新技术新设备

2010-02-12

中国矿山工程 2010年5期

新技术新设备

煤系硫铁矿清洁生产技术问世

中国地质科学院矿产综合利用研究所研发出一套煤系硫铁矿清洁生产技术体系，使硫的回收率达95.5%。川南地区蕴藏着丰富的煤系硫铁矿资源。该资源含硫16%左右，目前企业生产的硫精矿，品位大多在35%～40%左右，硫回收率大约在60%～70%左右。利用此类硫精矿，厂家每生产1t硫酸就要排出0.8～1.5t硫酸焙渣。该硫酸渣含铁仅在40%～50%左右，而且硅铝等杂质含量较高，无法作为炼铁原料利用。此外，选矿产生的尾矿由于含硫量太高，基本无法利用，生产现场产生的硫酸渣和尾矿只能作为废渣堆存，占用大量土地，严重污染环境。中国地质科学院矿产综合利用研究所张渊等科研人员开发出一套清洁生产工艺路线，可对该类资源进行全面综合利用。其全浮选工艺可获得硫品位49.63%、回收率95.5%的优质硫精矿；硫精矿采用沸腾焙烧工艺进行焙烧，可获得全铁含量62%～65%、含硫仅0.2%的烧渣，完全符合炼铁原料质量要求，从而使原先的废弃物变成宝贵的铁精矿得到利用。采用该项生产技术，以选硫尾矿作为原料，已生产强度等级非常高的烧结多孔砖、烧结装饰砖和烧结保温空心砌块。另外，选矿尾矿水可以全部循环利用，实现了全工艺流程无废排放。

永川矿应用上行式瓦斯抽放新技术

重庆能源集团永川煤矿研究的上行式瓦斯抽放新技术获得成功，使采煤工作面瓦斯抽放率提高了5倍以上。据介绍，该矿为解决钻孔瓦斯抽放不充分，邻近层卸压瓦斯大量泄入采空区，进入采煤工作面和工作面回风巷，造成采面隅角和回风巷瓦斯超限，严重威胁安全生产的难题，将采区内开采改为小阶段上行式，使采煤工作面上巷处于单侧采空状态，维护瓦斯抽放钻孔的条件大大优于双侧采空时的沿空留巷，使钻孔的瓦斯有了足够的抽放时间，邻近层卸压瓦斯也得到了充分抽放。该项技术使瓦斯抽放流量增大，抽放总量增长，抽放瓦斯浓度增高，采面瓦斯抽放率由9%提高到了45.9%。

百善矿实施松动式爆破新工艺

皖北煤电恒源股份百善煤矿在该矿669采煤工作面实施了“松动式爆破”新工艺，使块煤率由26.06%提高到了31.6%。据悉，传统的炮采爆破工艺采用三角眼布置，通常爆破顺序为顶眼底眼同时起爆，自装率低、抛掷距离远、块煤率低、炸药消耗高，行人道堆煤约占落煤总量的25%，采煤面块煤率仅为26.06%。为解决这些问题，该矿实施技改，在矿669工作面实施了“松动式爆破”新工艺。该工艺合理应用爆破机理，可正确设定炮眼结构及参数，并采用底眼掏槽的方式，对顶眼进行松动爆破，充分利用了炸药的爆炸能，反向装药，底眼先于顶眼起爆，起爆后煤体原地坍塌，成块率高，行人道堆煤量也减少到了10%～13%。同时，该工艺还增加了眼距，减少了放炮次数，缩短了员工在烟尘环境中的工作时间。

淮南地面钻井抽采卸压瓦斯获突破

淮南矿业集团公司勘探处自主设计、自行施工的地面钻井抽采卸压瓦斯Ⅲ型试验井在顾桥矿取得成功。钻孔在距工作面13.2m时开始采气，出气量稳定在20m3/min左右，瓦斯浓度最高达50%。针对顾桥矿地应力大的特点，采用逆向思维，改变了常规钻孔设计结构。以“硬抗”和“避让”的理念，增大内层套管壁厚，改进花管与工作管的连接方式，保证了试验的成功。据了解，Ⅲ型试验井的成功，解决了复杂地质和水文地质环境下、工作面快速推进条件下地面钻井抽采卸压瓦斯难题。实现了井下、地面全方位立体瓦斯治理格局。同时，地面钻井抽采出的瓦斯为高浓度瓦斯，作为清洁能源加以利用。

翟镇矿锚杆解决“软底”撤除难题

翟镇矿立业公司在软底工作面撤除工作中，创新采用了“软底”铺设锚杆的办法，收到良好效果。据介绍，在软底工作面支架撤除过程中，工作人员通常采用在松软地段铺设滑板办法，减少拖运设备的运行阻力。但该法耗材多，拖运过程中滑板和拖运设备之间容易刮卡，造成滑板偏移，需要人工往返进行调整。该公司技术人员对软底施工进行了改革，在底板松软地段采用了锚深0.8m、外露1.2m，间排距1m×1m打设底板锚杆，外露锚杆弯曲平行于地面，锚杆弯曲方向与设备撤除拖运牵引方向一致的方法。这样，在拖运支架等大型设备时，所有设备均在锚杆上运行，避免了戗地和浮煤堆积，减少了拖运阻力，而且可以节约材料，降低工人的劳动强度，提升工作效率。

华丰矿应用岩层断裂法防治冲击地压

华丰煤矿在1410工作面防治过程中应用岩层断裂法防治冲击地压带，取得了明显效果。据介绍，该矿传统的煤层爆破卸压法主要是释放煤层压力，不能从根本上消除应力集中。该矿在1410工作面防治过程中应用岩层断裂法，研究了卸压参数及施工工艺，在工作面上方30m范围沿走向内形成一条卸压带，使集中压力得到有效缓解释放；对压力集中区域以及微震监测到的能量积聚区加密断顶、断底孔的布置，提高卸压效果，有效释放了工作面前方应力集中以及弹性能的积聚，遏制了工作面上平巷冲击地压的发生，保证了1410工作面的安全开采。

北徐楼矿引进钢丝绳监测系统

北徐楼煤矿引进了一套TCK钢丝绳远程在线自动监测系统。据了解，该系统采用有线信道数据传输方式，将高灵敏检测装置、大容量数据采集装置及网络通讯设施一次安装于主、副井提升的适当位置，将TCK钢丝绳在线无损定量检测系统和现代网络技术相结合，彻底实现了对主、副井提升绳、平衡绳、贯道绳的全方位在线实时监测，并可依据多功能数采转换工作站的处理结果提供预警信号，保障钢丝绳的安全运行。据悉，该系统第一次在世界范围内成功地实现了对重大装备和重要设施在线钢丝绳的实时监控，为重大装备与重要设施钢丝绳的安全运行提供可靠技术保障。

大功率重型薄煤层采煤机研制成功

MG2×200/925-AWD（3.3kV）型薄煤层交流电牵引采煤机在西安重工装备制造集团有限公司成功下线。该采煤机是针对薄煤层高产高效综采工作面设计的重型装备，为世界首台大功率重型薄煤层采煤机。该采煤机融合了当今先进的采煤机设计与制造理念，采用运动学和动力学分析等现代设计方法，提高了整机的可靠性；采用精良的加工设备和先进的制造工艺，保证了产品的质量；具有装机功率大、机身矮、长度短、安全可靠、易于维护等特点，并具有记忆截割功能，集智能化、数字化、自动化于一体，是少人值守薄煤层综采工作面的首选机型。

新型液压空心球压球设备获国家专利

由河南省巩义市鑫迪矿山机械厂研发并成功应用的一种液压空心球压球设备通过国家知识产权局审查，被授予实用新型专利。该厂工程师在去山西现场考察时发现很多客户用的压球机都只能生产实心球，而实心球的缺点是燃烧起来不充分，容易造成大量烧不透的煤渣，产生严重的资源浪费，生产成本太高。针对传统压球机的这些问题，该厂经过反复实验，研制成功了一种新型液压空心球压球设备。新型设备添加了定芯和带凹槽的压辊模具，所生产出来的产品为空心球，空心球可以更充分地与氧气接触并充分燃烧，从而使资源耗费、生产成本大幅降低，因此受到了消费者的广泛欢迎。

北徐楼矿配备防灭火“侦察兵”

山东丰源煤电股份有限公司北徐楼煤矿安装了一套JSG-8束管检测系统，对“三下”采煤工作面中采空区的气体进行检测。该系统通过真空泵机组对井下各个地点的气体进行采集，实时检测井下回采工作面中的气体成分。工作人员只需将束管铺设到工作面上，束管就可将上、下隅角气体连续不断抽至井上。井上的工作人员通过色谱仪对气体进行精确分析，实现在线检测一氧化碳、二氧化碳、甲烷等气体，预报采煤工作面的自燃发火程度及发火点的温度变化。

岱庄矿应用新型风门闭锁装置

岱庄煤矿1160胶带大巷底盘联络巷风门处应用了风门自动闭锁装置。据了解，原来的风门闭锁装置是用两个U型卡和一根8m长的2分钢丝绳对两道风门进行闭锁。钢丝绳在井底潮湿环境中长时间使用，表面易出现锈蚀、断丝等现象，导致钢丝绳的拉力不足，使两道风门关不严实，造成风流短路，给矿井通风系统带来影响，而且每年还得更换钢丝绳。为此，该矿用管路、弹簧、单向阀和指令机构油缸组成了一种新型风门自动闭锁装置。该装置在两道风门都处于关闭状态时，可同时闭锁；当一道风门打开时，另一道风门可自动开启闭锁装置。这样就解决了两道风门同时打开造成风流短路，避免了风量不稳定、联络巷跑漏风现象，安装后也不需要维护，可节约维护费用和钢丝绳材料费用。

张山子煤业使用自控电动风门

张山子煤业有限公司为确保矿井的安全生产，优化通风系统，在二号井井下－150大巷用上了紫外线自控电动风门。据了解，当人员、罐车经过此风门时，通过紫外线，风门设备自动开启电源，并打开风管，产生的动力推动液压顶柱推开风门，延时10秒钟便自动关闭。使用这种风门既省人工又省时间，给行人和运输提供了方便。

超化矿新型滚槽机提高工作效率

郑煤集团超化矿机修队投入使用了一种GC983-A型滚槽机。滚槽机是使用沟槽管件作为管道连接件，对管子进行预处理的专用工具。这种新型滚槽机管子改用卡箍代替了法兰盘进行连接，利用转动的凹压轮带动管子转动，凸压轮在油缸作用下缓缓向管子施压，从而开成所需的凹槽。这种滚槽机操作简便，加工速度快，平均每10分钟加工一根管子，每班可加工30多根。

液压自移翻矸设备创效益

肥矿集团曹庄煤矿研制出一种液压自移翻矸设备。技术人员在设计这种液压自移翻矸设备过程中，充分考虑了翻矸架的移动、卸载、方位调节等问题，采用了液压系统、电动机、卸载档等设备，实现了集翻车、卸矸、行走等相互配合联合作业的机、电、液一体化，解决了翻矸架的多方位调节、卸载、升移，靠绞车拉移翻矸架体前移等问题。实现了对翻矸车的来回牵动，多方位调节以及翻矸架的液压驱动，卸矸架可以自动推进、前移，从而达到继续卸矸的目的。这种新式翻矸设备改变了传统设备施工强度大、效率低、安全系数小的弊端。

新型刮板捏正装置提高安全系数

一种溜子弯刮板捏正装置在郑煤集团裴沟矿采煤一队研制成功，经试用效果良好。此装置利用液压原理，将液压支架小油缸头部切开一口，将其卡在刮板正弯处，油缸两边各焊一条刮板链，使用时用活钩挂在刮板输送机链子上，液压系统安装进水阀和回水阀，根据需要进行伸缩。操作时人员只要握住液压注水枪，油缸便缓缓伸出，正好刮板捏正，油缸也完全伸出。此装置的主要优点是性能稳定、操作方便、安全系数高，且能提高工作效率。

袁庄矿自主研发过路架线装置

为消除以往地面过路架线影响超高运输车辆正常通行的不利因素，淮北矿业袁庄矿经过多次反复试验，成功研制了过路架线自动升降装置，并投入使用，取得良好效果。据了解，该装置常闭状态下为升高状态，当架线电机车运行到过路架线路口，电机车集电弓上的碳素滑板接触到副线时，副线便可通电控制升降装置动作，使过路架线下降3m与集电弓上的碳素滑板接触。此时架线电机车便可顺利通过。电机车通过后，过路架线在副线断电后延时又自动恢复到原始状态。应用这种装置，避免了以往超高运输车辆到过路架线路口时需要3人以上手工拉动过路架线升降装置才能通过的繁锁环节，提高了工作效率，并消除了雨雪天人力拉动升级装置浅在的安全隐患。

许厂矿自制锚杆拉直器

由山东淄博矿业集团许厂矿综采二队自主研制的锚杆拉直器在4312工作面投入使用，取得了良好的经济效益。据了解，为防止采煤机滚筒在截割坚硬铁件时损坏，必须提前拆除煤壁帮部的锚杆。但由于在拆卸过程中锚杆容易变形，增加了运输难度。为此，许厂矿利用液压油缸制作了拉伸锚杆平台，研制出了锚杆拉直器，可将井下回收的锚杆拉直，不仅将每辆矿车的运量提高了20倍，还可废物利用，每天可节约材料费用3 600余元。

临涣选煤厂改造陶瓷粘贴工艺

淮北矿业临涣选煤厂结合生产实际，对漩流器底流口、串接口平面陶瓷粘贴工艺改造成功。据了解，原来的旋流器磨损速度快，底流口、串接口等处的内粘陶瓷片更换频繁，特别是在加工制作中，镍贴面的除锈打磨全靠手持砂轮机打磨，速度慢、安全系数低，大量粉尘也不利于作业人员的身体健康。改造后的漩流器底流口、串接口平面采用螺纹加工表面工艺，不但可以去除表面锈蚀，而且增大了表面粗糙度和接触面积，使陶瓷粘贴得更加牢固结实。这不仅降低了职工的劳动强度，还及时满足了选煤生产的需要。