采暖期总热负荷为9862.6kW，考虑同时使用系数、管网热损失系数后，选用1台DZL10-1.25-AII型蒸汽锅炉和1台DZL6-1.25-AII型蒸汽锅炉，锅炉房设计容量16t/h。采暖期运行2台，非采暖期运行1台DZL6-1.25-AII型蒸汽锅炉，满足煤矿改扩建后采暖、井筒防冻、浴室供热需求。
方案二：采暖期总热负荷为9862.6kW，考虑同时使用系数、管网热损失系数后，选用1台DZL7-1.0/115/70-AII型热水锅炉和1台DZL4.2-1.0/115/70-AII型热水锅炉，锅炉房设计容量11.2MW。采暖期运行2台，非采暖期运行1台DZL4.2-1.0/115/70-AII型热水锅炉，满足煤矿扩建后采暖、井筒防冻、浴室供热需求。
工业建筑采暖需110～70℃高温水，由热水锅炉直接供给。行政福利建筑采暖需95～70℃热水，采用由1套SJZSIII-N-2.1-E高效智能水-水采暖换热机组供给。浴室供热采用由1套SJZSIII-R-2.8-D高效智能水-水生活换水机组供给。
4 供热方案技术经济比较
方案一：选用1台DZL10-1.25-AII型蒸汽锅炉和1台DZL6-1.25-AII型蒸汽锅炉，锅炉房设计容量16t/h，满足采暖、浴室供热及井筒防冻需求。初期保留原有锅炉房，热风炉房和剧场锅炉房，后期拆除原有锅炉房，保留热风炉房和剧场锅炉房。
此方案优点如下：（1）改造工程量少，施工工期短；（2）施工安装工程量较小，投资省。缺点如下：（1）有多个供热热源，设备多、运行费用高；（2）热风炉热效率低，耗煤量大，耗电量大；（3）热风炉房来煤需汽运，成本较高，灰渣处理点较分散，不利于集中处理；（4）热风炉房上煤及除渣人工操作量大，自动化程度低；（5）场地共有3根烟囱，严重影响工业场地美观，不利于环保；（6）管理人员较多，且热风炉使用年限短，安全事故多，维修量较大。
方案二：选用1台DZL7-1.0/115/70-AII型热水锅炉和1台DZL4.2-1.0/115/70-AII型热水锅炉，锅炉房设计容量11.2 MW，满足白家焉场地扩建后采暖、井筒防冻、浴室供热需求。工业建筑采暖需110～70℃高温水，由热水锅炉直接供给。行政福利建筑采暖需95～70℃热水，采用由1套SJZSIII-N-2.1-D高效智能水-水采暖换热机组供给。浴室供热采用由1套SJZSIII-R-2.8-D高效智能水-水生活换水机组供给。井筒防冻供热采用热水型矿井加热机组。拆除原有锅炉房、热风炉房和剧场锅炉房，热源统一由新建锅炉房提供。
此方案优点如下：（1）只有一个供热热源，设备少、造价低、基建投资省；（2）锅炉热效率高，耗煤量小，耗电量小，耗水量小，节约运行费用，符合国家“节能减排”相关政策要求；（3）锅炉房来煤便捷，有利于灰渣集中处理；（4）锅炉烟气集中除尘脱硫，细灰和二氧化硫排放浓度均满足国家标准要求；（5）只设一根烟囱，对环境的影响小，有利于环保；（6）锅炉房易实现自动控制，便于运行管理，且人员少，维修工作量小，可靠性高。缺点如下：（1）改造工程量大，施工工期长；（2）场地供热管网改造施工安装工程量较大。
同时，针对这两个方案，进行经济比较如下：方案一，设备费255万元，材料安装费130万元，土建费289.8万元，合计投入费用674.8万元；方案二，设备费216.8万元，材料安装费120万元，土建费289.8万元，合计投入费用626.2万元。
综上所述，两个方案各有千秋，但从长远看，方案二具有运行管理方便、节约燃料、节水、节电、节约运行费用、热能利用率高、符合国家“节能减排”相关政策要求、有利于环保等诸多优点。故采用方案二即热水锅炉供热方案。
5 结语
本文采用的锅炉改造方案，针对该煤矿锅炉房改造是一种行之有效的解决方案。不论是新建锅炉房还是改扩建锅炉房，都可以参考借鉴本实例。
参考文献：
[1] 煤炭工业矿井设计规范（GB 50215-2005）[S].
[2] 锅炉房设计规范（GB 50041-2008）[S].
篇4
[关键词]煤矿 火灾 分析 措施
[中图分类号] TD75+2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-268-1
近年，煤矿重大以上事故中，虽然火灾事故总量及人员伤亡较小，但每起事故死亡人数较多，尤其是发生了多起重特大火灾事故，因此清晰认识火灾隐患并及早采取预防措施是非常用必要的。
煤矿火灾分为内因火灾和外因火灾，内因火灾指煤炭自然发火引起的火灾，内因火灾多发生于采空区、煤柱、回采工作面停采线或煤岩裂隙发育的煤层，空气进人破碎煤体，煤中固定碳被氧化，放出热量，煤体散发的热量能够积聚，发生隐燃，温度升高达到600℃以上时，产生明火，形成火灾；外因火灾是可燃物受到外来火源（如照明、明火、机械冲击与摩擦、瓦斯或煤尘爆炸、电流短路等）作用而形成的火灾。外因火灾多发生在井下风流畅通的地点，如井筒、井底车场、运输机巷道，机电硐室及采掘工作面等。
1发生火灾的主要原因
1.1内因火灾发生的原因
主要是工作面丢煤多、回收率低，乱采乱挖 、没有采取预防性综合防火措施，工作面推进速度慢，回采结束未及时对采空区进行封闭，通风负压高、漏风多，出现孤岛煤柱等造成的。
1.2外因火灾产生的原因
存在明火，井下工作人员吸烟，带火种下井如火柴、打火机等，电、气焊，使用电炉，灯泡取暖等违章作业；电气火灾，电气设备失爆、电缆不阻燃、短路等引起火花，引燃可燃物；静电火花，设备或工具表面电阻超过300MΩ时，产生静电火花引起火灾；违章放炮。不按规定放炮和放炮说明书执行，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力电源放炮、不装水炮泥、炮眼深度不够等都会产生明火而导致火灾；瓦斯爆炸引起火灾；机械磨擦及物体碰撞产生火花引燃可燃物，进而引起火灾等；地面火引入井下引起的火灾。
内因火灾发生的地点：采煤面开切眼、工作面地质构造复杂、采空区漏风地点、停采线、溜煤眼、孤岛煤柱等。
外因火灾发生的地点：井口及周围、井筒、井底车场、运输巷道，机电硐室、易燃易爆物品材料库或堆场；电气设备集中区；地面木料场等。
2地面建筑防火措施
2.1建筑物的耐火等级
矿井工业场地建筑物及构筑物的各主要单项工程的高度、层数、建筑面积、结构类型及耐火等级，根据《建筑设计防火规范》及《煤炭工业矿井设计规范》中的有关规定，建筑物主要承重构件的耐火性能，需满足建筑物耐火等级的要求。
2.2防火分区及安全疏散
（1）矿井所有厂房、仓库及民用建筑，均应不超过《建筑设计防火规范》防火分区最多允许层数、最大允许长度及每层最大允许建筑面积的限制。
（2）所有建筑物之间的距离均要满足《建筑设计防火规范》第二节中规定的防火间距的要求。
（3）所有建筑物安全出口及楼梯的数量及宽度均满足《建筑设计防火规范》第三节中安全疏散的要求。
（4）装修材料采用非燃烧体材料，并符合国家有关的政策法规和《建筑设计防火规范》。
3消防设施布置及配置
3.1地面消防
工业场地消防给水管网干管采用环状布置，按照消防要求沿道路设置室外消火栓，消火栓间距约100m，采用地下式消火栓，环状管网上的消火栓用阀门分成若干独立段，每段上消火栓的数量不超过5个；在动筛车间、办公楼、单身宿舍等建构筑物内按照《建筑设计防火规范》的规定设置室内消火栓，保证有2支水枪或1支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位；各建筑内按《建筑灭火器配置设计规范》的规定配置灭火器；原煤输送栈桥与其他建筑连接处设消防水幕。消防采用临时高压制，发生火灾时，启动消防水泵，以满足场地内建筑物的消防用水要求；在原煤仓仓顶设有12m3高位消防水箱供给工业场地消防初期10min用水量。
3.2井下消防、洒水
井下消防、洒水采用地面静压供水方式。工业场地地面设一座生产、消防水池，有效容积为800m3，消防洒水管路沿副斜井敷设至井下各个用水点，消防、洒水干管管径为φ219×5.5mm。井下按《煤矿安全规程》和《煤矿井下消防、洒水设计规范》的要求设置消防设施和喷雾降尘装置。
（1）消火栓：在采区各上、下山口、掘进巷道的入口、回采工作面进、回风巷口、胶带输送机机头等处附近设置消火栓，在胶带运输机大巷每隔50m，在其他巷道每隔100m设消火栓，每个消火栓流量为2.5L/S。
（2）固定灭火装置：在胶带输送机机头处设自动喷水灭火系统；在斜井井底两侧设水喷雾隔火装置。
（3）喷雾防尘：在煤仓、溜煤眼、胶带输送机、刮板输送机等的转载点上均设置喷雾防尘装置。
（4）给水栓：在设有供水管道的各条大巷、上下山及顺槽每隔100m应设置一个规格为DN25的给水栓；在掘进巷道中：岩巷每100m，煤巷每50m设置一个规格为DN25的给水栓；在溜煤眼、转载点等需要冲洗巷道的位置设置一个规格为DN25的给水栓。
（5）风流净化水幕：在采煤工作面进回风顺槽靠近上下出口30m内及距掘进工作面迎头50m内、装煤点下风方向15～25m处、胶带运输机巷道、刮板输送机顺槽及巷道、采区回风巷、承担运煤的进风巷、回风大巷、承担运煤的进风大巷等处各设置一道风流净化水幕。
（6）为提高井下灭火能力，在井下配备两台高倍数远距离泡沫灭火器，供井下火灾发生时使用。
3.3消防管材
工业场地地面室外消防供水管道均采用聚乙烯（PE）给水管，直埋敷设；管道埋深1.5m，井下消防、洒水管采用无缝钢管，地面部分直埋敷设，平均埋深2.5m。
4矿井避灾路线简要设计
按照《煤矿安全规程》规定，本矿井在主、副斜井、回风斜井、后期行人进风斜井、后期回风斜井。在井底水平和各采区都至少有2个便于行人的安全出口，并与通达地面的安全出口相连接。一旦发生火灾、瓦斯或煤尘爆炸等事故，应向进风方向逃生；对于水灾事故，应向地势较高处逃生；当逃生人员达到井底车场后，通过主、副井或回风井逃生至地面。
参考文献
[1]国家煤矿安全监察局，《煤矿安全规程》.
篇5
关键词:煤炭;企业;外延成本;控制
中图分类号:F275 文献标识码:A 文章编号:1003-3890(2010)10-0044-04
一、煤炭企业外延成本及其组成
煤炭企业成本管理与控制的主体在生产矿井,管理与控制的重点在生产过程,业界对煤炭生产成本的管理与控制方法,不论从理论还是从实践已有很多成熟和成功的典范,运用的效果也很好,这是公认且毋庸置疑的。但在煤矿实际管理工作中,存在对煤炭生产成本影响较大、在生产矿井的生产过程中又难于管理与控制的环节,这些环节无法应用目前生产成本管理的方法和途径去管理和控制。比如某集团在期间c矿井的设计上,为了早出煤,只在c矿井开凿了副井,而出煤系统与井田上部的b矿井主运输巷道联通,同时,为了加快开拓进度,又从井田上部的a矿井深部向c矿井开拓。这样的设计,当时是出煤早了,但三个矿井联通,给以后生产带来了很大的麻烦。a矿井报废后不能闭井,需要继续排矿井水,不然流入c矿井要增加80多米的排水扬程。随之b矿井报废后更不能闭井,不仅要为c矿井排水、维护3.5公里的运输巷道,而且主井提升、通风系统均需要b矿井维持,这些成本都要加在c矿井的生产成本上,即使加强管理也难将成本降下来。笔者凭借在煤矿工作30多年的经验,根据煤矿生产与管理的特点,将这些对煤炭生产成本有重大影响而在煤炭生产矿井或煤炭生产过程中难以或无法管理与控制的成本,权且称之为“外延成本”。能够划入这个范围的环节成本有:矿井规划设计、基本建设、技术改造、品种质量、生产服务、生活服务环节和管理体制等直接或间接对煤炭生产成本有重大影响的重要环节。
二、外延成本对成本的影响因素分析
(一)矿井规划设计与建设对生产成本的影响
煤炭生产成本与加工制造业成本的特点有许多不同之处,一是煤炭成本受地质条件等客观因素影响较大,煤层埋藏的深浅、煤层厚度、围岩的好坏、地质构造的复杂程度等都对成本有直接影响,而且在一定程度上难以克服,只有在矿井规划与设计时避让和利用;二是煤炭生产又受地下水、火、瓦斯、煤尘等自然灾害的影响,井下通风、排水、提升、运输、防爆、防尘、防水、防火等费用的大小直接影响煤炭成本的高低,只有在矿井规划与设计时科学合理布置,才能有效防止事故的发生,降低生产过程的预防难度,进而降低生产成本;三是煤炭生产是地下作业,工作地点不断移动,开拓、掘进和回采之间必须保持一定的比例关系,掘进量的大小、提升运输环节远近与繁简对煤炭成本的高低有很大影响,只有通过煤矿提升、运输、通风、排水巷道的合理规划与设计,才能为以后的生产环节打下降低生产成本的基础;四是煤炭生产没有原材料,上述这些凝固在前期环节上的先天成本(固定成本)要占煤炭成本的60%以上,所以,煤矿规划与设计是否科学合理,是决定煤矿生产成本高低的关键环节。
随着经济的发展,一是原来政府主办的煤田(矿区)规划演变为煤炭企业的跑马圈地,一块煤田多个采矿主体的情况已屡见不鲜,不仅给生产矿井带来不安全的问题,而且给煤矿的生产过程带来较高的“一通三防”费用,进而增加煤炭的生产成本。二是煤矿设计单位由吃“皇粮”的事业单位,变为到市场“找米下锅”的企业,国家规定的煤矿设计规范不敢坚持,一味按照煤炭企业的要求降低建设费用、少要设计费用,配合一些煤矿的短期行为,把矿井开拓方式由“后退式”改为“前进式”,矿井是早投产了,但后期生产成本成倍上涨。矿井设计不合理将导致煤炭成本刚性增加弹性降低,成本控制难度增加。三是原来煤矿基本建设与煤矿生产在行业内并列管理,现在逐渐弱化为各煤炭企业的一个管理部门。原来由国家出资建设、政府组织专家参与验收、然后移交生产,转变为企业组织设计、组织管理、组织专家验收。弱化的专业管理和煤矿多元投资对煤矿基本建设费用降低的要求,形成了一个个新矿井巷道失修、采掘比例失调、申报技术改造的案例。煤矿基本建设的急功近利必然结出后期生产成本猛增的苦果。
(二)煤矿技术改造对生产成本的影响
众所周知,煤矿是地下作业,一些地质构造勘探不清是不可避免的,到实际生产阶段,地质构造逐步显现,再加上科学发展、技术更新,煤矿原设计的某个环节发生变化,影响矿井效率整体发挥是常见的。通过对某个“卡脖子”的生产环节、高耗能设备进行技术改造,可以提高矿井产量、降低生产成本、提高矿井整体效益。所以,对一些老矿井来讲,应结合实际情况,合理集中生产,更新高能耗设备,通过技术改造最大限度地发挥、推广和应用新技术、新工艺和新设备,提高企业经济效益。
目前,一些煤炭企业为了争产量、争排名,出现了对新矿井进行技术改造的怪现象:崭新的设备被更换,一个矿井增加几个提升井,年产量猛增,矿井设计的服务年限快速递减。这些废弃的“新设备”增加的新投入最终都要增加矿井生产成本,通过煤矿的生产成本进行补偿,矿井生产过程再加强管理也难承担。同时,按照原矿井服务年限设计的各种附属设施、设备都要提前报废,这不仅降低了投资回报,而且降低了矿区整体服务年限,影响了国家资源开发战略和布局。
(三)煤炭品种质量对成本的影响
所谓质量成本,就是指企业为稳定或提高产品质量所支出的一切费用以及因产品质量未达到规定水平所产生的一切损失。质量成本主要包括预防、检验成本和损失成本。一般来讲,对于预防、检验成本环节,我们要加大投入;而对于损失成本,则需要控制支出。
由于煤炭产品的特殊性,其质量成本管理与控制的方法也不相同。一是煤种及关键指标的天然性。煤的十大种类是天然形成的,是不可能经过洗选加工、质量控制而改变,如无烟煤加工不成焦煤。有些技术指标也是无法通过加工方法改变的,如煤炭的焦质层厚度这项越高越好的指标和硫份这项越低越好的指标,不会因为加工成本的增加而提高或降低。二是部分煤炭具有极难改变质量指标的特性。一般煤炭的灰分有外来和内在之分,外来灰分通过井上下拣矸、分储分运和一般洗选加工,即可降低灰分指标,但内在灰分是较难降低的,特别是对于极难洗选的煤炭,通过牺牲较大的精煤回收率,只能收到较小的降低效果,不是靠加大成本投入能解决的。
(四)煤矿服务体系对成本的影响
生产任何产品的企业都离不开生产服务和生活服务,煤炭企业的特殊性,决定了这两个服务对煤炭成本的较大影响。一是煤炭企业远离城市,多在偏远的矿区,每个矿井又相距较远,每个矿井就是一个“小社会”,除火葬场外生活基础设施全由企业建设,而单个矿井的服务设施又形不成城市规模,水电气暖成本高,就是按市场收费,也是亏本,必然要通过不同方式摊入生产成本。随着煤炭资源的枯竭,再好的设施也要废弃或贬值。这样分散的服务设施,即使移交给政府也是亏损,所以,虽然中央一再强调,但地方政府由于承受能力问题,不愿接受。二是每个矿井都有物资(设备)采购供应、工程队、维修队、产品销售等“小而全”的生产服务辅助机构,人少有活干不了,人多平时没活干,由于量小、专业技能低且单位价格高,必然相应增加生产成本。
(五)煤矿管理体系对成本的影响
煤炭企业多为大型、特大型企业集团,在管理模式上,一般为3~4级,但核心管理层仍然是煤炭企业(原来的矿务局)和矿井。计划经济时期,企业比照政府机构模式建立企业管理机构,搞上下对口,职能重叠,形成了局矿两级一样齐全的管理机构。甚至有的企业集团,由多个煤炭企业(原来的矿务局)联合重组,仍然是按照对口模式设立了管理机构。这样三重、四重同样模式的管理机构,一方面没有体现其职能的特点,容易造成职责不清,或上级机构对下属企业干预过多,难于发挥各自的积极性和创造性;另一方面大量、重叠的管理机构和人员,一定会增加煤炭企业管理成本的支出,进而增加煤炭生产成本的支出。
三、控制外延成本的方法
(一)矿井规划设计与建设
做好矿井规划设计与建设工作,一是政府主管部门应当坚持一块煤田只颁发给一个采矿主体的原则,支持采矿主体投资多元化,取缔一块煤田采矿主体多元化。同时考虑煤炭资源的不可再生性,通盘规划老煤炭企业的矿区接替问题,科学、合理有序地开发利用国家的煤炭资源,特别是稀有的焦煤资源,为国家能源安全和煤炭企业降低煤炭生产成本奠定基础。二是国家应当对矿井设计立法,依法实施矿井设计规范,建立国家专家评审库和设计评审专项基金,由政府组织没有利害关系的专家参与矿井设计的评审、监理、验收,为煤矿安全和成本控制把好设计、建设、验收关。三是要求设计人员、技术人员、管理人员尊重科学、依法设计、紧密配合、充分论证,切实从节约的源头抓起,挖掘设计和技术工作在控制成本中的潜力。实行多队伍设计、多方案论证,背对背评比、多层次专家验收。只有坚持科学的态度,依法执行煤矿设计规范,才是降低煤矿总体生产成本的必由之路。
(二)煤矿技术改造
政府主管部门应当依法维护矿井设计的严肃性,对煤矿的技术改造论证审批,要像对待新矿井设计一样。严禁单纯追求产量、严重降低矿井服务年限、掠夺式开采的“新矿井”技术改造。防止以技术改造为名、扩大矿井产量为实的假技术改造。各级政府及主管部门,要把矿井技术改造纳入国家法律法规。一是规定新矿井在一定期限(如8-10年)内,不准进行重大生产环节的技术改造,防止“新矿井”轮番进行技术改造;二是规定矿井技术改造费用不能超过多少额度(如不得超过新建矿井的1/5),防止在技术改造中贪大求洋;三是如果必须进行技术改造,要说明技术改造的客观原因,经专家论证,属设计原因的,要追究原设计单位和审验机构的经济和法律责任。属于矿井开采原因的,要追究开采主体的经济和法律责任。只有维护矿井科学合理的服务年限,才能科学合理的利用矿井资源,才能使矿井主要设备设施物尽其用,才能有效地降低煤炭生成成本。
(三)煤炭品种质量
根据煤炭的特性,在其质量成本的管理和控制上,不能一味地通过增加加工成本、牺牲回收率这种较大的成本支出来实现微小的质量收益。应根据煤炭的特性,通过“配”的方式来提高煤炭的质量和达到用户需要的质量指标,相对降低煤炭的加工成本。如将焦质层厚度和硫份较高的煤、焦质层厚度和硫份较低的煤按一定的比例配洗,高质量煤和中低质量的煤配洗、配装,既可达到用户的质量要求,又可降低质量成本和保护稀有煤炭资源。把燃点低、发热量高的无烟煤粉碎,配入发热量低的烟煤,可提高烟煤的发热量。“配煤”要抓住三个环节:一是矿井“配建”,在矿区井田规划时,对煤种较多的矿区,不同煤种、不同煤质的矿井要搭配建设,为配煤奠定基础;二是“配采”,在同一矿井,一般厚煤(大煤)与薄煤在质量上具有互补性,实行薄厚煤层配采,不仅可以均衡矿井产量,而且可以相对提高煤质,降低质量成本。三是“配洗”、“配装”,就是按照冶金企业的质量要求,通过不同煤种、不同煤质的煤配洗冶炼用焦精煤,按照电力企业的质量要求,通过不同煤种、不同煤质的煤配装动力煤。这样将煤炭质量问题控制在生产的源头直至运输、入洗、分储等各个环节,才能提高商品煤产品的质量,降低商品煤产品的质量成本,合理利用稀缺高质煤种,增加煤炭产品的深加工能力和提高产品附加值,不断提高煤炭企业的经济效益和社会效益。
(四)煤矿服务体系
政府和企业都要重视煤矿生产的特殊性,搞好煤炭企业生产和生活“两个服务”的集中管理。一是对新矿区、新矿井要合理规划生活区。原则上煤矿单个矿井不再单独建设生活区,要纳入附近城市或按城市规划集中建设,形成具有城市规模和城市功能的生活服务区。对于老矿区,要结合国家“棚户区改造”、“采煤沉陷区治理”的优惠政策,也要将新的生活区纳入附近城市或按城市规划集中建设,形成具有城市规模和城市功能的生活服务区。这样不仅可以降低煤炭生产成本,合理开发生活区下压煤资源,而且可以改善矿工生活,解决矿工的后顾之忧。同时,国家要在试点的基础上,像山西省那样建立煤炭城市建设基金,解决资源性城市的后顾之忧。二是集中生产服务。每个煤炭企业集团,都要组建集团的专业化物资采购、设备租赁、设备制修、工程施工、产品销售、汽车运输等专业团队,发挥规模效益,降低生产成本。如有的企业集团,实行物资集中采购、集中配送,建立井口物资超市,实现矿井物资“零库存”,大大降低了采购成本,推进了生产成本的降低。
(五)煤矿管理体系
按照现代企业管理模式,一般机构设置模式为:一是企业集团。其应以规划战略、投资决策、资本运作为主,习惯称资本运营中心,该机构应少而精,主要负责集团的发展战略和发展目标、投融资决策和资本运作。二是煤炭企业(原来的矿务局)。其应以市场销售、安全生产、经营管理为主,习惯称利润中心。由于其是一级完整的法人企业,应承担产供销全过程的经营管理责任,机构职能相对较全。三是矿井。应以安全生产为主,负责生产过程的组织与成本管理,习惯称成本中心。由于矿井一般不是独立法人,机构应相对精简,侧重安全生产和成本控制。这样“小、大、小”的机构设置及管理体系,既体现其管理特征,又能提高工作效率,更能降低整体管理成本。
参考文献:
[1]陈立群.企业成本管理战略[M].上海:立信会计出版社,2000.
[2]王欣.ERP环境下成本管理模式研究[M].西安:西安科技大学出版社,2004.
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关键词：计算机；煤矿；安全信息系统
中图分类号：TP39 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）026(C)-0165-02
前言：在煤炭企业特别是大、中型煤炭企业中，计算机在安全管理方面有着比较普遍的应用，对提高煤炭企业的安全管理水平，实现安全生产，发挥了很大作用。目前，计算机在煤矿安全管理方面的应用，主要集中在瓦斯监测系统、矿井通风网络监测系统、矿井矿压监测系统、井下安全考勤系统和计算机一般安全信息文档处理等几个方面。
一、瓦斯监测系统
现在煤矿使用的瓦斯监测系统有多种类型，虽然其结构不相同，但是实现的基本功能大同小异。总体来讲，瓦斯监测系统包括传感器、井下分站、传输设备、地面中心站几个部分，分别完成信息的采集、传输、处理及输出任务。传感器包含有瓦斯传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、负压传感器、温度传感器等，是煤矿安全监测系统中非常重要的部分。井下分站采集各个传感器的信号，经过信号转换等处理后，将其通过传输设备向地面中心站传送。同时，井下分站接收地面中心站的指令，完成规定的任务（如控制输出等）。传输设备是监测系统的信号传输媒体，包括通信电缆和调制解调器等。
地面中心站包括计算机、显示屏、打印机、大型模拟盘等。中心站的功能是实时显示各监测参数（如瓦斯、一氧化碳、风速、温度的值等），存储重要的参数，并可随时调用和以多种方式再现历史资料。当监测参数值超过限定值时，自动报警并自动转换到紧急处理状态，从而实现分析环境状态的功能，为领导决策提供依据。着安全监测系统的技术不断发展，它在煤矿安全管理中的地位将越来越重要。
二、矿井通风网络监测系统
矿井通风网络监测系统的系统结构和瓦斯监测系统的结构相类似，有的煤矿把矿井通风网络监测系统和瓦斯安全监测系统合二为一。
该系统的核心是运用计算机模拟技术和仿真、网络技术，结合煤矿安全监测系统，研究矿井通风网络安全性评价与动态模拟技术、矿井通风方式和装备，以及矿井通风系统监测技术，提高瓦斯矿井通风网络的安全性、可靠性，实现灾变时期风流控制和救灾决策的科学化。其过程是将采集到计算机中的风速、风压等动态参数，通过网络解算，评价通风系统的优劣，对通风系统的完善和改建提供可行建议。
三、矿井矿压监测系统
矿井矿压监测系统的工作过程是，井下分站采集各传感器的信号并进行转换处理，然后通过信息传输设备传给地面计算机。矿压传感器一般是采集液压支架上的压力信号，一个采区设置数个监测点，一个井下分站可连接多台矿压传感器。传输设备起到信号传输媒体的作用，包括通信电缆和调制解调器等。地面计算机的功能是实时显示各监测点的矿压监测值，存储重要的参数并可随时调用及以多种方式再现历史资料。当监测参数值超过限定值时自动报警，并自动转换到紧急处理状态。
四、井下安全考勤系统
能记录并查询矿工出、入井的信息，掌握矿工在井下的实际工作人数及跟班干部在井下的出勤情况。对井下工作时间超过规定的人员，报警提示。在煤矿发生重大事故、灾害时，为制定应急措施提供第一手资料。井下安全考勤系统的结构比较简单，主要是由入井考勤点和出井考勤点的考勤机通过通讯线和主计算机连接而成。
五、安全信息管理系统的建立
煤矿安全信息管理系统的建立，是一项长期性的工作，必须根据企业的中长期发展规划，采取突出重点、循序渐进的方式进行，在思想观念、信息化队伍建设、企业管理的基础工作等方面做大量的工作。
（一）领导重视，更新观念
应当树立这样的观念，建立安全信息管理系统是一个技术问题，同时更是一个管理问题，花钱是买不来“信息化”的。企业一定要从实际出发，在加强企业管理和企业管理创新上做更多的工作。一方面要提高企业的管理水平，提高全员素质，扎实做好安全信息管理的基础工作；另一方面要立足于管理创新、技术创新和应用创新。这样，才能建设好煤矿安全信息管理系统，并使其达到预期的目的。
（二）建立信息化队伍，组建管理机构
拥有一支优秀的人才队伍是企业实现信息化，建立煤矿安全信息管理系统的必要条件。这支队伍的技术人员、管理人员应当具备这些素质：工作态度端正，有事业心；熟悉计算机基本知识；熟悉各自的业务工作。特别是对于系统的主管人员，还必须兼备计算机软硬件的应用知识和系统分析和系统设计的能力，应该是知识和能力的复合型人才。安全信息管理系统的建立，是一项系统复杂、周期长和投资多且有一定风险的工作，它具有跨部门和多层次的特点。因此，建立一个全企业的信息管理机构，协调统筹包括从信息系统的规划、建设到信息系统的管理都是非常重要的。
（三）加强信息标准化建设
标准化工作是煤矿安全信息管理系统建设中的一项基础性的工程，是管理系统开发成功的关键环节之一。只有重视和加强标准化工作，才能使企业建设安全信息管理系统的工作走向健康发展的轨道。信息标准化是信息化的基础工作。信息标准化就是在有关国际标准、国家标准和行业标准规范下，对企业信息实现企业级的统一标准（包括统一术语定义，统一信息分类编码，统一规范信息文档标准等），从而使信息形式标准化、信息传递规范化及信息内容系统化。信息标准化有利于交流与共享。信息标准化共享可使信息具有统一标准和规范，使不同的计算机应用子系统之间可以进行信息交流和资源共享，避免数据重复采集和输入的现象，有效地提高信息资源的利用率。信息标准化有利于管理系统的开发质量和维护。由于采用统一或相近的软件工程设计规范，一方面可提高系统的开发效率和开发质量；另一方面在管理系统完成之后，可使系统的运行稳定性、可靠性和易维护性大大提高，系统的易扩展性能力也大大增强。
（四）重视系统的选型
计算机在安全管理方面的系统开发有各种方式。一般说来，目前煤炭企业大部分还是采用委托开发为主、联合开发和购买商品软件为辅。这样就要求在系统的选型方面必须加以高度重视。系统选型的原则：一是先进性和成熟性。要求采用目前比较成熟的先进技术和产品；二是开放性和标准性。采用有关的国际标准、国家标准和行业规范，并符合本企业的信息系统的标准；三是实效性和共享性。能够及时、准确、动态地更新煤矿信息，并使信息资源高度共享；四是传递性和安全性。实现数据库多层结构安全管理，支持多级权限管理，使系统安全性有稳固的保障。从操作系统、数据库、应用软件等多层次设置安全屏障，有效保证数据安全，保证客户数据不被篡改，保证网络信息的安全性和完整性。
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关键词：综合自动化；矿井智能化；系统集成
随着我国煤炭工业的发展和开采技术、开采装备及机电设备等水平的不断提高，人们对煤矿生产综合自动化和智能化的需求越来越迫切，要求也越来越高。经过多年的实践活动，综合自动化和智能化在煤矿的安全生产过程中所承担的分量越来越重，因此，当前我国煤炭行业的综合自动化和智能化正处在一个普遍建设和全面提高的发展阶段。那么对于一个生产矿井，其综合自动化和智能化具体是哪些内容，什么标准、水平，详细功能又是怎样。这些问题，就我们目前使用的规范、标准和手册等均没有给出一个详细的回答，因此很值得我们研究与探讨。
一、矿井综合自动化
一个矿井的运营可以分为两大部分：生产系统和管理系统，其生产系统又可按地理位置分为井下和地面，亦可按工艺流程分为掘、采、运和辅助系统，辅助系统一般有通（压）风、排水、提升、供电、保温、洒水等。当前无论是生产主系统还是辅助系统，一般均配置各自的自动化系统。这些自动化系统都是围绕它们各自生产系统的功能和要求而设置，即大部分的自动化系统是一个纵向的控制及管理系统，即它们是以星形的运行方式存在于一个生产矿井中，星的中心是矿井的地面调度中心。这样，对于任何一个自动化系统，就形成了一种纵向的管理方式。当前有一些矿井和自动化设备公司正研究和探索各自动化系统间的横向组合与融合，比如通过工业环网，将井下多个自动化系统进行整合，然后集中上传于调度中心，在调度中心各系统的显示、操控和数据储存仍是分别进行，这种方式只解决了井上井下的信息统一传输问题，在信息源和信息终端使用者仍是一种分散的使用方式，即使所有系统都集中到C-S（客户端）服务器）的Web（网页浏览器）模式，但也是多种界面，多台数据服务器形式，因此只是外部的综合，并没有实现数据信息内在的一体化和综合化。
通常，在一个生产矿井中，涉及生产安全系统的有：1）电力监控系统：包括地面35 千伏，10千伏变电站；井下中央变电所、采区变电所；2）井下主、辅运输监控系统；3）液压支架压力监测系统；4）综采工作面监控系统；5）主井运输监控系统；6）副井运输监控系统；7）锅炉房监控系统；8）地面辅助运输系统或选煤厂。
涉及矿井环境安全的系统有：1）安全监测监控系统；2）瓦斯抽放监测系统；3）通风机监控系统；4）矿用人员安全监测系统；5）大屏幕显示系统；6）工业电视系统；7）通信系统。
以上两种类型的自动化或监测监控系统在矿井的生产过程中均具有相当重要的作用，但相对来说，如果涉及生产安全的自动化系统发生了故障，只是对矿井的产量和经济效益有影响， 而涉及人身安全和矿井环境安全的监测监控系统如果发生了故障，那产生的后果将是不可估量的，因此必须从技术措施和行政管理上保证这些系统运行的稳定和可靠。对于涉及生产安全系统的自动化系统，大都是基于PLC和CAN总线的自动化控制系统，因此在数据源端可以将其进行整合，在数据的终端，可以将数据库，操控软件，使用界面等进行统一，这样就可以实现生产系统自动化的综合功能。要想实现这样的综合功能，必须考虑：1）各生产自动化系统提供方与研制方必须公开他们各自的内核程序；2）矿井的自动化系统集成商要有较高的集成能力，当然作为使用方和出资方也必须清楚的提出相应要求。从矿井各自动化系统建设的初始，就朝着综合化的方向努力，最终才能真正实现矿井生产系统的综合自动化，才能给决策者提供及时、全面的数据信息，从而做出正确的分析与决策。对于涉及矿井环境安全的各监测监控系统，其工作原理有基于PLC的，有基于以太网络控制系统的，也有基于CAN总线的，同样将各系统整合到以太网标准的统一平台，实现信息的传输管理和应用。整合到以太网平台的好处是，下级设备层网络还是各自独立运行，这样既可以互不干扰，又可以信息共享，即使一套系统发生故障，也不会影响其他系统的正常使用。对于这种高级平台的系统整合，需要集成商和应用方共同研究制定信息共享方案，共同决定送于网络平台的主要数据、关键数据、触发数据等内容，从而实现数据信息的无缝衔接，以使网络平台发挥其更大的作用。
二、矿井智能化
我国目前为止，矿井智能化对大家来说还仅仅是一个名词而已。但建筑智能化和智能化建筑在我国已经是一个方兴未艾的产业，所以我们可以参考建筑智能化的内容来探讨矿井智能化。首先我们来看建筑智能化系统集成设计图集中对建筑智能化的相关描述：“随着现代通信、计算机网络、自动控制等技术的发展，建筑智能化系统逐渐增加，监控对象众多，内容广泛。为了实现各个系统之间信息共享、相互协调、互控和联动功能，综合管理需要将各个分离的系统有机地集成在一个相互关联，统一和协调的系统之中，这种解决方案就是系统集成。系统集成实现的关键在于解决各系统之间的互联性和互操作性，这就需要解决各系统之间的接口、协议、系统平台、应用软件等问题。”同样在矿井智能化中，各生产、辅助系统、环境安全监测的自动化系统内容亦不少，而且接口形式、通信协议、操作平台、应用软件各种各样，所以在矿井智能化系统集成中，关键也是解决各系统之间的互联性和互操作性，从而才能在矿井的调度中心形成一个相互关联，统一和协调的调度指挥系统。
只有将矿井生产和经营管理活动中的所有自动化系统实现了有机的统一、协调且可以互联互控，才可以称其为智能化矿井。但在一个大型的井工矿井中，将所有的自动化系统都集成到一个综合系统中是不合理和不可行的，因此可以按照一定的原则，将其划分为1个～2个集成系统，如前面所述，可将涉及生产系统各自动化集成到一个综合系统，将涉及环境安全和人员监测的，集成到另外一个综合系统；也可以按照矿井生产工艺流程的关系来划分，比如将综采工作面、主运输（提升）、地面生产系统等集成到一起，将通风、瓦斯监测、供电、排水等集成在一起，将人员定位、无线通信、工业电视等综合集成。当矿井实现了智能化管理后，一方面，各系统可以互联互控，自动运行，从而达到减员提效的目的；另一方面，对操作人员的工作更加简洁、省时省力，对管理者和决策者得到的信息会更全面、更及时，更有利于做出正确判断，从而正确的去指挥和调度生产活动或救灾行为等。
三、结语
自动化是基础，智能化是目标。没有成熟、先进、可靠的各工况自动化系统，智能化也就无从谈起，更不可能安全可靠运行。但“智能化”和“自动化”的区别又是显而易见的，自动化主要是指各生产系统和生产辅助系统的独立自动化，综合自动化是指将各自动化系统进行初步的整合，实现统一的传输和管理，而智能化更强调的是各系统间的互联互控，有机协调，统一集成等。
参考文献：
[1] GB 50215-2005，煤炭工业矿井设计规范[S].
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1.概况
淮北矿业集团鄂尔多斯市成达矿业有限公司陶忽图煤矿，位于内蒙古鄂尔多斯市乌审旗境内，设计年生产能力 800 万吨，采用立井开拓，主、副、风井井筒净直径分别为9.4m、10.5m、7.5m。回风立井设计井口标高为+1223m，井筒全深 727m，采用冻结法施工，井筒到底后进行临时改绞。
由于本矿井主、副井井筒直径较大且较深，为加快建井进度，缩短建井工期，采用主、副井到底后即进行井塔施工和永久装备，风井到底后先进行临时改绞并承担永久提升系统形成前的矿井二、三期工程施工的提升任务，即风井改绞后应满足6～8个掘进队、月总进尺2000米（平均巷道断面23m2）的提升能力。因此回风立井采用混合改绞，即箕斗加罐笼临时改绞。
2．方案简述
井下利用一侧马头门扩刷改造为临时装载硐室，其内安设临时金属煤仓及液压定量装载系统；另一侧马头门作为罐笼提升运输巷道，同侧进出矿车。同时井底水窝在原来的基础上延深至不少于28m，井底增设临时水仓。箕斗及罐笼提升绞车对称布置。
3.混合改绞井筒布置方案
3.1 方案设计依据
混合改绞方案设计依据：① 井筒设计参数；② 井架参数；③ 工业场地永久布置；④ 《煤矿安全规程》；⑤ 《煤矿建设安全规范》；⑥ 《钢结构设计规范》；⑦《煤矿井巷工程施工规范》。
3.2箕斗提升
选用2JKZ-3.6/12.96提升绞车结合一对JLS-6型立井单绳钢丝绳罐道非标箕斗进行煤矸提升，以满足二、三期工程快速施工需要。
箕斗采用曲轨自动卸载侧底扇形门上开式箕斗，为同侧装卸载。井上下口金属套架内分别安设二套FHT型缓冲托罐装置；采用4根18×7+FC-36-1770钢丝绳作为罐道绳；井上、下口安设方钢罐道，作为箕斗在上下井口的稳罐导向；井下口一侧马头门安设80m3、52°倾斜钢结构临时煤仓、采用液压自动计量装置装载；井上口安设自动卸载曲轨及地面钢结构卸煤仓进行卸载、胶带输送机转载输送至煤矸架头。
井底撒煤采用人工清理，调度绞车提升底卸料斗转载，矿车运输。
附图一：
3.3罐笼提升
罐笼提升：选用JKZ-3.2/18提升绞车结合一台1.5t采用1.5t双层二车带防坠器非标罐笼进行提升，以满足二、三期工程施工需要。
罐笼外形尺寸：2950×1721×7000mm（含抓捕器及悬挂装置），主要用于上下人员和提升物料。提物时：上下层各配1辆MG-1.7B矿车；提人时：上下层共乘人：20×2人。
井上下口金属套架内安设一套FHT型缓冲托罐装置；上、下井口进出车平台安设手动阻尼摇台，同侧进出车，在进出车侧安装25KW牵引绞车1台；采用8根18×7+FC-36-1870钢丝绳作为罐道绳，LGS-20型液压拉紧装置固定；4根18×7-32-1870(左右各两根)钢丝绳作为制动绳。井上下口安设方钢罐道，作为罐笼在上下井口稳罐导向，井上下口安设信号连锁侧滑式安全栅门。
具体布置详见附图一。
3.4通风系统
1、风井与主、副井贯通前：风井井筒内布置两路Φ900抗静电胶质风筒，采取4台FBD-Ⅱ-No7.1/2×30防爆对旋轴流风机（二台备用）进行压入式通风。
2、风井与主、副井贯通后：在风井井口安设二台FBDCZ系列防爆抽出式对选轴流通风机（一台备用），利用永久风道一侧预留临时抽风口作为抽风风道，风道主口临时封闭。风井井口沿进出车方向采用砖混砌筑井口房及护围，通道顶部使用预制板封顶，通道上部至天轮平台顶部位置采用方形钢管结合δ1.5钢板+风筒布分段围封严密，提升绳孔出口处设活动软胶板帘封堵。护围内安设无压风门，构成临时主抽风系统，井下在主、副井进风巷道内新鲜风流处安设FBD系列防爆压入时对旋轴流风机向工作面进行压入式供风，构成自主、副井井筒进新鲜风，风井抽排乏风的抽出式通风系统。
2、井下风机实行三专供电，所有风机均采取双机双电源连锁，备用局部通风机严格按规定调节确保完好并做到自动切换。工作面局部通风机、风电、瓦斯电闭锁。工作面选用阻燃抗静电胶质风筒。
3.5排水系统
井筒内安设二路φ159无缝钢管作为主排水管，临时主排水设备选用DM125-100×7-450KW型水泵排水。
3.6压风系统装备方案
井筒内安设一路φ159×4.5无缝钢管作为压风管。
3.7供水系统
井筒内安设一路φ76×3.5无缝钢管作为供水管。
3.8供电系统
井筒内敷设两路MYJV42-6/10KV，3×150mm2高压电缆，井下设置临时变配电所。供电系统按两个阶段考虑：
1改绞期间以及临时变电所形成之前
二期井巷施工供电引用原凿井临时变配电所，为二期施工时整个矿井区地面、井下高压及井下低压用电设备提供服务。
2井下临时变电所形成之后
由地面临时变电所内高压柜向风井井下临时变电所敷设两路MYJV42-6/10，3×150mm2交联聚乙烯内钢丝铠装电缆，结合井下临时变电所的KBSGZY系列移动变电站，形成井下高低压供电，为矿井二、期井巷施工时整个井下高低压用电设备提供服务。井下所有低压动力设备均采用1140V、660V电压等级供电来保证远距离低压供电质量。变电所内必须设有综合保护装置。
3.9通讯、信号、监视、监控及照明系统
井筒内敷设MHY32-19×2×1.5通讯、信号、视频监控及瓦斯监控电缆各1根。
1通讯
（1）风井区安设独立的通讯系统，采用KTH型矿用本安型双音频电话机与HDK耦合器及调度交换机组成风井区通讯系统，实现井上、下之间以及与外界通讯联络。
（2）风井井筒内敷设1路MHY32-19×2×1.5通讯电缆，并在井下口打点室分支，分别与井口调度室，上井口、下井口、井下变电所、泵房、各掘进工作面的电话接通。从而实现地面总调度、井下信号室、井下变电所、泵房、掘进队之间的通讯指挥系统。
2信号
风井井筒内敷设1路MHY32-19×2×1.5信号电缆，由地面变电所引出一路专用线路并通过信号照明综合保护装置取得127V电源，利用井上、下信号室、井上信号室与车房的声光信号盘，实现井上口与井下口、井上口与绞车房的信号联系。
3视频监控系统
风井井筒内敷设1路MHY32-19×2×1.5视频监控电缆，风井提升系统安设电视监控装置一套,井上、下口、马头门、提升机房等处分别安设防爆摄像仪，提升机及房井口调度室安设电视监控器、工业电脑。
4瓦斯监控系统
风井井筒内敷设1路MHY32-19×2×1.5瓦斯监控电缆，井下安装瓦斯监控探头及瓦斯监控分站,井口调度室安设监控总站及工业电视等。
3.10照明系统
1、风井区地面各处照明就近取自各车间、各动力配电点动力电源，工广照明用高压汞灯，室内采用防爆白炽灯或日光灯作光源。
2、井下临时变电所、泵房形成后，临时变电所及泵房内每15m内装设一盏防爆萤光灯；井底车场内每40m内装设一盏防爆萤光灯，其电源均取自泵房内4KVA的信号照明综合保护装置。
3.11运输系统
1地面运输系统
罐笼提升煤（矸）通过矿车或无轨胶轮车排出场外；箕斗提升煤（矸）通过井口卸煤槽卸载、胶带机转载、自卸汽车运输排出场外。
2井下运输系统
风井井下主要大巷煤矸运输选用胶带转载机转运、链板机转载；平、斜巷辅以矿车运输，斜巷增设调度绞车牵引助力运输。
4.施工方案及施工进度
4.1 施工方案
1临时改绞前，应将回风井与其他井筒（主井或副井）先行贯通，并形成过渡期供电和排水。
2 施工方案：井下安装采用临时盘或吊盘为工作平台。改绞工程的施工顺序是先井下后井上，但井下安装则是先上后下，即先安装井下出车平台，后安装煤仓上口平台及煤仓，再依次安装装载设备、计量装置、井下装载套架及稳绳生根平台等。井下安装完毕后，对临时盘进行解体。为加快施工进度，井口套架及天轮平台安装时，利用吊车为起吊设备。在进行临时改绞的同时，进行地面提升设备、翻矸设备、压气设备、供电设备等的安装和完善。
4.2 施工进度安排
由于临时改绞工程的特殊性，其施工特点是单行施工多，平行施工少。因此，临时改绞工程的工期较长，预计施工工期为 45～50 天。
5.措施工程
临时改绞，需要增加部分措施工程：
① 井下临时煤仓：井下临时煤仓为混凝土与金属的混合结构，其有效容积不应小于 160m3。为满足箕斗提升过放距离的要求，井底马头门以下的井筒高度不应小于28mm，本矿井2煤与3煤层间距65米，满足此项要求。
篇9
关键词：煤矿；改扩建；环境评价；可行性；经济效益
Abstract: red ditch coal mine by small kiln development, for the mouth of the well dispersed, backward coal mining method and the backward technology and equipment level, the overall economic benefit is poor. To improve the level of the mine mining, the realization of mechanization, mine production scale, and probes into its reconstruction and renovation. This ore after technical reform in mining process, equipment type, drilling parameters and drilling methods (stripping process, the development transportation system, the process operation mode), slope stability analysis, determine the optimization scheme, puts forward technical measures to ensure the safety of the slope stability. And analysis and evaluation of the mine environment such as air, water, sound, and the ecological environment, and finally the technical and economic benefit after technical reconstruction and environmental impact of economic efficiency. Through research and analysis to evaluate the technological upgrading mine is quite doable in technology and the environment, at the same time, the mine after the technical implementation in terms of environment, economy and society all have achieved a certain benefits.
Key words: coal mine; Reconstruction; Environmental assessment; The feasibility; Economic benefits
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、项目概况
某公司红沟分矿为南山煤矿下属单位，该矿位于新疆石河子西南约75km沙湾县东湾乡境内，行政区划隶属于沙湾县管辖。矿区有15㎞简易公路与团部沥清公路相通，经沥清公路与312国道相连。东可达乌鲁木齐市，西可至伊犁霍尔果斯口岸，交通极为便利。
该矿井始建于1952年，由小窑发展而来，直至70年代，在“河上”、“河下”都有小型矿井开采，1998年后年生产能力为80kt，以后产能开始逐步扩大。现有+1104m平硐、+1162m平硐及+1227m南北回风平硐，现生产水平为+1104m，回风水平为+1227m，Ⅲ勘探线以西＋1236m水平以上33～21号煤层已全部采完，＋1173～＋1236m水平28、29、30号煤层也已采完，开采方式为前进式，采用悬移顶梁液压支架炮采采煤法。矿井现开采范围为Ⅲ勘探线以西700m的21号煤层及Ⅲ勘探线以东360m的22号煤层，准备27号煤层及23号煤层工作面。
目前，红沟煤矿开拓、开采存在以下问题：
1、井口分散，生产规模小，矿井整体经济效益差。
2、采煤方法落后，采区回采率低，资源浪费严重。
3、技术装备水平落后，矿井抗灾御险能力差。
4、生产系统不健全，运营费用高。
在自治区及石河子市经济稳步增长的情况下，该地区经济发展对煤炭总量需求亦呈稳步增长。现石河子市所辖矿区煤炭产量已不能满足市场需求，煤炭供应紧张的状况严重制约了本地区的经济发展。为了满足经济发展对能源的需求，同时为保持本企业今后稳定、持续健康的发展，该煤矿根据国家有关煤炭工业技术政策及自治区煤炭工业未来发展规划要求，决定对本矿区资源进行改扩建整合，扩大生产规模，提高矿井技术装备水平和采区回采率。
二、煤炭市场分析及矿井建设的必要性
（一）煤炭市场需求快速增长
随着国家西部大开发战略的实施，新疆的经济发展会有一个大的飞跃，而能源在西部大开发中占有非常重要的战略地位，并随着地区经济的发展逐渐显露出来。“十二五”期间，随着新疆国民经济的快速发展，火电厂和甲醇煤化工、煤变油项目的不断上马，使得传统煤炭市场对煤炭的消费量也在快速增长。
（二）矿井建设的必要性
1、区域经济发展的需要
石河子垦区经济及周边地区经济发展较快，煤炭需求空间增大，区域及周边地区的经济飞速发展，必将带动红沟煤矿的全面发展。同时红沟煤矿的技术改造也将对区域及周边地区的发展起到一定的促进作用。
2、适应国家煤炭产业政策的需要
多年来由于历史条件的原因，当前新疆的大部分小煤矿因其投入少，开采技术落后，装备水平差，生产事故多，给职工生命安全和社会安定团结造成较大的威胁和不良影响；加之小煤矿开采工艺落后和开采顺序不合理，造成回采率低，资源浪费严重，因此政府每年都关闭不少的小煤矿。该矿井建设后不仅可以弥补关闭小煤矿后的煤炭销售市场的缺口，而且可以带动相邻矿井生产的技术装备水平，提高煤炭资源回收率，增强煤炭企业效益，完全符合国家煤炭工业可持续发展的产业政策。
3、企业自身发展的需要
红沟煤矿储量丰富，煤质好，但生产系统不健全，安全生产条件较差，产量低，矿井整体经济效益差，只有通过技术改造，改革采煤方法，提高企业的技术装备水平，把资源优势转化为经济优势，才能保证企业稳定健康的发展。因此，矿井的技术改造也是矿井自身发展的需要。
综上所述，该项目的建设不仅符合国家煤炭产业政策的要求，而且也是当地工业经济稳定发展的需要，更是企业生存发展的需要。该项目的建设是必要的。
三、设计指导思想及原则
（一）设计的指导思想
根据社会主义市场经济的要求，以市场为导向，以经济效益为中心，以高产高效为标准，以安全生产为重点，以环境保护“三同时”为原则。结合矿井的具体条件，依照科技进步和先进的管理模式，充分利用现有设施，本着经济实用，通过生产系统合理配套，简化地面辅助设施，力求减人增效，缩短工期，节约投资，将矿井建成高产高效的现代化矿井。
（二）设计的主要原则
1、充分利用现有工程和设施，发挥现有设备的能力，集中生产。
2、结合矿井条件，对矿井的开拓方式、运输系统、采煤方法等主要内容进行方案比较，坚持技术和经济的先进合理性。
3、简化和集中工业场地布置，总平面布置力求功能分区明确，完善生产、生活等辅助设施。
4、扩建配套工程与现有工程设施及生产正常接替紧密结合，尽量为生产施工创造条件，节省工程项目投资。
5、新增改扩建能力按实际生产需要定岗定员，降低生产成本，提高全员效率。
6、煤炭运输系统采用机械化运输，以达到运输连续化、自动化，保证矿井运输环节畅通，确保矿井增产潜力。
四、设计依据
1、1996年12月由新疆地质局第九大队提交的《石河子南山煤矿红沟井田精查报告》；
2、新疆维吾尔自治区矿产资源委员会新资准[1997]14号文《石河子南山煤矿红沟井田精查报告》批准书；
3、《关于某公司南山煤矿红沟分矿60万吨/年改扩建项目立项的批复》——兵发改（能源）发[2005]309号；
4、采矿许可证；
5、《煤矿安全规程》（2004年版）；
6、《煤炭工业矿井设计规范》；
7、某公司红沟煤矿提供的相关资料。
五、设计主要特点
1、矿井开拓方式为斜井-平硐开拓，初期布置三条井筒，其中改造利用原有两个井筒，新增一个皮带斜井。主斜井采用钢丝绳芯带式输送机运输煤炭；+900m皮带大巷采用带式输送机运输煤炭，+1104m平硐、+1104m运输大巷及+900m轨道大巷采用5t架线式电机车运输材料、设备及矸石。+900m水平以下的设计考虑采用大倾角下山皮带上运至+900m水平，然后由主斜井皮带运输至地面。选用KFU1.1-6型固定式矿车运输，材料车及设备运输选用MC1–6A型1t材料车、MP1–6A型1t平板车及MPC15－6型重型平板车；斜井上下人员选用XRB15-6/6型人车首车2辆。主斜井煤炭运输选用带宽1m的强力胶带输送机，工作面运输巷、区段石门、后期+900m皮带大巷也采用皮带运输。
2、首采工作面布置于井筒附近的21号煤层中，采用走向长壁双翼开采，首采区直接利用暗斜井作为采区轨道上山，巷道布置简单，工程量省，从而大大缩短了建井工期，矿井的建井工期为25个月。
3、根据全国地方矿井高产高效的经验，结合本矿井的实际条件，本矿井达产为“一矿一区两面”，生产能力0.6Mt/a，矿井全员工效为4t/工。
4、由于煤层薄、倾角大，为了确保矿井稳产达产，初期布置两个工作面同时生产，一个综采工作面，一个炮采工作面。综采工作面选用大倾角综采液压支架及配套采煤设备。炮采工作面选用悬移顶梁液压支架及配套设备。矿井投产后初期布置四个掘进工作面，其中一个煤巷综掘工作面选用了AM-50型半煤岩掘进机组，另三个炮掘工作面选用普通机械化作业，并配备相应锚喷设备。矿井采掘机械化水平达到100%。
5、主斜井提升选用钢丝绳芯胶带输送机，带宽B=1000mm，承担煤炭运输任务；副提升为平硐—暗斜井，平硐采用架线式电机车牵引矿车运输，暗斜井提升采用单滚筒提升绞车，选用JKY2.5/2B型提升机作为矿井辅助提升，承担人员、矸石、材料、设备等任务。
6、矿井改扩建后初期利用现有+1162m回风平硐作为矿井专用回风井，后期利用+1227m回风平硐作为矿井专用回风井，利用+1104m平硐和皮带主斜井进风，通风方式为分区式，通风方式为抽出式。改扩建后矿井初期风量为50m3/s，后期风量为52m3/s。通风机设计选用FBCZ-6-№18A型高效、节能、低噪声煤矿专用对旋式轴流通风机。为保证各用风地点按需要得到足够风量,井下所有进回风相交处均设有双向双道风门,在需调节风量处设调节风门,以保证风量分配的要求。同时，为了保证矿井出现灾害时能正常反风，设计考虑了反风系统所需要的反风风门。
7、排水方面采用集中排水方案，在+900m水平新建主排水泵房。井下水由暗斜井——副平硐排到地面进行处理。矿井正常涌水量为18m3/h，最大涌水量为27m3/h，设计选用了D80－30×9型矿用离心式排水泵3台，作为矿井主排水。
8、本井田主要开采煤层为13、19、20、21、22－1、22－2、23、25、26、27、28、29、30、33号煤，各煤层的水份在1.08－1.6%之间，灰份平均为20.96%，挥发份30.62－44.22%，平均38.41%。矿井各煤层有害元素普遍较低。原煤中硫含量均低于1%，根据标准属于特低硫煤。原煤中27、28、33号磷含量一般小于0.01%。属特低磷煤。29、30号煤中磷含量一般小于0.01%，属特低磷煤。13、19、20、22－2、23、25、26号煤磷含量在0.05－0.15%之间属中磷煤。21、22－1号煤磷含量0.15%，属于高磷煤。各煤层均属高发热量煤，热值一般为22.49－32.05MJ/kg，平均26 MJ/kg。根据煤的用途和用户要求，设计考虑了0～+50mm、+50mm以上二级分选系统。
9、平面布置时矿井工业场地以主、副井为中心，其中辅助生产区由机修间、器材库、坑木加工房组成，布置于场地中部，留有一定面积的装卸场地，各种材料下井比较方便；生产及贮运区由储煤场、筛分系统及各产品煤仓组成，布置于场地东部；锅炉房位于贮运区内，用煤方便，而且室外平场标高较低，有利于凝结水的回收；变电所位于场地北部，靠近主要负荷。行政福利生活场地由办公综合楼、任务交待室、单身公寓、职工食堂、职工文化活动中心、汽车库及职工住宅楼组成，工业场地比较开阔，配以草坪、花坛等建筑小品，给人以较好的观感。
10、红沟煤矿现有一座35/6KV2×1600KVA变电所。该变电所有二回电源。一回引自紫泥泉110/35KV变电所，最大可输送电力9000KW，为变电所主电源。另一回电源引自水泥厂电厂，为解决该变电所的第二回电源，设计将水泥厂电厂的6KV电压升至35KV，新建一回35KVLGJ-50砼电杆架空输电线路20.5km，该线路建成后，最大可输送电力4950KW，可满足供电需要。
11、工业建筑物与构筑物尽量采用新技术、新材料、优先选用地方性材料，结构构件尽可能标准化、以方便施工。（1）主井皮带机房、筛分楼，采用钢筋砼框架结构，煤仓采用砼结构、箱形基础。皮带走廊采用砖混结构，下部结构10m以下采用砖墙承重，10m以上采用钢筋砼支架，矿井机修间，综机厂房、锅炉房采用砼排架结构，其它用房一般采用砖混结构。（2）办公与煤样室、化验室设计为三层联合建筑，力求功能齐全，立面造型新颖别致，具有地方特色及民族特点；职工食堂除满足一般的生产、生活需求外，同时考虑满足不同民族的生活习惯，设置不同民族的服务窗口，使食堂餐馆化，以满足现代矿工的生活需要，矿灯房及浴室设计为联合建筑。（3）建一栋面积为3000m2单身公寓楼，1层为职工食堂，2层为图书室，3-5层为单身公寓；建职工住宅楼三栋，每户65m2，总面积为9000m2。
11、为防止环境污染，环境保护坚持“三同时”原则，同时考虑防火、防爆、防尘、防雷击、防触电、防机械损伤和防噪等措施。
六、关注及建议
1、19号、20号、30号三层煤以及Ⅳ勘探线以西煤层均未进行储量计算，矿井在改扩建期间应及时加强地质勘探工作，提高矿井资源储量及级别。
2、未做钻孔封孔质量检查，在将来的生产过程中，应注意防范。
3、地质报告提供的矿井涌水量计算范围为Ⅱ勘探线以东段，未对整个矿井开采面积进行计算，矿井在未来开采时应及时测定矿井正常涌水量。
4、地质报告提供的火烧区范围、火烧深度、火烧区积水情况不明确，矿井在未来开采时应加强地质勘查工作，探明火烧区具体情况，以便矿井未来开采时采取有针对性的防灭火和探放水措施。
参考文献：
[1]徐永圻.煤矿开采学.中国矿业大学出版社.2004（12）
篇10
【关键词】:储配站;消防设计;危险性：消防给水
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：
引言
LNG-液化天然气的缩写,按照美国国家标准NFPA59A定义为:一种基本上是甲烷构成的液态流体,含有微量的乙烷、丙烷、氮或通常在天然气中存在的其他成分。天然气主要来源于气田和油井伴生气,通常是作为燃料使用。由于其液化储运技术要求较高,所以国内一直是近距离管道输送,资源浪费严重城市液化天然气(LNG)储配站(应急调峰站)的功能是液化天然气的贮存和气化，其站内设备主要由液化天然气储罐、液化天然气泵、气化器等组成。
一、火灾危险性
1、天然气的爆炸浓度为5%～15%，属甲类危险品。
2、天然气储罐存储量巨大。
3、储配站选址。由于储配站一般设置于城市边缘。但随着城市发展，城市规模扩大，储配站将会被市区包围，其危险性日显突兀。
4、天然气与液化气相比，具有密度小、易散发、不沉积的优势，火灾危险性相对降低。
二、LNG储配站消防设计的基本要求
1、站址选择
LNG储配站站址选择必须符合城市的总体规划，并应符合下列要求:应避开地震带、地基沉陷，废弃矿井等地段;应布置在城市边缘地段，并远离人员密集区;站址应具有符合要求的供电、供水、通风及道路交通等条件。
2、总平面布置
LNG储配站应采用分区布置，站内应分为生产区和生产辅助区。生产区包括:LNG储罐区、工艺装置区及放散装置等区域;生产辅助区包括:综合用房控制室、消防水泵房、消防水池、锅炉房、变配电室等。同时，应符合以下要求:生产区和生产辅助区之间应设围墙进行分隔;生产区四周应设环形消防车道;储罐区和设施四周应设围堰，围堰区内的有效容积不应小于围堰内一个最大储罐容积;站区四周应设置高度不低于2．2m的实体围墙。
3、消防给水
LNG储罐应设置固定喷淋装置和消防水枪(水炮)灭火系统;当LNG储罐总容量大于或等于3000m3时，其集液池应配固定式全淹没高倍数泡沫灭火系统;LNG储罐消防用水量应按储罐的固定喷淋装置、消防水枪(水炮系统)和泡沫灭火系统用水量之和计算。
4、电气防火
(1)供电要求。LNG储备站其供电应按二级负荷设计。消火栓系统、水炮系统、储罐喷淋冷却系统及可燃气体泄漏报警系统等消防用电设施应采用专用的供电回路。当生产用电被切断时，应仍能保证消防用电。
(2)应急照明要求。消防泵房、配电室、控制室等应设应急照明，其连续供电时间不应小于20min。
(3)防爆要求。LNG储配站的储存装置区、工艺装置区、装卸区均为有爆炸危险环境的场所，应依据GB50058－92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》确定爆炸危险环境场所，并选用相应的防爆电器设备。
(4)防雷要求。依据GB50058－92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》、GB50057－2010《建筑物防雷设计规范》的规定，液化天然气和储存装置、工艺装置、天然气装卸装置，属于第二类防雷建筑物，其防雷、接地的设计，应严格按规范设计，其接地电阻应小于10Ω。
三、消防水量的计算
1、不同规范对于火灾延续时间、固定喷淋装置供水强度、水枪用水量等相关参数是基本一致的。不同的是储罐容积大小分类界限略有不同。因此,在设计时,不管采用哪种规范,固定喷淋水量和水枪的用水量计算结果都基本一致。
2、《石油天然气工程设计防火规范》另外规定,在上述消提到防水量计算的基础上,需增加200m3／h的消防水余量,这是套用了NFPA59A的相关规定。我们建议:作为城市LNG气化站,当储罐总容积小于1000m3时,将不考虑消防水余量,而当储罐总容积大于1000m3时,可考虑增加消防水余量。
3、注意的是:如因场地紧张,低温储罐布置较紧凑时。采用立式罐和卧式罐有较大的差别。以150m3低温储罐为例,立式罐外直径为3.73m,高22.70m,卧式罐外直径为3.70m。长23m。如罐间净间距为5.60m时(1．5倍罐直径),立式罐不用考虑着火罐相邻罐的冷却水量,但卧式罐必须罐间净间距大于13.40m时(罐直径加长度的一半),才不用考虑着火罐相邻罐的冷却水量。
4、所有规范中,对高倍泡沫发生器的用水量均无明确要求。根据发生器设备的实际情况,建议按10升／秒·台考虑。
四、消防给水系统的设计
消防给水系统由消防泵房、消防水池、消防给水管网及消火栓、消防水炮等组成。
1、有关消防泵房
根据消防泵房场站消防水量水压所需要求,泵房内应设置两台以上消防水泵,选用自灌式吸水。当有火灾时,消防泵由压力联动装置在火警后2分钟内启动,使管网中不利点的水压和流量达到灭火要求。另外,稳压泵还应在消防泵房内设置好,当管网压力低于一定值时,稳压泵将自动启动补水功能。
回流设施在消防水泵中的设置。设置定期开启消防水泵,试验消火栓在水泵出水管上,确保运行状况的正常。另外,泵房应设有值班人员与报警电话,确保能直接开启、停止消防水泵的运行。
扬程计算在消防水泵中非常重要,扬程过低则无法达到消防要求,过高又会造成供电设备和水泵的浪费。《石油天然气工程设计防火规范》与《城镇燃气设计规范》中对液化天然气立式罐的消防水泵的最大扬程均无明确规定。在过去的设计中,一般以水枪射出的水束能达到立罐顶部作为水泵的最大扬程标准。所以,虽然立罐高度约25m左右,但却要选择70m～80m高的水泵扬程才能达到。这种做法我们认为有点过于保守。
实际上可参考《城镇燃气设计规范》中关于LPG球罐的消防水泵要求,LPG球罐不管有多高,只要能满足顶部喷淋装置的出口供水压力大于0.20MPa,水枪出13的供水压力大于0.35MPa。能满足此条件时,消防水泵的最大扬程选择在60m高左右就可以。
2、有关消防水池
消防水池的设置是根据计算的消防水量来定,当消防水池体积大于500m3时应分为两座,在消防水池中设液位显示,建议水池之间的联络管设为两根。不定期更换消防水池中的水,可以保持池内水质良好,各站消防给水水源从邻近的市政管网中引入。
3、有关消防给水管网
消防水管网应采用闭合环状,材质方面应选用钢制管道,再配置地上式室外消火栓及固定式消防水炮。液化天然气储罐上设置水喷雾装置,对储罐进行冷却。水带箱设在室外消防栓旁,箱内配置2盘直径65mm、长度20m的带快速接1∶3的水带,及2支VI径65mm×19mm水枪、一把消火栓钥匙,水带箱距消火栓距离2m。
《城镇燃气设计规范》中要求“液化天然气立式储罐固定喷淋装置应在罐体上部和罐顶均匀分布”。所以,在绝大部分设计中,只在罐体上部和罐顶设置1～3根喷淋环管。《石油天然气工程设计防火规范》中要求“储罐采用水喷雾固定式消防冷却水系统时,喷头应按储罐的全表面积布置,储罐的支撑、阀门、液位计等均宜设喷头保护”。因此,部分设计中就采用了多环喷淋甚至满环喷淋的布置。
结束语
LNG储配站使用的介质主要是LNG和NG，其危险性主要来自生产运行时操作不当或站内设备、管线破损，导致LNG和NG泄漏，与空气形成爆炸性混合物，若遇高温或明火将产业生爆炸。在城市天然气储备站的消防设计中，消防给水设计是重中之重，只有按照设计的规范才可以真的做好整体消防设计，保证安全。
参考文献:
[1]GB50028－2006，城镇燃气设计规范［S］．
[2]GB50183－2004，石油天然气工程设计防火规范［S］．
