长岭煤矿“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动示范实施方案

云南东源镇雄煤业长岭煤矿

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“机械化换人、自动化减人”

科技强安专项行动实施方案

编制人员：  张金良  

总工程师：  杨雪林  

                                         2015年10月

一、试点示范概况

1.企业基本情况

 东源镇雄煤业有限公岭煤矿为国有企业，所属行业领域为煤矿。矿井设计生产规模为60万吨/年。采矿许可证（证号：5300000710128，有效期至2022年4月），矿区范围由1～20号拐点坐标圈定，矿区面积11.3991km2，允许开采C5b、C6a、C6c煤层，煤层平均倾角6°，开采深度+1400～+1800m标高。井田范围地质储量6823.13万t。

井田共取瓦斯样42件，各煤层瓦斯含量为0.17～19.06 m3/t。瓦斯含量随煤层埋藏深度的增加有加大的趋势，同时在褶皱及断层附近煤层瓦斯含量有所增加。附近开采的小窑也出现过瓦斯爆炸事故。根据矿井瓦斯涌出量计算，本矿井应为高瓦斯矿井。井田共采煤尘爆炸实验样24件，实验结果：各煤层均无煤尘爆炸危险。井田共采自燃发火倾向实验样37件，实验结果：本矿井煤层应属“有自燃发火倾向”。

长岭煤矿采用平硐-上山综合开拓，边界式通风方式、抽出式通风方法。采用综合机械化采煤工艺。

长岭煤矿设置了八长、八组和六队，并配备了相应的安全生产管理人员。特种作业人员、职工均通过培训考核合格，取得证件，持证上岗。煤矿有员工333人。

2.试点示范环节基本情况

（1）煤层

矿区上二叠统含煤地层含煤11～27层，其中可采和局部可采煤层2～5层，可采总厚度3.46～7.41m，除一层为中厚煤层外，其余皆为薄煤层。

其中长兴组（P2C）含煤4层，局部可采的薄煤层1层，编号为C1。龙潭组（P2L）含煤7～23层，可采2～4层，编号为C5a、C5b、C6a、C6c，可采总厚3.46～6.34m，C5b为全区可采的中厚煤层，其余为局部可采薄煤层。

（2）煤层顶底板

C5b、C6a、C6c 三层煤间距较小，顶、底板岩性也基本相似。

顶板：伪顶一般为炭质泥岩、粉砂质泥岩、含炭粉砂质泥岩、含炭泥岩，少数为炭质页岩，厚度一般为0.01～0.20m左右。直接顶为粘土质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，厚度一般为0.35～2.50m左右。老顶为细砂岩、钙质细砂岩，少数为菱铁质细砂岩等。由于C5b、C6a、C6c三层煤层间距较近，同时煤层分叉、合并比较频繁，C6a、C6c煤层一般没有老顶，个别地段虽有老顶存在，厚度一般在3.50m以下。当C5ab煤层分叉时，C5b煤层老顶通常为钙质细砂岩、细砂岩，厚度一般在3m以上，C5a、C5b煤层合并为C5ab煤层时，老顶为泥质灰岩。

底板：直接底板主要为粘土质泥岩，次为泥质粉砂岩、粘土岩、粉沙质粘土岩等。厚度变化较大，取决于煤层本身的分叉合并情况及煤层间距的大小，厚度一般为0.50～3.80m左右；老底为钙质细砂岩、细砂岩，个别地段为中粒砂岩。C5ab煤层分叉地段，C5a煤层基本上均有老底存在；一般来说C5b及C6a煤层没有老底，C6c煤层由于距C7煤层较近，一般也没有老底。

底板遇水有膨胀现象，严重的可使巷道变形以致报废。

（3）机械化自动化改造的关键环节、重点部位情况

采煤工作面

长岭煤矿地质条件中等偏简单、煤层相对稳定，现采用综合机械化采煤。

计划通过采用综采工作面智能控制技术和可视化远程干预控制技术，应用液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、图像视频远程跟踪系统、采煤机和刮板机协同控制系统、远程智能控制平台等综采工作面智能成套装备，代替液压支架手工操作阀、传统采煤机刮板输送机泵站控制系统等手动操作平台，实现割煤、推溜、移架、运输、除尘等工艺过程智能化，减少工作面作业人员30%以上。

采煤工作面端头及巷道超前支护自动化技术

采煤掘进工作面计划改造为应用能够与工作面设备同步推移的后置式端头支架、迈步式自移超前支护系统、搬移式超前支护装备等机械化、自动化设备，代替目前矿井采用的单体支柱、木垛等人工非机械化支护装置，实现工作面端头与巷道连接区安全、高效支护，减少作业人员30%以上。

煤（岩）巷掘进

 计划采用煤巷掘支运三位一体高效快速掘进。应用掘锚一体进机、多臂锚杆钻车、可弯曲胶带机、迈步式自移机尾等成套装备，代替单一功能的掘进机、单体锚杆机、皮带转载机等设备，实现掘进、支护、运输平行连续作业，巷道掘进施工工序全部机械化一次完成，减少掘进工作面人员30%以上。

 煤巷综掘机快速掘进。计划通过采用综合掘进机械化技术，应用综掘机、综掘机载锚杆钻机、连续转载胶带机等成套设备，代替掘、锚、支交替作业的普通综掘，实现掘进、支护、运输的半连续作业，巷道掘进与支护施工全部采用机械化，减少掘进工作面人员30%以上。

岩石巷道快速掘进。计划针对岩石巷道坚硬的特点，应用大功率岩巷掘进机、锚杆台车、连续运输机等成套设备，代替传统的钻爆法掘进技术，实现掘进、支护、运输的机械化作业，减少掘进工作面人员30%以上。

井下辅助运输自动化    

计划通过采用无轨辅助运输装备智能化监控系统，应用支架搬运车、多功能铲运机、蓄电池动力车辆和大功率清洁燃烧运人、运料车等无轨辅助成套装备，代替小绞车、轨道机车等多段分散的传统运输设备，实现煤矿井下全工艺运输系统的机械化，减少人员20%左右。

通过应用架空乘人装置、轨道运输机车等有轨辅助装备，代替传统人工、半机械化运输方式，实现煤矿井下运输过程连续化和综合化、驱动方式多样化、运输集装化、转载机械化，减少人员20%左右。

煤矿生产保障系统智能监测控制

主运输智能管控系统。计划通过采用智能感知、故障诊断、自动控制、信息通信技术，应用输送机智能保护系统、输送机智能调速系统、运输系统智能集控系统，代替固定人员值守，实现主运输系统的智能监测监控和人员巡检，减少人员50%以上。

井下大型固定设备无人值守系统。通过采用智能监测、自动控制技术和远程监控信息平台，应用智能识别煤矿电网管理系统、多水平阶梯式联合排水智能监控系统、集控平台等为一体的矿井智能无人值守系统，代替人工井下现场值守,实现变电所、风机房等场所的无人值守，减少原有值守系统工作人员数量40%以上。

煤矿安全物联网。通过采用多信息融合、海量数据挖掘、嵌入式实时分析、故障诊断、信息共享等技术，应用新型传感器、煤矿大型机电设备状态监测与故障智能诊断系统、矿山物资智能储运管控系统等，代替传感器定期调校、设备定期检修、物资人工管理，实现设备、物资、环境等智能监测与管理，减少人员20%以上。

2. 示范条件落实情况

    （1）组织机构

 为切实保证“机械化换人、自动化减人”试点示范的开展，大力提高我矿安全生产科技保障能力，经研究决定，煤矿成立“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动协调领导小组，人员组成如下：

    组  长：阮 锦

    副组长：保金洪、孔令平、钱波、陆家照、王云祥、杨雪林、赵长贵

成  员：董元春、白天文、苏建国、赵泽禄、游章龙、马春、张金良、孙权、陈国民、王家鸣

领导小组下设办公室，由黄韬负责日常的工作。

（2）资金

长岭煤矿“机械化换人、自动化减人”试点示范实施资金由镇雄公司统一解决。

(3)现场条件

1.示范效果

通过机械化、自动化改造，在换人减人、提质增效等方面提高的量化目标

通过机械化、自动化改造，在换人减人、提质增效等方面提高的量化目标。掘进由现在的9人/面/班减少到5人/面/班；采煤工作面由现在30人/面/班减少到16人/面/班；采煤工作面端头及巷道超前支护自动化由现在8人/面/班减少到2人/面/班；煤矿井下无轨道辅助装备系统由现在的10人/班减少到5人/班。井下高效有轨辅助运输系统的采用由现在10人/班减少到5人/班。煤矿主运输智能管理系统的采用由现有的8人/班减少4人/班。井下大型固定设备无人值守系统的采用由现在的8人/班减少2人/班。

2.预期形成企业标准、规范的数量

     预期形成企业标准、规范的数量为1个矿。

3.形成可推广、可复制的先进技术、工艺、方法等方面的数量

1.建设方案。

（1)用于示范的现场已有机械化、自动化水平，与建设目标存在的差距等；采取的技术路线和技术先进性

   ①长岭煤矿机采工作面以液压支架、采煤机、刮板输送机为一体，采煤工作面端头及巷道超前支护为单体支柱支护；掘进工作面使用综掘机。井下运输以皮带输送机为主、轨道机车为辅等。

   ②从业人员素质低，全矿从业人员均来自农村。从业人员素质较低，采掘等井下作业人员初中及以下文化程度占职工总数的60%以上，高中及以上文化程度的职工不足60%，专业技术人员比重不足。

   采取的技术路线和技术先进性

采煤工作面端头及巷道超前区域联合支护技术

采煤工作面计划改造为应用能够与工作面设备同步推移的后置式端头支架、迈步式自移超前支护系统、搬移式超前支护装备等机械化、自动化设备，代替目前矿井采用的单体支柱、木垛等人工非机械化支护装置，实现工作面端头与巷道连接区安全、高效支护。

煤（岩）巷掘进

 计划采用煤巷掘支运三位一体高效快速掘进。应用掘进机、臂锚杆钻车、可弯曲胶带机、迈步式自移机尾等成套装备，代替现有的炮掘、单体锚杆机、机车运输等设备，实现掘进、支护、运输平行连续作业，巷道掘进施工工序全部机械化一次完成。

 煤巷综掘机快速掘进。计划通过采用综合掘进机械化技术，应用综掘机、连续转载胶带机等成套设备，代替掘、锚、支交替作业的普通综掘，实现掘进、支护、运输的半连续作业，巷道掘进与支护施工全部采用机械化。

岩石巷道快速掘进。计划针对岩石巷道坚硬的特点，应用大功率岩巷掘进机、锚杆台车、连续运输机等成套设备，代替传统的钻爆法掘进技术，实现掘进、支护、运输的机械化作业。

井下辅助运输自动化

计划通过采用无轨辅助运输装备智能化监控系统，应用支架搬运车、多功能铲运机、蓄电池动力车辆和大功率清洁燃烧运人、运料车等无轨辅助成套装备，代替小绞车、轨道机车等多段分散的传统运输设备，实现煤矿井下全工艺运输系统的机械化。

通过应用架空乘人装置、轨道运输机车等有轨辅助装备，代替传统人工、半机械化运输方式，实现煤矿井下运输过程连续化和综合化、驱动方式多样化。

煤矿生产保障系统智能监测控制

主运输智能管控系统。计划通过采用智能感知、故障诊断、自动控制、信息通信技术，应用输送机智能保护系统、输送机智能调速系统、运输系统智能集控系统，代替固定人员值守，实现主运输系统的智能监测监控和人员巡检。

井下大型固定设备无人值守系统。通过采用智能监测、自动控制技术和远程监控信息平台，应用智能识别煤矿电网管理系统、多水平阶梯式联合排水智能监控系统、集控平台等为一体的矿井智能无人值守系统，代替人工井下现场值守,实现变电所、水泵房、风机房等场所的无人值守，减少原有值守系统工作人员数量60%以上。

  （1）编制方案

   2015年10月，完成“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动试点示范实施方案的编制。

  （2）报送审批

   2015年10月，呈报“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动试点示范实施方案。

   （3）宣贯学习

  2015年11月，宣贯“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动实施方案。

  （4）实施方案

1.加强领导

煤矿成立“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动协调领导小组，人员组成如下：

    组  长：阮 锦

    副组长：保金洪、孔令平、钱波、陆家照、王云祥、杨雪林、赵长贵

成  员：董元春、白天文、苏建国、赵泽禄、游章龙、马春、张金良、孙权、陈国民、王家鸣

领导小组下设办公室，由黄韬负责日常的工作。

      2.资金

     由镇雄煤业有限公司统一解决。

3.现场

      强化管理，确保安全，煤矿落实专人负责专项行动的实施。加强现场管理，确保机械化、自动化改造在安全的前提下进行。

       4.制度

1. 示范前景分析

（1）示范作用与意义、成本效益分析；示范试点建设前后用工和生产效率方面的对比分析

示范作用与意义：示范“机械化换人、自动化减人”是减少安全事故的关键所在一是由于开采方法落后，易导致通风混乱和无两个安全出口，引发安全事故；采用机械化开采可以促进采煤方法的规范，同时井下作业人数大幅减少，发生事故的概率相对减小。井下发生事故的原因主要是人的因素，作为我矿比较突出的问题是井下工人文化和技能素质低，防范各类事故发生的能力差。通过推进煤矿机械化开采，可以减少井下作业人数，对操作人员也提出来较高素质要求，通过加强培训提高全员文化素质，可以有效增强防止各类事故发生的能力。二是大幅提高劳动生产率，提高安全生产条件。目前采用的炮采工艺，工人作业过程中由于劳动强度大，容易因为疲劳而引发各类事故。由于大量工作需要靠人工完成，使煤矿的劳动生产率普遍低下。采用机械化开采后极大的减轻了工人的劳动强度，也可大幅减少由于顶板事故造成的伤亡。

   示范试点建设前后用工和生产效率方面的对比分析：示范试点建设前就业人员需要就业人员333人左右，建成后需要就业人员233人左右，减少人员30％。

2.示范企业建设完成后与国内同等条件下普遍用工情况的对比分析。