煤矿井下工作真的辛苦且危险吗?
很多人对煤矿的认识还停留在1980、1990年代的印象中。 即使在1970年代,也有不少朋友通过电影认识和了解煤矿。 其实这是对现代矿山的片面理解。
在煤矿井下工作是用笼子下到地下约600米的深度。 笼子类似于电梯,但速度非常快。 基本上,摩天大楼中快速电梯的速度是相似的,甚至更快。 下矿后,一般需要乘坐地下火车到工作面附近,再到地下采煤工作面。 从井口到工作面的过程一般需要1个多小时,距离一般在5公里以上,距离在10公里以上。 大部分时间约为2小时。 虽然小火车可以把各种设备拉进来,但组装还是要靠人力。 井里的设备很重。 我们使用的单根柱子重约 280 磅。 除了沉重之外,还有乱搞的空间。 空间狭窄,无法使用武力。 我们的工作面为 1.5 米,我们钻入液压支架。 高处呈90º弓形,低处爬上去。
煤矿现在是第一安全工作。 如果没有事故,基本上不会发生重大事故。 碰触手指、抓皮肤、砸脚趾等小伤,一不留神,任何工作都会有。 煤矿的安全性远大于交通运输业,特别是在重大事故方面。 全国这么多煤矿,一年可能不会发生几起重大安全事故,交通行业几乎每天都能听到或看到。 此外,随着井道除尘设施的完善和实施,上世纪煤矿职业病矽肺得到改善和实施。 因此,现在煤矿井下工作已经不是以前那样了。 除了在地下工作,它与其他地面工作没有太大区别。 相反,体力可能比其他工种要小得多。 至少比那些盖房、快递、摆摊做零食的好。 并有完善的五险或六险一金的社会保障。
随着社会的进步,煤矿也在大踏步发展。 现代矿山的机械化程度越来越高,安全系数也越来越高。
煤矿开采安全管理是煤矿事业发展的根本与保障,做好煤矿开采安全管理工作具有重要的现实意义。煤矿开采安全你知道多少呢?以下是由我整理关于煤矿开采 安全知识 的内容,提供给大家参考和了解,希望大家喜欢!
煤矿开采安全知识一:
1.井工煤矿开采的主要特点是什么?
答:井工煤矿开采必须从地面向地下开掘一系列井巷,其生产过程是地下作业,自然条件比较复杂,开采的主要特点是需要进行矿井通风,存在瓦斯、煤尘、顶板、火、水五大灾害。
(1)矿井通风。因为井工煤矿生产是地下作业,地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中,将掺入有害气体和矿尘,成分逐渐发生变化。同时,由于地热作用,人体和机械散热,水分的蒸发等,井下空气的温度和湿度都会显著增高,造成不良的气候条件、因此,要对矿井进行通风。
(2)瓦斯、矿尘灾害。在开采煤炭的过程中,要产生瓦斯和矿尘。瓦斯和煤尘在一定条件下会发生爆炸,造成人员伤亡和财产损失矿尘还能使矿工患煤、矽肺病,给矿工带来痛苦。
(3)顶板灾害。在地下采掘过程中,由于矿山压力的作用,顶板会垮落。如果顶板管理工作出现漏洞,则会发生顶板事故。
(4)矿井火灾。矿井火灾也是煤矿生产中的主要灾害之一,一旦发生矿井火灾,不但会造成煤炭资源的损失,打乱各项工作的布置,还往往会造成瓦斯、煤尘爆炸,使灾害程度和范围扩大。
(5)矿井水灾。矿井在建设和生产过程中,地面水和地下水会通过各种通道涌入矿井。为保证矿井正常建设与生产,必须采取各种 措施 防止水进入矿井或者将进入矿井的水排至地面,但当矿井涌水超过正常排水能力,或在采掘工作时挖透老塘积水或岩溶水等地下水体时,就会造成水害。
2.什么叫井田开拓方式?它包括哪些内容?井田开拓有几种方式?
答:井田开拓方式是指用于井田开拓的地下巷道在井田内的布置方式。
井田开拓方式的内容包括井硐形式、水平数目以及阶段内的布置方式等。无论是哪一种井筒(硐)形式,井田都可能采用单水平或多水平。按井硐的形式,井田开拓方式可分为斜井开拓、立井开拓和平硐开拓三种方式。
(1)斜井开拓是指利用倾斜井筒由地面进入地下,并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。
(2)立井开拓是用垂直井筒由地面进入地下,井通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。
(3)平硐开拓是利用水平巷道由地面进入,并通过一系列巷道通达煤层的一种开拓方式。
3.立井井筒掘进施工时,工作人员在哪些情况下必须佩带 保险 带?
答:(1)乘吊桶或随吊盘升降时
(2)在井架上或井筒内的悬吊设备上作业时
(3)拆除保险盘或掘凿保护岩柱时
(4)在井圈上清理浮矸时
(5)在倒矸台上围栏外作业时。
煤矿开采安全知识二:
瓦斯排放时应注意哪些安全事项?
(1)人工启动局部通风机向停风瓦斯积聚巷道吹入一定的有限风量,逐步排除巷道积聚的瓦斯。
(2)排放瓦斯时,应安排专人检查停风瓦斯积聚巷道回风流与全风压风流混合处的瓦斯浓度。
(3)当停风瓦斯积聚巷道回风流与全风压风流混合处的瓦斯浓度达到1.5%或1.5%以上时,应通知调节风量人员,减少向停风瓦斯积聚巷道吹入的风量,确保混合处的瓦斯和二氧化碳浓度不超限。
瓦斯积聚处理 方法 主要有哪些?
答:局部通风机通风法全风压通风法导风法局部通风风筒分支法机械引风法充填法封堵法抽采法改变通风系统法等。
煤矿井下常用哪些防尘措施?
(1)煤层注水。在采煤前向煤体内打眼注水,用压力水将煤层预先湿润,以减小开采时的产尘量。
(2)湿式打眼。使用水电钻打眼以湿润眼内煤尘。
(3)喷雾洒水。对井下各集中产尘点进行喷雾洒水,以捕获浮尘和湿润积尘。
(4)通风除尘。控制合理的风速,稀释和排除作业地点浮尘,防止过量积尘。
(5)净化风流。在含尘空气流经的巷道设置水幕、水帘等设施和设备,捕获煤尘,减少浮尘。
(6)水封破煤。使用水炮泥封堵炮眼,利用水的汽化降尘。
挖矿是一个危险工作,长期从事该工作,对身体健康有害。在我个人看来,挖矿过程中存在风险,主要有三个。第一个是瓦斯爆炸,第二个则是矿洞坍塌,第三个是遇上暗流。这三个风险一旦出现,都会危及到井下作业人员生命安全。
山西沁源县一煤矿发生事故,致使5人被困井下。让人心痛的是,被困5名矿工,被救援人员找到时候,已经失去了生命体征。类似事情在矿山中时有发生,也正因为这样,才使得这份工作,带来高收入同时,也伴随着巨大的风险。
风险一:矿山坍塌不管是矿石开采,还是煤炭开采,都需要深入地下。这样一个情况下,在地底工作人员,安全性将得不到百分百保障。虽然做好了支护结构,也预留了安全通道,但意外发生,往往猝不及防,而且事故也非常严重。
矿山出现坍塌情况,可能会直接将矿工掩埋,运气好情况下,会留有适当空间,让矿工能够在地下等待救援。即便没有被活埋,坍塌情况出现,也会让地底空间狭小,空气慢慢变得稀薄,时间久了同样会有生命危险。
风险二:瓦斯爆炸矿洞内温度比室外高,也可能存在易燃易爆瓦斯气体。一些矿山出现意外事故,便是因为瓦斯被引燃,最终在狭窄空间内,发生了爆炸。
爆炸事故发生后,会直接威胁井下作业人员生命安全。严重事故会让工人当场身亡,不严重事故,也会让矿洞坍塌,进而让工人被困井下。
地下存在着众多未知风险,除了坍塌和瓦斯外,还可能存在暗河。一旦遇上暗河,也会使得矿洞内水位急剧上升,这对于井下作业人员,也是一个潜在风险。
(2)煤炭开采破坏地下水资源,加剧缺水地区的供水紧张。中国是世界上人均占有水资源量较低的国家,且水资源分布极不平衡。从含煤地区分布看,富煤地区往往也是贫水地区。据调查,全国96个国有重点矿区中,缺水矿区占71%,其中严重缺水矿区占40%。随着煤炭开采强度和延伸速度的不断加大提高,矿区地下水位大面积下降,使缺水矿区供水更为紧张,以致影响当地居民的生产和生活。另一方面,大量地下水资源因煤系地层破坏而渗漏矿井并 被排出,这些矿井水被净化利用的不足20%,对矿区周边环境形成新的污染。据统计,中国煤矿每年产生的各种废污水约占全国总废污水量的25%。2000年,全国煤矿的废污水排放量 达到27.5亿t,其中,矿井水23亿t,工业废水3.5亿t,洗煤废水5000万t,其它废水450 0万t。
(3)煤炭开采导致废气排放,危害大气环境。因煤炭开采形成的废气主要指矿井瓦斯和地 面矸石山自燃施放的气体。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体,其温室效应 为CO2的21倍。据统计中国每年从矿井开采中排放甲烷70~90亿m?3,约占世界甲烷总 排放量的30%,除5%左右的集中回收利用外,其余全部排放到大气中。矿区地面矸石山自燃 施放出大量含SO2、CO2 、CO等有毒有害气体,严重污染大气环境并直接损害周围居民的身体健康 。煤矸石产出量很大,其排放量约占煤矿原煤产量的15%~20%。据不完全统计,中国国有煤矿现有矸石山1500余座,历年堆积量达30亿t,占地5000ha。另据1994年的矿山环境调查, 淮河以北半干旱地区的1072座矸石山中,有464座发生过自燃,自燃率达43.3%。
(4)为满足社会对洁净煤的需求,中国原煤入洗比例连年提高。1999年原煤入洗量3.17亿 t,入洗比例30%,其中国有重点煤矿入洗比例达到48%。原煤被入洗的同时,也排放出大量 的煤泥水污染土壤植被及河流水系。据调查,因洗煤全国每年排出洗矸4500万t,洗煤废水 4000万t,煤泥200万m3。
(5)在中国,由于煤炭生产与消费之间巨大的空间差异,导致“北煤南运,西煤东输”的 长距离运煤格局。运输中产生的煤尘飞扬,既损失大量的煤炭,又污染沿线周围的生态环境 。据统计,1999年全国铁路运煤量为64917万t,平均运距为550km;经公路运输或中转到 铁路的煤炭量达6亿t,平均运距为80km。若以0.5%的扬尘损失计算,因运输向大气中排放的 煤尘达600多万t,直接经济损失超过6亿元人民币。
(6)中国长期以煤炭为主的能源消费结构,不仅形成以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害 的煤烟型大气污染,也是中国污染物排放量居世界第二的主要原因。统计资料显示,2000年 ,全国废气中SO2排放总量1995万t,其中工业来源的排放量1612万t,生活来源的排放量3 83万t;烟尘排放总量1165万t,其中工业烟尘排放量953万t,生活烟尘排放量212万t; 酸雨区面积约占国土面积的30%。
近日,华为举行军团组建成立大会,宣布正式成立煤矿军团,从煤矿开始进军智能矿山行业,让煤矿乃至采矿业拥有真正绝对的安全。华为为什么要“挖矿”,依靠最先进的F5G技术,会给我们矿业带来哪些颠覆性的变革?
一 煤矿安全为什么异常重要?
煤矿开采大多为地下几百米甚至上千米深巷道及工作面,煤矿要不不发生事故,一发生事故就是大事故,煤矿安全生产一直是倍受 社会 各界关注问题。 近年来,中国接连发生重特大煤矿安全生产事故,造成严重人员伤亡和重大财产损失,一批相关政府官员因被问责。国家能源局数据,截至2020年底,全国煤矿数量4700处,原煤产量39亿吨,2020年死亡事故122起,死亡225人。
2010年至2020年,煤炭在中国一次能源消费结构中的比重从69.2%降至56.8%,但占比仍过半。虽然国家能源局逐步减少煤矿数量,但未来几十年煤炭仍然是中国能源的主要来源,煤矿安全依然是重中之重!
二 煤矿难在安全和后继无人
相比其它类型矿山,煤矿地质条件更为恶劣,容易发生塌方、透水、瓦斯爆炸等事故,工作环境是高温、高湿、高粉尘;采掘的工作面长达200-300米,现场状况极其复杂,不确定性高,危险系数大;
行业最大的挑战是安全问题,安全问题首先是安全架构问题、管理规程问题,背后是人员操作规范问题,这些问题必须通过平台化和数字化手段来解决。在煤矿智能化进入全面加速的关键阶段,要实现“安全、少人无人”,最关键的挑战是以下方面:
第一,缺少统一的行业标准: 缺乏统一的信息化、智能化建设的标准指导,各信息系统间无法互联互通,演进困难。
第二,各种生产设备接口不统一,七国八制 :IT应用与OT设备制式多样,跨系统集成复杂度高, IT与OT难融合,生产数据上不来或者没有统一格式,海量OT设备数据不能通过IT手段进行分析与建模,严重影响数据价值发挥。
第三,缺少统一的操作系统: 需要一个国产、自主可控的物联网操作系统,来实现数据统一格式和接口的定义,打造煤矿设备接入层的统一标准和架构。继而为后续数据共享、应用部署打下坚实的数字底座基础。
第四,数据孤岛: 烟囱式的系统建设,独立部署且维护成本高,并严重制约了数据的流通与协同应用。
第五,后继无人: 煤矿行业还有一个很紧迫的现实问题,那就是下井作业出现后继无人的尴尬局面,目前矿工的年龄都普遍高于45岁,而年青人宁愿当快递小哥,即便收入高也不愿意从事这么辛苦又危险的职业。如果我们能帮助这个行业实现远程开采,穿西装打领带在办公室作业,情况就不一样了。
三 华为为什么要先挖煤?
华为为什么选择从煤矿入手呢,铺开做整个矿业开发不行吗?
任正非公开表示,华为把信息通信技术应用到矿山中,最主要是帮助煤矿实现智能化。他举例说,目前山西的井下瓦斯预警防爆系统做得很好,但是要用4根线连接,其中有两根电源线、两根信号线。当华为技术应用到井下以后,瓦斯传感器就不再需要线了,向上传输用无线电,不仅在坑道里可以随意布置,而且可以随着矿机任意前进,不需要因为布线导致矿机的采掘移动进展变慢,从而提高产出能力。
据了解,目前先做煤矿,这是内部的一个刚性要求。为什么呢?华为做事强调一个方法,叫饱和攻击,确定战略以后,就集中力量攻破一个“城墙口”。而矿山开发的“城墙口”就是煤矿。煤矿的场景也是最复杂、挑战也是最大的,如果要求最高的煤矿场景都能做好,那么华为也随之打造出了领先的、经受了严峻场景考研的解决方案,复制应用到其它矿业领域,也会更加容易。
在5G等通信技术、云计算、大数据技术应用方面,世界上多数信息通信公司均没有选择将矿山作为突破口,但华为选择矿山第一个吃螃蟹,其准备用30年的积累来改变这个行业。在矿山开发中,煤矿是最难的,任正非表示,中国现有4700多座煤矿,如果能把这些煤矿做好,在煤矿领域积累的经验,很容易就可以外溢到其它非煤矿山。
“如果我们真正实现了这一步,对加拿大、俄罗斯在北冰洋地区的矿山开采将有非常重大的意义。冻土地带的条件极其恶劣,人们不愿意在那里生活,这么丰富的资源在那里睡觉,如果无人方式开采,这些资源都被开采出来,对人类 社会 将有重大贡献。”
四 华为能为采矿业带来哪些变革?
F5G提供的综合优势,才能支撑起智能矿山的未来。在那个智能井下世界里,煤矿将会拥有真正绝对的安全。华为煤矿军团董事长邹志磊表示,华为不做挖煤机器,不做传感器,不做应用软件,而是聚焦ICT基础设施,通过打通煤矿所有环节的信息流,实现无人化和智能化,让“挖煤卖煤不见煤”。
01
智能矿山整体架构
02
4个应用
①设备远程操控
利用5G高速率、低时延、大连接、高可靠等特性,远程超控挖机,让井下巡检和安防机器化,让采矿无人化,尤其是采矿可穿着西服坐在舒适的操控室内挖矿,实现煤矿固定场所无人值守,关键环节机器人替代,助力实现智能化采矿,减人60%,单班人数减少10%-20%。
远程操控挖矿解决了工人的安全问题和工作环境,现在年轻人都不愿意到矿山上工作,矿山招工是很大难题。矿工大多五六十岁,年轻的人员都不愿意上矿山工作。为什么目前5G矿山能招到大学生,因为他只需要坐在空调房里操作挖掘机就可以了,所以解决了矿山招工难的问题。
②纯电动矿车
纯电动矿车一是上坡空车用电,下坡反向充电,下坡能量回收;二是下坡时电机反制动比刹车片更有效;三是下坡用电量只有柴油机的1/5,节约4/5,安全、节能和环保,效益巨大;四是特殊路况也不怕,出勤率高;五是高可靠,维护少。
河南洛阳钼业采区内有运输车辆270台,进行矿石、排渣运输,其中有130台为纯电动无人矿卡,2020年改造为无人矿山采掘能力2000万吨。
③无人驾驶及调度系统
无人驾驶在矿山行业应用有两个优势, 一是解决安全问题, 矿山行业是高危职业,它的司机比传统乘用车司机的安全性要求更高也更危险。无人驾驶可解决安全问题,所有的车上没有司机,矿工不下矿,人员零伤亡; 二是智能无人运输, 一键启动,自动编队,高效运输。假如矿山有30-50台无人矿车,这时候后台只需一台电脑调度即可,不需要人,但是远程调度室需要坐两个人起辅助作用,紧急情况下需要人工干预;三是智能系统调度,智能规划运输路线,动态调整车铲比,减少运输车等待时间,提高装载效率;四是节约成本,一般司机工资一年十来万,有人车变成无人车后,司机的钱可以省回来;五是生产过程无污染,破解环保和检查等“停工令”。
④精准测绘和协同作业
5G无人机和AI技术,及时获取矿石储量,精准制定开采计划;协同掘进机、挖机、液压支架、矿车等设备作业,打通数据孤岛,打造标准化、集成化的统一数字平台,实现矿山应用赋能、数据共享。
晋能控股集团塔山煤矿,是国家能源局千万吨智能化矿山建设试点单位。截至目前,塔山矿已完成4个智能化综放工作面的建设,矿井总计安装5G基站128台,已实现井上下5G信号全覆盖,可以支撑井下综采设备的远程操控,掘进机、挖煤机、液压支架等设备通过5G技术具备了实时远程操控功能,可以使实现对爆破、采掘、传输全过程的高清监测与控制。实现了矿井设备远程协同运行维护,“5G+智慧煤矿”初具雏形,基本实现“机进人退”的目标。
五 智能矿山效益如何?
传统矿山和智能矿山相比,主要有三大好处,一是省人力,按年开采1000万吨矿山为例,运距3公里以内核算,人员减少到50%以上,5年人工成本节约656万;二是提效率,单车自动驾驶提升至30公里/小时,运输时长由16小时升24小时;三是增效益,5年直接收益9342万,人员伤亡降低为0。