1、三號礦采掘機械化、自動化和管理信息化建設情況報告一、基本情況（一）煤礦基本情況樊家河煤礦三號礦前身為樊家河煤礦，1999年企業改制為三號礦有限公司，隸屬橫山縣縣政府。礦井始建于1976年7月，1979年4月建成投產，設計生產能力20萬噸/年。2006年核定生產能力18萬噸/年。礦井開拓方式為立井單水平上下山開拓；通風方式為中央邊界抽出式；提升方式為單車雙層普通罐籠，1噸礦車提升；運輸方式為大巷架線電機車運輸，采區、工作面為帶式輸送機、刮板輸送機、JD系列調度絞車運輸；排水方式為井下中央泵房一級排水；供電采用雙回路供電，高壓6KV，低壓1140V、660V。2012年實際產量16.3萬噸，礦井現

2、有兩個正規采煤面（6104采煤面和5201采煤面），兩個正規掘進工作面。兩個采煤面均為炮采工作面，兩個采煤面都是單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁支護，刮板輸送機、帶式輸送機運輸。掘進工作面均為炮掘、耙裝機裝巖，基本實現了耙裝機械化。我礦曾于2011年7月，在5201采煤面安裝了雙滾筒采煤機進行了試采，由于地質條件等各方面原因，試采沒有成功。今后，我礦還將進一步加大這方面研究，待條件成熟時再進行試采。（二）煤礦采掘機械化情況我礦兩個采煤面均為炮采（大采高），采煤面已經實現了單體支護化，運輸機械化，采煤面采煤方法均為走向長壁后退式，采空區管理方法為全部垮落法，這也是由本礦井地質條件決定的。兩個掘進工作

3、面均為炮掘，耙裝機裝巖（煤），裝巖基本實現了機械化。（三）煤礦自動化情況由于我礦條件所限，目前，各大系統還不實現自動化。（四）煤礦管理信息化情況目前，我礦安全管理工作基本上實現了信息化管理。現在我礦安全避險“六大系統”已健全、完善了“五大系統”，井下緊急避險系統正在研討中。（五）開采技術條件截止2012年末，全礦井地質儲量2370.6萬噸，可采儲量278.3萬噸，剩余服務年限11年。本井田現開采煤層共有兩層，一層煤含油頁巖平均厚度2.5米左右，二層煤平均厚度2.8米左右，兩層煤平均傾角都在10°左右。本井田內地質構造主要表現為褶皺和斷層。（1）褶皺本井田位于盆地北側，地層產狀平緩，傾

4、角一般在6°15°之間，走向近東西，有少量波狀起伏和寬緩褶曲，但在斷層附近變化較大，部分傾角加大，多數變緩，甚至出現倒傾現象，局部形成小褶曲，褶曲的軸向延展與斷層延展方向基本一致。（2）斷層斷層為井田內主要構造。井田內斷裂是在區域斷裂構造控制下形成的，礦井由于靠區域斷層草泊斷層較近，使井田內斷裂構造發育，通過對井田的勘探和采掘工程的實際揭露，共發現落差大于20m的大、中型斷層7條，落差10m20m的斷層5條，落差5m10m的斷層5條，落差1.5m5m的斷層38條。從實際揭露情況看，小斷層不但數量多，而且常常成組出現，相距較近，給采掘正常布置和生產管理帶來極大困難，有些塊段因

5、為小斷層影響，無法布置正規采煤面，只能局部穿采，造成一定的資源損失。目前井田內發現的斷層皆為正斷層，力學上以張扭性質為主，斷層的特征主要表現為：(1)斷層落差中間大、兩端小，并且在兩端表現出尖滅速率快的特點。(2)落差變化大，中小型斷層落差在走向上3m內就有變化。 (3)走向呈彎曲狀，多數在平面上呈現“S”形或反“S”形，有擦痕和鏡面。表現了張扭性斷層的特征。本井田水文地質條件為中等類型礦區水文地質條件評價礦區地層的巖性成分除第四系砂礫層、泥灰巖之上第四、五、六層鈣質泥巖，泥灰巖和粗砂巖外，均以第四系砂質粘土和煤系地層中的泥巖、含油泥巖、油頁巖、粉砂巖等隔水層為主。這些巖層顆粒細而質軟，有的遇

6、水有一定的膨脹性和可塑性，可視為良好的隔水層。區內各褐煤煤層，質松而脆，內生節理較發育，局部因構造影響裂隙尚發育，使煤層中儲存著裂隙水。但因裂隙率小補給量不大，深部因地壓加大，富水性弱。含煤地層的底部無大的強含水層。第四系沖積層一般有27層砂礫層和27層粘土、砂質粘土、粘質砂土。底部常有砂礫層，但底部的砂礫層局部攙雜粘土成分，富水性較差。同時也有厚度不一的粘土或砂質粘土。煤系地層上部為強風化帶，多風化成粘土狀，塑性好，隔水較好。中部為較強風化帶，風化裂隙局部被粘土物質充填。古近系褐煤，由于質松而脆，在隱伏露頭處，易被風化成土狀與粘土物質混合透水性減弱。泥灰巖、鈣質泥巖在隱伏露頭的強風化帶處，易

7、被風化成碎塊，且易被粘土類物質充填，透水性減弱，但強風化帶下部充填較差。通過斷層帶巖心觀察，除了泥灰巖外，多以泥質物為主，斷層抽水結果說明富水性弱。本井田煤系地層的上部有第四系富水性強的砂礫層，煤系含水層多為直接充水層，生產期間井下正常涌水量為34.6m3/h，最大涌水量86.3m3/h，因此水文地質條件復雜程度為中等。瓦斯煤塵及煤的自燃（1）瓦斯本礦井屬于低瓦斯礦井。樊家河煤礦三號礦礦區瓦斯鑒定結果均屬于低瓦斯礦井，但仍存在爆炸的危險性。1982年10月2日10時20分，洼里煤礦施工四采區二層煤皮帶運輸機上山時，由于該迎頭長期停風，復工時又未將聚集的瓦斯排放徹底，發生局部瓦斯爆炸事故。本礦井

8、二氧化碳相對涌出量較高，瓦斯和二氧化碳的相對涌出量也極不穩定，應加強瓦斯監測和通風管理。（2）煤的自燃由于井田煤的揮發份較高，節理、裂隙發育以及對采空區封閉不嚴等原因，容易導致煤層自燃發火。桑園煤礦于1985年、1988年、2000年、2001年幾次在井下巷道和采空區發生過自燃發火，損失嚴重。鄰近礦井也多次發生過煤的自燃現象。2009年5月山東泰山礦產資源檢測研究院對桑園煤礦做開采煤層(煤1、煤2)中煤的自燃傾向鑒定，結論是：煤1、煤2均屬類容易自燃，見下表。 煤炭自燃傾向鑒定表 煤樣水份%Mad灰份%Ad揮發份%Vdaf真密度TRDg/cm3吸氧量ml/g干煤自燃傾向等級煤117.929.0

9、945.541.421.04類容易自燃煤216.9016.9043.821.520.98類容易自燃（3）煤塵爆炸危險性2009年5月山東泰山礦產資源檢測研究院對桑園煤礦開采煤層(煤1、煤2)采樣測定，其結論是煤塵具有爆炸性，詳見表。 煤塵爆炸性鑒定報告表 煤樣工業分析(%)爆炸性試驗水份%Mad灰份%Ad揮發份%Vdaf火焰長度(mm)最低抑制巖粉量(%)煤塵爆炸指數鑒定結論煤117.929.0945.5417.925105045.54有爆炸性 煤216.916.943.8216.94207543.82有爆炸性工程地質條件由井下生產實踐和實際揭露的巖層來看，本井地層屬“三軟”地層，即：頂板軟、

10、底板軟、煤層軟。綜合分析認定井田工程地質條件為中等類型。（六）煤礦生產效率及效益 2012年本礦全員效率0.99t/工，采煤效率5.22，井下工人數量313人，其中初中及以下220人，高中及中專93人，礦每年都嚴格按上級要求對全體職工進行安全培訓，確保安全生產。2012年礦開采成本170元/噸，左右，利潤122萬元左右。（七）安全生產狀況 2012年，我礦累計出現輕傷及以上事故兩起，其中重傷事故1起傷1人，輕傷事故1起傷1人，2012年我礦千人負傷率為0.28，未發生死亡事故。2012年2月發生一起飛車事故，造成一人重傷，事故由工人違章操作造成。3月發生一起頂板事故，造成一人輕傷，事故原因是頂

11、板破碎，支護力度不夠，落矸傷人。（八）實施采掘機械化的可行性分析 我礦因受地質條件（“三軟”巖層）和井型等因素限制，推進采掘工作面機械化還有一定困難。今后我礦還將進一步探討，待條件成熟時再進行試驗。目前條件下還只能進行炮采、炮掘。二、經驗做法 由于我礦受地質條件和井型限制，目前要想實現采掘機械化和煤礦自動化還有一定難度，但安全管理信息化方面還是基本實現了，今后還要在采掘機械化和煤礦自動化方面加大科研力度，加大投入，力爭有新的突破。三、存在問題 由于我礦受地質條件（“三軟”地層、大采高）和井型（小型礦井）限制，目前要想實現采掘機械化、還有一定難度，采掘綜合自動化和集成管控更加困難。今后我們首先要

12、在采掘機械化方面有所突破，然后再向采掘綜合自動化和集成管控方面邁進。四、對策建議 在推進煤礦采掘機械化方面，特別是對小型煤礦，希望上級有關部門充分考慮各煤礦實際情況，因礦制宜，有條件的上，沒有條件的不能強上，條件不成熟不上，一旦上了就確保成功，不能失敗。附表1：三號礦“三化”匯總表附表2：三號礦“三化”明細表附表3：三號礦采煤適用裝備表附表4：三號礦掘進適用裝備表附表5；三號礦自動化系統、信息化系統表附表1 橫山縣樊家河煤礦三號礦“三化”匯總表生產能力（萬噸/年）煤礦數量總產量(萬t)回采產量(萬t)其他產量(萬t)采煤機械化程度(）綜合采煤機械化程度(）綜采自動化水平(%)綜采工作面無人化個

13、數掘進總進尺(m)掘進裝載機械化程度()綜合掘進機械化程度()掘進自動化水平(%)管理信息化程度(%)綜合自動化集成率(%)按所有制劃分合計國有重點國有地方16.315.11.20000107910000800鄉鎮煤礦按井型劃分合計能力12030能力120能力3016.315.11.20000107910000800備注：1總產量=回采產量其他產量；2采煤機械化程度（）=機械化采煤工作面產量/回采產量（機采產量非機采產量）；3綜合采煤機械化程度（）=綜合機械化采煤工作面產量/回采產量（機采產量非機采產量）；4綜采自動化水平（）=自動化采煤工作面產量/回采產量（自動化產煤非自動化產煤）；5掘進裝

14、載機械化程度（）=掘進裝載機械化工作面進尺（米）/掘進總進尺；6綜合掘進機械化程度（）=綜合掘進機械化工作面進尺/掘進總進尺;7掘進自動化水平（）=自動化掘進工作面進尺/掘進總進尺；8管理信息化程度（）=安全管理工作實現信息化的百分率;5.綜合自動化集成率(%)=集成自動化系統個數/自動化系統總數。附表2 橫山縣樊家河煤礦三號礦“三化”明細表序號礦井名稱礦井性質開拓方式生產能力(萬t/a)2012產量(萬t)地質儲量(萬t)可采儲量(萬t)煤層厚度(m)煤層傾角(°)瓦斯等級煤塵爆炸危險性煤層自燃傾向水文地質類型綜合自動化集成率()采煤機械化程度()綜采機械化程度()綜采自動化水平(

15、)機采產量(萬t)無人綜采工作面個數非機采產量(萬t)掘進裝載自動化程度()掘進裝載機械化程度()機械裝載工作面進尺(m)非機械裝載工作面進尺(m)管理信息化程度（%）井下職工人數技術人員數量適合的采煤工藝是否適合綜掘設計核定綜采其中綜采自動化其他綜掘其中掘進自動化機械裝巖大本大專中專1桑園煤礦生產立井201816.32370.6278.32.510瓦斯有容易中等0000000016.30100001079080380152040炮采否234567891011備注：1各類煤礦均要填寫，非機械化采煤的礦井機采產量為0，填寫非機采產量；2礦井性質：生產、在建、技改、停產；3開拓方式：立井、斜井、平

16、硐、露天；4核定生產能力應以正式文件批復為準；5煤層厚度：多煤層的填寫主要可采煤層厚度；6瓦斯等級：瓦斯、高瓦斯、瓦斯突出；7煤塵爆炸危險性：有、無；8煤層自燃傾向：容易、自燃、不易；9水文地質類型：簡單、中等、復雜、極復雜；10綜合自動化集成率（）=采、掘、機、運、通等自動化系統綜合集成管控率；11采煤機械化程度（）=機械化采煤工作面產量/回采產量（機采產量非機采產量）；12綜采機械化程度（）=綜采工作面產煤量/回采產量；13綜采自動化水平（）=綜采自動化產煤量/總產煤量；14掘進裝載機械化程度（）=掘進裝載機械化工作面進尺/掘進總進尺；15.掘進裝載自動化水平（%）=掘進自動化工作面進尺/

17、掘進總進尺；16管理信息化程度（%）=安全管理工作實現信息化的百分率； 17適合的采煤工藝：綜采、高檔、炮采、其他；18是否適合綜掘:是、否。附表3 橫山縣樊家河煤礦三號礦小型煤礦采煤適用裝備表序號采煤機刮板輸送機破碎機支架型號廠家采高(m)適應傾角(°)電壓等級(kV)功率(kW)生產能力(t/h)型號廠家設計長度(m)輸送能力(t/h)電壓等級(kV)裝機功率(kW)刮板鏈速(m/s)型號廠家破碎能力(t/h)電壓等級(kV)功率(kW)配套轉載機型號型號廠家支撐高度(m)工作阻力(kN)適用角度(°)適用頂板1SGB620-40T山東礦機100150660550.52345備注：煤礦及重點煤機生產企業填寫此表，可續頁。附表4 橫山縣樊家河煤礦三號礦小型煤礦掘進適用裝備表序號掘進機（綜掘）裝載機（掘進）連采機型號廠家生產能力(m3/h)掘進截面(m2)適應坡度(°)煤巖硬度(f)電壓等級(kV)總裝機功率(kW)型號廠家生產能力(m3/h)軌距(mm)電壓等級(kV)功率(kW)斗容(m3)型號廠家最大采高(mm)切割寬度(mm)行走速度(m/min)電壓等級(kV)總裝機功率(kW