井下通风设施构筑材料的改进

收稿日期:2004-12-17

作者简介:张志强(1966-),男,广东兴宁人,工程师,河南理工大学在读硕士,现从事生产经营管理工作。

井下通风设施构筑材料的改进

张志强,姚彦培,娄学武,朱永伟

(平煤集团天力公司,河南平顶山 467000)

摘要:针对井下压力较大、巷道变形严重的地方通风设施构筑材料出现的问题,提出了改进后材料的制作、构筑方法,并介绍了在井下的使用情况。关键词:砌体;通风设施;构筑材料

中图分类号:TD 726 文献标识码:B 文章编号:1003-0506(2005)02-0036-01

1 问题的提出

采煤工作面每次回收及掘进工作面贯通,都需构筑密闭、风门等通风设施。目前最常使用的密闭、

风门砌墙构筑材料多为料石砌块。由于料石形状不规则、砌块压茬较多,易形成重缝,故抗压强度较小。平煤集团天马一井目前开采的己15、己16-17煤层,由于地质构造多,情况复杂,无法布置大采煤工作面,所以密闭、风门构筑频繁。天马一矿的通风设施大多布置在己15煤层中,己15煤层平均厚114m,顶底板均为砂质泥岩,底板砂质泥岩遇水易膨胀。风门、密闭、挡风墙由于受巷道顶板、侧压及底鼓的作用,加之受采动影响,使用料石构筑的通风设施极易压垮,料石开裂、脱落、掉渣等现象经常发生,造成漏风。井下通风设施维修频繁,平均每月维修一次,维修费用较高,增加了成本,也给安全生产带来不利。因此,改进通风设施构筑材料,减少通风设施维修量,降低维修费用,成为亟待解决的问题。

2 构筑材料的主要参数与特点

查阅有关/一通三防0、矿山压力、材料力学等方面的书籍和资料,经研究试验,我们确定采用混凝

土结构预制圆柱状砌体。其主要参数为:¹砌体外型为圆柱体Á150mm @500mm;º水泥标号为400

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普通硅酸盐水泥;»构筑材料中碎石大小为5~15mm;¼水灰比为016,混凝土配合比为1︰210︰

317;½试块抗压强度为20M Pa 。砌体的边缘均匀布置6道钢丝筋。

改进材料的主要特点:¹显著提高抗压强度,确保通风设施质量;º方便搬运,加快了施工进度,提高工作效率。

3 新砌块的制作要求

(1)预制砌体时,各种材料的材质及配比严格按技术参数要求进行。

(2)制作砌体时,采用振动棒捣固,不得出现蜂窝麻面,端面保持平整。

(3)砌体制作完成后养护期28d ,经试块抗压试验达到设计要求方可投入使用。

4 构筑施工要求

(1)构筑时严格按照施工质量标准、施工工序进行。选择巷道顶板较为完整、支护完好、符合通风设施构筑条件的地点,墙体周边掏槽,要见硬顶、硬帮与煤岩接实,四周裙边不少于011m 。

(2)构筑施工所需要材料为:混凝土砌体、砂、水泥、黄土。配比以黄泥为主,加入适量砂、水泥。现场经验数据:水泥、砂、黄土比为1︰2︰6。构筑时砌体间留10~15mm 灰缝,层间留10~15mm 灰缝,严禁干缝、重缝。构筑完毕,砌体间灰缝抹平,无缝抹面,及时凿掉砌体端面的残留物。严格工程质量现场监督、验收。

5 新构筑材料应用及效果

该砌体制作容易,投资少,具有抗压强度大、防

火性能好、气密性高、服务时间长、(下转第38页)

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字信号成为主控PLC的输入信号,主控PLC经内部软件分析后发出指令。

(2)在超速故障发生时,监控PLC形成的数字信号成为调速PLC的输入信号,调速PLC发出工作指令。

(3)电枢过热等故障通过温度传感器连接的报警装置报警。

(4)油温异常、油压异常等故障采用温度、压力传感器进行检测,并配合报警系统进行报警。

(5)发生闸磨损、盘偏摆等故障时,通过电磁继电器将故障信号传到主控PLC,主控PLC发出相应的动作指令。

214后备保护的功能升级

由于监控采用FX2N-32MR型PLC的继电器输出方式,因此安全保护可以方便地通过软件控制得到实现,不必经过变流转换,减少了中间环节,提高了软件系统的可靠性。同时该系统与语言报警相连,在原有的声光报警基础上实现语言报警,明确指出异常工作状态,使维护工人快速安全地排除故障,恢复生产。

3应用特点

(1)控制功能。在主控PLC扩展端与计算机系统相联,实现操作指令的计算机控制。通过SA85通讯适配器将计算机连入公司的局域网,使得30 k m以外的公司生产调度室可以清楚地看到矿井提升设备运行状况,实现远程控制。系统中接入YTX-01语言控制板实现语音报警等功能。

(2)系统软件设计。软件采用了块状结构的梯形图执行回路,从而避免了程序调试、修改过程中/牵一发而动全身0的现象。以梯形图为基本编程方式,容易学习、掌握和交流,实用性强,软件维护方便。

(3)可靠性。控制系统的可靠性直接影响到生产效率和安全。在控制系统的研发上,选用日本三菱公司生产的高精度、高可靠性的FX系列PLC;同时,在输入和输出信号的防护、联锁与互锁功能的软硬件设置、故障检测软件的设计和数据保护等方面均采取了相应的有效措施,从而保证了控制系统安全、高效和可靠地运行。

4抗干扰措施

作为微电子技术的应用,本系统要求的安全、稳定、无杂波的工作环境与矿井提升系统的环境有一定的差异,因此抗干扰能力成为PLC装置运行质量的重要因素。为减少干扰影响,本系统采用以下措施:

(1)PLC电源采用隔离电源以消除工频干扰;

(2)继电器线圈并接浪涌吸收回路克服继电器误动作;

(3)A/D转换的输入线采用屏蔽电缆且屏蔽层接地;

(4)维护检修时,不得随意甩掉部件或改线,避免杂波的影响;

(5)软件编程设置程序口令、自检程序、强制运行等措施,提高软件抗干扰能力。

5结语

该系统在焦煤集团公司中马村矿投入使用后,系统运行稳定,工作可靠,控制精度较高,能够满足生产要求;减轻了工人的劳动强度,减小了设备的故障率和误操作,节约了能源,提高了工作效率,使中马矿的提升能力由60万t/a增加到90万t/a,取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]陈在平1可编程序控制器技术与应用系统设计[M]1北京:机

械工业出版社,20031

[2]廖常初1可编程序控制技术[M]1重庆:重庆大学出版社,

19921

(责任编辑:林春凤)

(上接第36页)施工速度快、可重复使用、无需抹面等优点,且整个构筑施工过程较简捷,工作效率比原使用料石砌筑提高近一倍,圆柱体端面清晰、规则,既实用又美观。自2004年5月在井下投入使用后,大大减少了设施维修量,并能有效地防止漏风。该砌体适用于井下压力较大,巷道变形严重的地方。

天马一井通风设施共有30余道,经计算,一道混凝土砌体设施与一道料石设施相比,一年可节约费用2260元,全矿累计全年节约8万余元。收到良好的经济效益和社会效益,目前已在天力公司其他矿开始推广应用。

(责任编辑:秦爱新)

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