开滦集团荆各庄矿
开滦集团荆各庄矿业公司工业广场煤柱开采与监测
开滦集团荆各庄矿业公司工业广场煤柱开采与监测孟凡森【摘要】文中对开滦集团荆各庄矿业公司工业广场煤柱的开采与监测工作进行了论述,并讨论了如何建立地表岩移观测站、如何监测等内容,对今后开采同样条件下的煤炭资源具有一定的指导意义.【期刊名称】《矿山测量》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】3页(P10-12)【关键词】工业广场;煤柱;开采;监测【作者】孟凡森【作者单位】开滦集团煤业分公司地测部,河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TD326开滦集团荆各庄矿业公司于1979年建成投产，矿井设计生产能力120万 t，2006年核定生产能力195万t。
矿井设有三个生产水平8个采区(其中一水平5个、二水平2个、三水平1个)，目前仅剩余一水平西二和三水平两个采区。
随着矿井生产能力的扩大和生产水平的不断延伸，矿井资源量日渐枯竭。
为有效缓解矿井生产衔接紧张问题，延长矿井的服务年限，最大限度的提高矿井回采率，矿决定于2008年8月1日开始对工业广场煤柱首采0091工作面进行开采，2009年5月31日开采结束，共采出煤炭97.1万t。
1 概述荆各庄矿矿井工业广场地表建(构)筑物十分密集，有矿新老办公楼、采区楼、服务公司办公楼、培训楼以及综合楼等办公建筑，职工宿舍楼、食堂、医院、浴室等生活设施及建筑，还有主副井井筒及附属设施、绞车房、风机房、配电室、锅炉房、材料库、调运楼以及各生产维修车间等生产设施及建(构)筑物。
各建(构)筑物结构各异，既有建筑结构较好的办公楼，又有结构简单的简易平房，楼高从一层到六层不等，其中受到0091工作面开采影响的区域位于工业广场南部，该区域内建筑物主要以一层简易平房为主，只有职工浴室为二层建筑。
开采后重点保护的建(构)筑物主要是矿井的主、副井绞车房以及压风、扇风机房等。
本矿区域地质采矿条件主要有以下特色:(1)主要地层该区地层从下往上依次为:奥陶系中统马家沟组(O2)、石炭系(C)、二叠系(P)、风化壳、第四系松散沉积物(Q)。
资源枯竭矿井储量挖潜研究与探讨
在矿井的可采煤层 中 ，９ 煤层 、ｌ ２ — ２ 煤层属
厚煤层 ，煤厚一般在 ４ ． ０ ｍ以上 ，前些年对此类厚 煤层一般采取走 向长壁恒底分层开采 ， 造成部分剩 余残煤至今无法 回收。近几年 ，由于采用综机恒底
开采 ，顶 板 放煤 ，一 次 采 全 高 ，减 少 剩 余 残 存 煤
第 １ 期 ２ ０ １ ３ 年 ２月
河
北
煤
炭
ＮＯ ． １ Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
ＨＥＢＥｌ ＭＥｒ ｒ ＡＮ ＨＥＢＥＩ Ｃ０ＡＬ
资源枯竭矿井 储量 挖潜研究与 探讨
刘 鑫
０ ６ ３ ０ ２ ６ ） （ 开滦集团 荆各庄 矿业分公 司，河北 唐 山
摘 要 ：通 过分 析 总结 近年 来 开滦 集 团荆各 庄矿 资 源枯 竭现状 ，采用 先进 技术 和科 研论 证 等
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ － １ 卜２ ９ ； 责任编辑 ：刘子萌
枯竭 ，面临关井闭坑 ，加大储量挖潜力度 ，延长矿 井服 务年 限 已成为 矿井 发展 必然 之路 。
３ 加大储量挖潜力度的技术手段
开滦集团荆各庄矿经过开采 ，正常可开采块段 所剩无几 ，剩余的多是边角块段 ，各类煤柱等难 以 开采的储量块段。经过分析论证 ，决定对具有残存 煤量 的储量块段可挖潜 区域 、边角余煤 可挖潜 区 域、 “ 三下 ”压煤 可挖 潜 区域 、９ 煤层 三分 层 可挖 潜区域、１ ｌ 煤层薄煤层区域 、Ｆ ３ 防水煤柱 区域等 区域进行储量挖潜。
刍议煤矿大倾角采煤技术要点
刍议煤矿大倾角采煤技术要点王洪东（开滦集团荆各庄矿业分公司，河北唐山063000）摘要：我国的大倾角煤层的煤储量相对比较多，并且分布也比较广。
由于煤层的倾角比较大，这就直接导致在采煤过程中所留有的煤柱就比较容易出现片帮塌落的情况，这在很大程度上直接导致维护煤层平巷的难度增大。
本文将对煤矿大倾角采煤技术的要点予以准确分析。
关键字：煤矿；大倾角；采煤技术；分析中图分类号：TD823文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2012)24-0001-01一、大倾角煤层采区的巷道布置因为我国的煤层所呈现出来的倾角比较大，并且在进行下山开采的时候出现缺点的情况非常严重，因此，我国所进行的大倾角煤层采煤在一般情况下都采用的是上山采取的准备方式。
在布置大倾角煤层采区的巷道时，虽然这种布置方法与倾斜煤层和缓倾斜煤层布置巷道的方法基本一致，但是因为煤层的倾角比较大，因此，布置巷道也具有各自的特点。
（一）布置单一煤层采区的巷道我国在对大倾角煤层的矿井进行开采的时候，采区巷道一般的都是以单层布置为主，这就说明在每个煤层开采点进行单独上山眼的布置。
在通常情况下，上山眼所布置的位置在煤层中，并且具体的掘进方向与煤层的真倾斜方向平行，这种掘进的方式会导致上山眼所呈现出来的倾角比较大的情况，如果从安全角度方面考虑的话，运煤以及运料上山眼不能同时兼作行人用。
在大多数大倾角煤层中，上山眼一般为三条，分别为：行人眼、运料眼以及溜煤眼。
在煤矿采区中，如果有矸石排出的时候，这就说明在采区应该增设溜矸眼。
当煤矿采区的涌水量增大的时候，这就说明需要专门为此开掘泄水眼。
（二）采区巷道的联合布置如果只是对煤矿采区巷道进行单层布置，那么就会出现生产分散等缺点。
想要从根本上减少煤矿采区巷道的掘进、提高工程量的维护水平、缩短运输、管线以及通风铺设距离、降低煤矿采区因为搬迁所造成的影响、对劳动生产率的提高、对成本的降低、取得经济技术的良好效果，这就需要在进行巷道布置的时候采用一种联合布置的方式。
荆各庄矿区概述及井田地质特征
1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述1.1.1井田位置、范围和交通位置荆各庄矿井田位于开平向斜的西北侧，中隔凤山～缸窑背斜自成一盆状向斜。
南北长约3.5 km，东西宽约3.4 km，北端闭合，南端开放，其轮廓恰似一直径3.5 km的亚圆形，面积约9 km2。
荆各庄矿位于河北省唐山市北偏东约13公里处，南距马家沟矿6公里，距原京山铁路开平车站10公里，东距陡河发电厂4.5公里。
行政区域属唐山市开平区管辖，见荆各庄矿交通位置图(图1.1)。
图1.1 荆各庄矿交通位置图井田开采范围：北部、西部及南部均以12煤层冲积层下潜伏露头为界，东部及东南部以F1~F3断层组为界，深部以煤12盆状向斜底- 530标高为最终深度，矿井面积约为9 km2。
井田开采范围坐标见表1.1。
1.1.2地形地貌本区为一平坦的冲积平原，东南面沿陡河东岸是由奥陶纪石灰岩构成的东北－－西南方向起伏伸展的低山丘陵。
从东往西有巍山（＋290 m）、凤山（＋180 m）、小梁山（＋100 m）和菀豆山（＋38 m），由菀豆山向西南倾没于平原之下。
由巍山向东北低山丘陵接连绵延，地势逐渐增高，直到青龙山标高达＋493.01 m。
在井田北面约7 km由震旦纪灰岩构成的低山丘陵，东西方向横伏，这两条低山丘陵在井田东面的青龙山一带相汇合。
低山丘陵的伸展方向与地层走向方向一致。
井田内地势平坦，但北部稍高，向南低下，北部地面标高为+38.8 m（湾35孔），南端标高为＋23.85 m（湾补6孔），倾向陡河。
1.1.3河流水系流经本区东南边的陡河，发源于北部山区，上游由二支汇成，东支称管河，发源于丰润县福山寺管泉，西支称泉水河，发源于丰润县赵庄上水路。
二支水流在双桥村北侧汇合，向南流经唐山市区，下游汇集石榴河，向南流入渤海。
河北省水利厅于1965年在双桥村一带修建了陡河水库，水库大坝距井田东端的最近距离为2200 m。
陡河及陡河水库虽然距井田区甚近，但是因其底下均赋存有百余米的第四纪松散沉积物，而且存在有隔水作用的粘土层，对本矿充水没有直接的影响。
荆各庄矿矿井概况1111
矿井概况2.1.1矿井地理位置开滦（集团）荆各庄矿业分公司位于河北省唐山市北偏东约13 km处，南距马家沟矿6 km，距原京山铁路开平车站10 km，东距陡河发电厂4.5 km。
2.1.2井田状况荆各庄井田属于开平煤田，位于开平向斜的西北侧。
中隔凤山-缸窑背斜自成一盆状向斜。
井田北部、西部及南部均以12-2煤冲积层下潜伏露头为界，东部及东南部以F3断层为界，深部以12-2煤盆状向斜底-530 m标高为最终深度，南北长约3.5 km，东西宽约3.4 km，北端闭合，南端开放，其轮廓恰似一直径3.5 km的亚圆形，面积约9 km2。
2.1.3地质条件荆各庄井田的整体构造形态为一盆状向斜。
向斜轴线偏居西侧，近南北延伸，中部略向西呈弧形弯曲，并向南偏东倾伏，倾伏角约5～6°。
断裂构造和褶曲是井田内的主要构造形式，并由此造成含煤地层的产状起伏变化、节理裂隙纵横发育。
矿井的主采煤层为9、11、12-1、12-2号煤，其中9~11煤层、11~12-1煤层平均间距约17.9m；12-1~12-2煤层平均间距约4.5m，煤层平均厚度分别为7.43m、1.62m、2.17m、4.69m。
井田内各煤层均属气煤类，结焦性能较差，主要为动力用煤。
表1 可采煤层特征表2.1.4开拓开采方式采用立井多水平、暗斜井延深。
主井、一号副井和二号副井三个立井均设在工业广场内。
矿井共有三个水平，即一水平（-375米水平）、二水平（-475米水平）、三水平（-530米水平）。
现开采的有一水平东翼采区、一水平西翼二采区、三水平轴东采区、三水平轴西采区。
长壁后退式综合机械化采煤，垮落法管理顶板。
2.1.5生产规模矿井核定生产能力195万吨/年，2009年实际完成产量165万吨；2010年产量140万吨，符合规定。
现在有两个综采队生产。
2.1.6安全系统简介(1)安全管理体系公司的安全管理主要由六个体系组成，即安全组织领导体系、专业安全管理责任体系、安全教育培训体系、安全监督保障体系、隐患排查预警体系、应急救援体系。
荆各庄概况
荆各庄矿业公司概况一、公司概况：(一)地理位置及井田范围开滦集团荆各庄矿业分公司位于唐山市东北约13km，自成一盆状向斜。
南北长约3.5km，东西宽约3.4km，井田面积10.60k m2。
（二）井田开拓与开采储量：井田内地质储量1.4亿吨，其中可采储量7268万吨，截止到2007年底地质储量6854.6万吨，可采储量3603.4万吨。
开拓方式：采用立井多水平、暗斜井延深。
三个立井分别设在工业广场内。
矿共有三个水平。
现开采的有两个水平：有一水平西二采区、三水平东翼采区及南翼采区。
采煤方法：采用走向长壁区内后退式采煤法。
（三）提升、排水、通风、运输系统1、提升系统主、副及新井均为立井，到达一水平（-375m）。
井口标高+35.5m。
主井井深 411.3m，装备一对 9吨箕斗；副井井深422.9m，装备一对铝合金双层罐笼；新井作为进风井，井深431m；一水平以下的主运系统为皮带暗斜井，辅助运输为轨道暗斜井，担负二水平、三水平的煤炭运输和辅助运输。
2、排水系统本矿井三个水平均已构成了永久排水系统。
一水平正常涌水量为902.4m3／h，最大涌水量为2092.8m3／h，共布置18台水泵，每台排水量420m3/h，其中9台工作，6台备用，3台检修；二水平正常涌水量 181 m3/h，最大涌水量1512 m3/h，共布置11台水泵，其中5台工作，4台备用，2台检修，每台排水量450 m3／h。
三水平正常涌水量为3.12m3／h，最大涌水量为11.28m3／h，共布置6台水泵，每台排水量420m3/h，其中2台工作，2台备用，2台检修；由主井敷设2条Φ480×15mm管路直通地面，副井铺设4条Φ419×17.5mm 排水管路直通地面。
3、通风系统矿井通风方式采用中央并列抽出式。
主井回风，新井、副井进风。
回风井装备有两台电机功率800KW，型号2KZ-28得主扇，一台工作一台备用。
4、运输系统井下主要运输大巷选用SDJ—150皮带。
河北煤矿名单
2012-1-22 12:22 zjz699|二级安全生产许可证编号地区企业名称企业负责人行业企业类别矿井核定生产能力（万吨/年）瓦斯等级发证时间（冀）MK安许证字〔2004〕0001 河北省开滦集团有限责任公司钟亚平煤矿国有煤矿0 2004-11-8（冀）MK安许证字〔2004〕0002 河北省开滦集团精煤股份有限公司裴华煤矿国有煤矿0 2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0003 河北省开滦集团蔚州矿业有限责任公司左文兵煤矿国有煤矿0 2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0004 河北省开滦集团赵各庄矿业有限公司张雨良煤矿国有煤矿200 突2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0005 河北省开滦集团唐山矿业分公司田云煤矿国有煤矿300 高2004-11-8（冀）MK安许证字〔2004〕0006 河北省开滦集团精煤股份有限公司范各庄矿业分公司刘宏军煤矿国有煤矿320 低2004-11-8（冀）MK安许证字〔2004〕0007 河北省开滦集团精煤股份有限公司吕家坨矿业分公司郑凌生煤矿国有煤矿330 低2004-11-8（冀）MK安许证字〔2004〕0008 河北省开滦集团钱家营矿业分公司霍忠锋煤矿国有煤矿630 低2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0009 河北省开滦集团蔚州矿业有限责任公司崔家寨矿吕志祥煤矿国有煤矿241 低2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0010 河北省开滦集团林南仓矿业分公司刘滨煤矿国有煤矿60 低2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0011 河北省开滦集团东欢坨矿业分公司高岳煤矿国有煤矿100 低2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0013 河北省开滦集团荆各庄矿业分公司刘双勇煤矿国有煤矿170 低2004-11-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0014 河北省开滦集团林西矿业分公司卢宝祥煤矿国有煤矿120 低2004-11-8（冀）MK安许证字〔2004〕0014 河北省邯郸矿业集团有限公司王社平煤矿国有煤矿0 2004-11-26（冀）MK安许证字〔2004〕0015 河北省邯郸矿业集团蔚县长城煤矿郭海山煤矿国有煤矿 6 低2004-11-26 （冀）MK安许证字〔2004〕0016 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河北省河北金牛能源股份有限公司章村煤矿四井杨印朝煤矿国有煤矿60 低2004-12-8 （冀）MK安许证字〔2004〕0033 河北省河北金牛能源股份有限公司刘建功煤矿国有煤矿0 2004-12-29 （冀）MK安许证字〔2004〕0034 河北省河北金牛能源股份有限公司显德汪煤矿阙建立煤矿国有煤矿130 低2004-12-29 （冀）MK安许证字〔2004〕0035 河北省峰峰集团有限公司张汝海煤矿国有煤矿0 2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0036 河北省峰峰集团有限公司万年矿武好智煤矿国有煤矿150 低2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0037 河北省峰峰集团有限公司黄沙矿赵洪录煤矿国有煤矿60 低2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0038 河北省峰峰集团有限公司九龙矿谷祖雨煤矿国有煤矿135 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0039 河北省峰峰集团有限公司孙庄矿王玉新煤矿国有煤矿45 低2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0040 河北省峰峰集团有限公司牛儿庄矿张文祥煤矿国有煤矿65 高2005-3-31（冀）MK安许证字〔2004〕0041 河北省峰峰集团有限公司薛村矿张党育煤矿国有煤矿135 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0042 河北省峰峰集团有限公司梧桐庄矿李文昌煤矿国有煤矿120 低2004-12-31 （冀）MK安许证字〔2004〕0043 河北省峰峰集团有限公司新三矿白保林煤矿国有煤矿45 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0044 河北省峰峰集团有限公司羊渠河矿谢德瑜煤矿国有煤矿100 高2004-12-31 （冀）MK安许证字〔2004〕0045 河北省峰峰集团有限公司五矿武运生煤矿国有煤矿60 低2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0046 河北省峰峰集团有限公司大淑村矿卢风顺煤矿国有煤矿90 高2004-12-31 （冀）MK安许证字〔2004〕0047 河北省峰峰集团有限公司小屯矿高武煤矿国有煤矿60 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0048 河北省峰峰集团邯郸通顺矿业有限公司王进田煤矿国有煤矿50 低2004-12-31 （冀）MK安许证字〔2004〕0049 河北省井陉矿务局史忠引煤矿国有煤矿0 2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0050 河北省井陉矿务局第三矿黄旭华煤矿国有煤矿45 低2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0051 河北省井陉矿务局元氏矿高文亭煤矿国有煤矿60 低2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0052 河北省井陉矿务局临城矿魏连阳煤矿国有煤矿30 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0053 河北省河北省八宝山煤矿霍惠生煤矿国有煤矿21 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0054 河北省兴隆矿务局张福江煤矿国有煤矿0 2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0055 河北省兴隆矿务局汪庄煤矿赵久东煤矿国有煤矿45 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0056 河北省兴隆矿务局营子煤矿刘春永煤矿国有煤矿9 高2004-12-31（冀）MK安许证字〔2005〕0067 河北省河北省磁县申家庄煤矿王俊杰煤矿国有煤矿74.5 高2005-1-3（冀）MK安许证字〔2005〕0075 河北省河北省永年县焦窑煤矿郭俊元煤矿国有煤矿30 低2005-1-11（冀）MK安许证字〔2004〕0059 河北省河北省邢台政宏矿业有限公司政宏煤矿杨胜杰煤矿国有煤矿9 低2004-12-31 （冀）MK安许证字〔2005〕0065 河北省河北省唐山马家沟矿业有限责任公司王唐生煤矿国有煤矿65 突2005-1-6 （冀）MK安许证字〔2004〕0064 河北省河北省临城兴融第一煤矿白国杰煤矿国有煤矿9 低2004-12-30（冀）MK安许证字〔2004〕0066 河北省河北省石家庄市红星煤矿蛤蚂山井冯乱文煤矿国有煤矿 6 低2004-12-31（冀）MK安许证字〔2004〕0057 河北省河北省邢台兴华煤矿郑牛圈煤矿国有煤矿30 低2004-12-30（冀）MK安许证字〔2004〕0058 河北省国投邢台能源开发有限公司西庞煤矿陈立华煤矿国有煤矿30 低2004-12-30 （冀）MK安许证字〔2005〕0060 河北省河北省邢台伍仲煤矿陈广播煤矿国有煤矿15 低2005-1-5（冀）MK安许证字〔2005〕0077 河北省河北省沙河市三王村煤矿申书学煤矿国有煤矿10 低2005-1-21（冀）MK安许证字〔2005〕0096 河北省河北省磁县六合工业有限公司赵德勤煤矿国有煤矿60 高2005-3-17 （冀）MK安许证字〔2005〕0073 河北省河北省石家庄市北沟煤矿刘天保煤矿国有煤矿 4 低2005-1-13（冀）MK安许证字〔2005〕0072 河北省河北省邢台县许庄煤矿彭会民煤矿国有煤矿9 低2005-1-13（冀）MK安许证字〔2005〕0071 河北省河北省井陉矿区红星煤矿天正井赵二毛煤矿国有煤矿 1.5 低2005-1-13 （冀）MK安许证字〔2005〕0088 河北省河北省蔚县水西煤矿刘峰煤矿国有煤矿0 2005-2-1（冀）MK安许证字〔2005〕0089 河北省河北省蔚县水西煤矿一井任学功煤矿国有煤矿 5.9 低2005-2-1（冀）MK安许证字〔2005〕0090 河北省河北省蔚县水西煤矿二井赵祥煤矿国有煤矿 5.7 低2005-2-1（冀）MK安许证字〔2005〕0091 河北省河北省保定灵山煤电公司张士敏煤矿国有煤矿0 2005-2-1（冀）MK安许证字〔2005〕0092 河北省河北省保定灵山煤电公司一矿张士敏煤矿国有煤矿15 高2005-2-1 （冀）MK安许证字〔2005〕0093 河北省河北省保定灵山煤电公司三矿张士敏煤矿国有煤矿9 高2005-2-1 （冀）MK安许证字〔2005〕0098 河北省河北省保定市涞水煤矿李文龙煤矿国有煤矿 6 低2005-2-1（冀）MK安许证字〔2005〕0085 河北省石家庄市红星煤矿天户井于桂元煤矿国有煤矿 1.5 低2005-2-1（冀）MK安许证字〔2005〕0083 河北省石家庄市井陉矿区西沟煤矿张全贵煤矿国有煤矿 1 低2005-2-1 （冀）MK安许证字〔2005〕0106 河北省河北省任县煤矿卢平奎煤矿国有煤矿 6 低2005-2-1（冀）MK安许证字〔2005〕0103 河北省张家口市老虎头煤矿史福玉煤矿国有煤矿0 2005-3-24（冀）MK安许证字〔2005〕0100 河北省张家口市老虎头煤矿西细庄井史福玉煤矿国有煤矿45 低2005-3-24 （冀）MK安许证字〔2005〕0101 河北省张家口市老虎头煤矿西井史福玉煤矿国有煤矿 6 低2005-3-24（冀）MK安许证字〔2005〕0099 河北省张家口市老虎头煤矿南井史福玉煤矿国有煤矿9 低2005-3-24（冀）MK安许证字〔2005〕0102 河北省张家口市老虎头煤矿玉峰山井史福玉煤矿国有煤矿8 低2005-3-24 （冀）MK安许证字〔2005〕0139 河北省河北省阜平县炭灰铺煤矿杨振明煤矿国有煤矿 5 低2005-6-9（冀）MK安许证字〔2005〕0164 河北省河北省临城县岗头第三煤矿申俊周煤矿国有煤矿15 高2005-6-17 (冀)MK安许证字[2005]0095 河北省井陉县张河西煤矿田富保煤矿乡镇煤矿 1 2005-2-1(冀)MK安许证字[2005]0094 河北省井陉县小作煤矿高春山煤矿乡镇煤矿 1.5 2005-2-1(冀)MK安许证字[2005]0087 河北省秦皇岛马蹄岭矿业有限公司陆东来煤矿乡镇煤矿9 2005-2-1 (冀)MK安许证字[2005]0086 河北省井陉矿区古桥煤矿赵书伟煤矿乡镇煤矿 3 2005-2-1(冀)MK安许证字[2005]0084 河北省井陉矿区横西煤矿耿保元煤矿乡镇煤矿 1.4 2005-2-1(冀)MK安许证字[2005]0082 河北省井陉矿区凤山煤矿北凤山井许惠文煤矿乡镇煤矿 1.3 2005-2-1 (冀)MK安许证字[2005]0081 河北省井陉矿区凤山煤矿正凤井任端生煤矿乡镇煤矿 1 2005-2-1(冀)MK安许证字[2005]0080 河北省井陉矿区张家井煤矿张文庭煤矿乡镇煤矿 3 2005-2-1(冀)MK安许证字[2005]0079 河北省井陉矿区凤山煤矿张润庭煤矿乡镇煤矿 2 2005-2-1(冀)MK安许证字[2005]0078 河北省承德宽城栋梁矿业有限公司张英煤矿乡镇煤矿 6 2005-1-20 (冀)MK安许证字[2005]0076 河北省平泉杨树岭矿业有限公司李常海煤矿乡镇煤矿30 2005-1-19(冀)MK安许证字[2005]0074 河北省承德天赢煤业有限公司李金峰煤矿乡镇煤矿 3 2005-1-14(冀)MK安许证字[2005]0070 河北省井陉矿区贾庄煤矿北寨矿井王保新煤矿乡镇煤矿 3 2005-1-13 (冀)MK安许证字[2005]0069 河北省井陉矿区新王舍煤矿屈玉文煤矿乡镇煤矿 3 2005-1-3(冀)MK安许证字[2005]0068 河北省井陉矿区贾庄煤矿贾庄西井毕麦忠煤矿乡镇煤矿 3 2005-1-13 (冀)。
SD2000变电站综合自动化系统在荆各庄矿业公司变电站的实践与应用
杜 秀 峰 （ 开滦集 团荆各 庄矿业分公 司 河北唐 山 ０３２ ６ ０ ６） 摘 要： 本文针对 Ｓ ０ ０变 电站综合 自动化 系统在 ３ ／６ Ｖ变 电站实际应 用和安装 中出现 的问题 ， 出了功 能选择 、设备 选型 、系统 Ｄ２ ０ ｋ ５ 提 调试和解决 实际问题 的方法 ， 这一技术在 我公 司的实际应 用 ， 高 了变电站电气设备和 电力系统 的监视 、控 制和保 护 自动化 、智能化水 提 平 ， 高 了保 护 控制 的可 靠性和 电力系统的安 全运行 水平 ， 提 并收到显著的经济效 益。 关键词 ： 变电站 综合 自动化 实践 应 用 中图分类号 ： Ｍ５ Ｔ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ２ ３ ９ （０ ８ １ （ ） １ ２ ２ １ ７ － ７ １２ ０ ） ａ一０ —０ ２ ０ 近 年来 ， 着 “ 网” 改造 的深入 和 电 随 两 网运 行 水 平 的 提 高 ， 量 采 用 远 方 集 中 控 大 制 、操作 等 自动化 技术 的变 电站投 入运 行 ， 既 提高 了劳 动生 产率 ， 又减 少 了人 为误操 作 的可 能 。采 用 变 电站 自动化 技 术 是变 电站 计 算 机应 用 的方 向 ， 也是 电网 发展 的趋 势 。 目前 传 统 的 电磁 式 继 电 保护 测 试 装 置 已 很 难 对 继 电 保 护 装 置 的 各 方 面 特性 进 行 全面测试 ， 再适应 技术发展 的需要 。 不 为 避 免 重复 投 资 ， 高 信 息 资 源 共 享 的水 提 平 ， 对 变 电 站 自动 化 系 统 的 信 息 采 集 、 须 处 理 、 传输 加 以 规 范 ， 站 内功 能 配 置 予 对 以 综 合 考 虑 。 目前 变 电站 自动 化 系 统 一 般采 用 以 ｓ ＤＡ 为基 础 的站 端 计 算 机 网 ｃＡ 络， 通过 综 合设 计 ， 减少 二 次 设备 的重 复 配 置 ， 少二 次 回路 ， 少 电流 互 感 器及 电压 减 减 互 感 器 的 负荷 ， 而 简化 二 次 回路设 计 ， 从 并 保 证 数 据 的 一 致 性 。 在 可 靠 性 的 基 础 上 尽 可 能 做 到 软 硬 资源 的 共 享 ， 高 变 电 站 提 的 运 行 及管 理 水平 ， 到 变 电站 减 人增 效 ， 达 提 高安 全 运 行 水 平 的 目的 。 荆各 庄矿 业 公 司变 电站 ３ ｋＶ进线 设 ３ ５ 回 ， ５ Ｖ母 线分 两 段 ， 线 结 构 为 单 母 分 ３ｋ 母 段 。三 台 ６ ０ ｋ ３ ０ ＶＡ 主变 ， 台并 列运 行 一 两 台冷 备用 。６ ｋＶ 母 线 分 三 段 并 列 运 行 。 ３ｋ ５ Ｖ、６ Ｖ每 段母 线 上 各 有 Ｐ ｋ Ｔ一 组 。变 电 所 建 成 投 运 已 经 经 历 了 几 十 年 的 风 风 雨 雨 ， 目前 为 止 ， 内 的 高 压 设 备 均 为 到 站 ３ ０年 前 的 老产 品 ， 次 继 电保 护 设 备 使用 二 的 还 都 是 老 式 的 电磁 继 电 器保 护 ， 括 主 包 变 和 线 路 等 等 。 其 性 能 和 功 能 由 于 常年 使 用 ， 个 系统 已经 严重 老 化 ， 样势 必 严 整 这 重 影响 到 荆 各 庄矿 的正 常 生 产 、 生活 。基 于 以 上 的情 况 ， 荆 各 庄 矿 ３ ｋＶ 变 电 所 对 ５ 的 整 个 系 统 进 行 综 合 自动 化 改 造 。 事件 顺 序记 录 （ ＯＥ） Ｓ 、事故 追 忆 、远 方通 信 等 常 用 ＳＣＡＤＡ 功能 。 １． ２控制 和调节 通 过 键 盘 在 屏 幕 所 显 示 的 画 面 上 对 各 可 控 设 备 进 行 开 ／合 ， ／退等 控 制 操 作 ， 投 对 各 可 调 设 备 进 行 升 ／降 、定 值 设 定 等 调 节控制 。 １ ３对 时 系统 对 时 要 求 是 变 电站 自动 化 系 统 的 最 基 本 要 求 。 我 公 司变 电站 不要 求 ＧＰＳ对 时功 能 ， 要 求 具 有 一 定 精 度 的 站 内 系统 对 时 但 功 能 ， 时 由 系 统 主 机 发 出 ， 站 内 间 隔 层 定 对 设备进行对时 。 １ ４故障 录波 故 障 录 波 的数 据 和 波 形 是 电 网 事 故 运 行分 析 的 重要 参 数 。３ ｋ 变 电站 分 析信 息 ５Ｖ 可 从 保 护 装 置 的 简 短 记 录 中提 取 。 １． ５小电流接 地选 线 ．直流 系统 、消弧 线圈 对 于 我 公 司变 电站 ， 电 流 接 地 选 线 、 小 直 流 系统 、 消 弧 线 圈 的 运 行 情 况 ， 传 人 应 后 台 。 当 单 相 接 地 超 过 两 小 时 不 能 消 除 时， 自动 化 系统 自动 将 消 弧 线 圈退 出运 行 。 １ ６五防 闭锁 ． 五 防 闭 锁 功 能 是 自动 化 必 须 考 虑 的 主 要 问题 之 一 。 我 公 司变 电站 隔 离 开 关 不能 实现 电 动 控 制 ， 此 自动 化 系统 的 五 防 闭 因 锁 必 须 通 过 现 场 智能 钥 匙 （ 能 锁 控 器 ） 智 来 实现。 １ ７继 电保护 ． 保 护 装 置 作 为 系 统 的 有 机部 分 要 求 和 自动 化 系统 保 持相 对 独立 ， 保护 ＣＴ、Ｐ Ｔ与 测量 ＣＴ、Ｐ Ｔ分 开 ， 远方 投退 压 板 和控 制 可 字 ， 线 修 改 定 值 ， 简短 的事 故 采 样 数 据 在 带 和 动 作 记 录 。所 有 保 护 装 置 均 采 用 保 护 测 控一体（ 合一） 置 ， 装置应具有保护 、 四 装 该 测 量 、控 制 、通讯 等 功 能 ， 且 其它 装 置 可 并 通 过 ＤＯ、ＤＩ 关 量 接 口控 制 设 备 的起 停 开 （ 接点 容量 Ａｃ ２ Ｖ／ Ａ） ２ Ｏ ３ 。变 电站 综 合 自动 化 系统 应 具 备 常 规 变 电站 系统 保 护 及 元 件 保 护 设 备 的 全 部 功 能 ， 且 要 独 立 于 监 控 而 系 统 ， 当该 系 统 网络 软 、 硬 件 发 生 故 障 即 退 出运 行 时 ， 电保 护 单 元 仍 然 正 常运 行 。 继 １ ８设备 监视功 能 ． 除 对 主控 室 、６ ｋＶ室 、站 外 ３ ｋ 设备 ５Ｖ 进 行 全 面 监 视 ， 防 、保 卫 的 自动 监 视 也 消 应 纳 入 变 电 站 自动 化 系 统 一 并 考 虑 ， 求 要 能 及 时 将 烟 雾 、温 度 、案 情 等 报 警 信 息 传 送 给 值 班 人 员或 上 级 调 度 中心 。 １． ９人 机接 口功能 具 有 良好 的 人 机 界 面 ， 行 人 员 可 通 运 过 屏 幕 了 解 各 种 运 行 状 况 ， 进 行 必 要 的 并 控 制 操 作 。 当 有 人 值 班 时 ， 机联 系功 能 人 在 当地 监 控 系 统 的 后 台机 上进 行 ， 行 人 运 员利 用 ｃＲＴ屏 幕 和 键 盘 或 鼠 标 器 进 行 操 作 。 当 无 人 值 班 时 ， 机 联 系 功 能 在 上 级 人 调度中心的主机或工作站上进行 。
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(1)大巷布置在底板岩石中，可以避免支承压 力对大巷在影 响，大大改善了巷道维护条件， 降低了生产期间的维护费用。 (2)集中开拓4个可采煤层，生产能力大。 (3)大巷布置在岩石中,不受煤层起伏及走向变 化的影响， 可按开采技术要求直线掘进，易于 掌握工程质量，便于采用大 型运输设备，特别 是皮带运输。 (4)各煤层可同时进行回采准备，开采顺序灵 活，开采强度 大。 (5)煤层内可不留煤柱，煤柱损失少，提高了 回收率。 (6)便于布置采区煤仓，有利于均衡生产。
二、地貌：
• 为一平坦的冲积平原，北部山区为燕山山 脉的余脉，井田北、东、南三面被低山包 围， 颇有山前扇状地景观。井田北部地面 标高+38.9m(较高)，南部 地面标高为 +23.85m(较低)，地面坡度为3％-4％，倾 向陡河。
三、水文：
• 本区东南的陡河。发源于北部山地。下游集入石 榴河。向南流入渤海。主流全长100公里。河水 终陡河及其水库。因其底均赋存百余的第四纪松 散沉积物。而且有隔水作用的粘土层。预料对矿 床无直接的影响。井田内有数条近于南北方向的 平原冲沟。平时干涸。仅暴雨后向陡河排泄水。 经常有水流通的冲谷仅有本区西南部一条。经戴 庄入陡河。年不固。不冻。在双桥村一带有水库。 水库大坝距井田东端最近距离2.2公里。陡河最高 水位+19.5m。低于地面标高10m左右。冬季水位 介于+16~+17m。
2、井底车场通过能力
(1)主提升皮带斜井：设计能力120万吨/ 年，实际上年最大 提升能力为294万吨。 • (2)副提升轨道斜井：采用双钩串车提升， 每钩提升矸石 3400公斤。 •
㈢、三水平车场
• 与二水平相同。
六、大巷位置及数目
• 一、运输大巷位置 • 设计规范规定：主要运输大巷一般布置在最下 一个可采煤层底板下不受开采影响的较坚硬的岩 石中，以保证开采水平和采区有一定的储量。 • 荆各庄矿煤层有自然发火倾向，因此采用了集 中运输大巷 采区石门的布置方式，将运输大巷均 布置在最下一个可采煤层 (12-2)底岩石中，这种 布置方式有以下特点： • 优点
• 下部相当于一般的井底车场，为辅助运输、提升服务ห้องสมุดไป่ตู้ 副井空重车线长度各按一列车长度计算，并在空车停车 线并列一条设备材料线，在重车线石门口(西翼水仓入 口处)并列一条临时存放升井设备及水仓清理的矿车停 车线。 • 井底车场内设有下列峒室：中央水泵房、中央变电 所、调 度站、信号房、副井井底清理斜巷及绞车房、 电机车修理间、 蓄电池机车充电峒室、保健站、水仓 等。 • 这种形式的井底车场的优点是：可以减少主井开凿 深度， 初期工程量少，投资少，同时缩短了主井提升 高度，清理主井 散煤用一条巷道即可，比较方便。缺 点是：峒室多，总工程量 比较大。
2、井底车场通过能力
• • • • • • • (1)主井系统 东翼皮带大巷...................500吨/小时 西翼皮带大巷...................500吨/小时 南翼皮带大巷...................750吨/小时 煤仓容量.......................2300吨 箕斗...........................10吨 提升能力.......................500吨/小时
3、第二生产水平
• -475m水平的可采储量为1583万吨，占375m以下可采储量的66%；主要巷道布置 在12-2煤层底板占55%。因此，将二水平 确定为-475m，采用暗斜井延伸，阶段垂高 为100m。
4、第三水平
• -515水平的煤层可采储量为816万吨，煤层 最低深度-530m。
五、井底车场及峒室
二、井田开拓方式
• 根据本矿条件，采用立井多水平分区式开 拓方式，该种方式不受表土、煤层、地质 构造等条件限制，适应性较强，同时井筒 断面大，可以满足通风的要求，尤其对深 井更有利。其缺点是施工技术、井筒装备 复杂，不能躲开煤层顶板的含水层及 流沙 层，施工困难，掘进速度慢。
三、井筒数目位置的确定
四、气象
• 本区系于半大陆性气候。夏季炎热多雨。 多东南风；冬季严寒凛冽。秋冬多西北风。 雨季集中在七、八、九三个月。年平均降 雨量648.8毫升。最高气温38.50C。最低气 温-22.60C。年平均气温10.60C。冻结期由 11月二旬至次年3月上旬。冻结深0.66m。 地震烈度六级。
五、矿井井田内小煤矿情况
2、井筒位置
• 本井田地表范围的标高为+23.85——+38.9m， 均高于最高洪水位(+19.5m)，因此，井筒位置不 受洪水的威胁。 • 为了使井下各翼储量分布均衡，减少运输费 用和通风阻力，将主副井筒布置在井田东北部(原 大佛头村东南约300m处)。这种布局有以下优点： Ａ、工业广场煤柱损失比布置在井田中央少；Ｂ、 投产初期开拓工程量少；Ｃ、投产后短期内能达 到设 计生产能力，使运输、通风、井巷维护等费 用最低。
⑵副提上部车场
• 在-375m水平1032石门北侧作为车场入 口，车场按1.5列车 长度设计，斜井上井口 设三股高低道，作为上提下放调度矿车之 用，此段为调车场，道巷规格6.8mx4.1m； 断面面积为22.9m。 由上平台的三股轨道 过渡到斜井内的二股轨道上，三组道岔均 布置在15度暗斜井上端的6.5度的斜坡上。 在副提上部车场附近设绞车房、配电室、 绳眼、信号房、 安全档设备峒室等。
四、水平
• 矿井共有四个水平，其中一个为回风水平， 10个采区。
1、回风水平
• 荆各庄矿井田内冲积层厚度变化较大， 东翼与南翼较厚， 西翼较薄，因此回风水 平的标高也随冲积层掩盖厚度的变化而变 化。总回风石门与东翼回风道标高为-246m， 西翼回风道标高为-246m——-180m(理由： a、决定于冲积层的掩盖厚度一般100 —— 380m和粘土隔水层厚度。b、冲积层防水 煤柱线垂高50-80m）。
• 1、井筒数目 • 荆各庄矿设计生产能力为120万吨/年， 生产能力大，服务年限长，因而在投产初 期确定一个主井，担负矿井的主提升；一 个副井，担负矿井的辅助运输及升降人员。 1984年经技术改造后，生产能力核定2004 年为195万吨/年，为了满足通风及辅助运输 的需要，又凿一新风井，同时兼作副提。
开滦集团荆各庄矿业分公司
矿井概况及开拓方式
第一章 矿井概况
• 一、地理位置 • 荆各庄矿业分公司位于唐山市东北约13km处的荆各庄村 荆各庄矿业分公司位于唐山市东北约 处的荆各庄村 附近，在开平煤田凤山西北侧,自成一盆状向斜 自成一盆状向斜。 附近，在开平煤田凤山西北侧 自成一盆状向斜。南北长 约3.5Km，东西宽约 ，东西宽约3.4Km，北端闭合，南端开放，井田 ，北端闭合，南端开放， 面积9.23Km2。南与马家沟矿业公司相距 面积 。南与马家沟矿业公司相距6Km，中间有 ， 陡河相隔，北与陡河电厂相距3.5Km。行政属开平区管辖。 陡河相隔，北与陡河电厂相距 。行政属开平区管辖。 本公司的交通十分方便，铁路： 本公司的交通十分方便，铁路：一条通往用煤大户陡河电 厂的专用线，并与吕陡线在我井田上方交汇； 厂的专用线，并与吕陡线在我井田上方交汇；另一条经马 家沟矿业公司与老京山线的开平站相联。公路： 家沟矿业公司与老京山线的开平站相联。公路：北距 10Km与京沈高速公路、102国道相联，南距 与京沈高速公路、 国道相联， 与京沈高速公路 国道相联 南距7Km经开平 经开平 国道、 与205国道、津秦高速公路相联，形成了比较完整的交通 国道 津秦高速公路相联， 四通八达。井田内共有8个自然村 主要从事农业， 个自然村， 网，四通八达。井田内共有 个自然村，主要从事农业， 除东新庄外其它7个村庄已搬迁完毕 个村庄已搬迁完毕。 除东新庄外其它 个村庄已搬迁完毕。
2、第一生产水平
• 本井田东北部有一椭圆形的向斜构造，煤层埋藏 较浅，最深在-370m左右，占全矿井可采储量 7268万吨的67.9％，为4869万吨；整个水平主要 巷道75%布置在坚硬的12-2煤层底板；井田西部 虽然地质构造较多，但含水较少，煤层产状上倾 下缓。为了能合理划分采区，并增加主要开采水 平上山采区部分的储量及服务年限， 同时照顾已 使用的圆柱式4m直径绞车的使用范围，确定第一 水平为-375m，这样，不仅保证了东翼小煤盆全 部用上山开采，同时又增大了西翼采区上山部分 的储量。
• 井田内无小煤矿开采。
第二节、 第二节、井田开拓开采
• 矿井于1958年兴建，1962年停建，1970年恢复建设， 1979年建成投产，井田范围：东起于庄，西至太平、马庄， 南至刘官屯村北，北至沈庄～小佛头一线，大约以荆各庄 村为中心，略成一个直径达3.5Km左右的盆形。井田探明 地质储量1.4亿吨，其中可采储量7268万吨，设计能力 120万吨/年，服务年限55.5年。1984年进行了技术改造， 使产量逐年上升，1997年核定能力170万吨/年。截止到 2008年底地质储量剩余6537.4万吨，其中可采储量 3442.7万吨。由于计划经济时期连年超强度开采，可利用 储量只有293万吨。矿井资源濒临枯竭。生产能力高，煤 质好的9煤层储量一水平基本告罄，二水平9煤层储量也很 有限，造成生产后劲严重不足。 • 我公司矿井的开拓方式为立井多水平、暗斜井延深。三个 立井分别设在工业广场地内。
• • • (一)、一水平井底车场 1、车场形式 一水平井底车场位于-375m水平12煤层底板岩石内(50m) ，由于矿井 采用带式输送机运煤，设有两套大巷运输系统，因此采用了刀把式环 形车场，皮带大巷与井底煤仓、主井装载系统连接；轨道大巷与副井 提升系统连接。由于不在井底车场内设置煤车装载、存车、调车线路， 车场型式比较简单。 • 矿井东、南、西三翼皮带大巷在进入井底车场前，沿12度倾角抬 高，直达煤仓上口位置。于是，井底车场分为上下两部分，上部为皮 带卸载车场，原煤经皮带大巷卸入井底煤仓，再经装载皮带向立井箕 斗装煤。整个上部车场有以下峒室：皮带机头峒室、配电室、配煤巷、 联络巷、箕斗装载峒室、主井散煤收集上山、105煤仓、(容量1000吨， 上口标高-330.36m，下 口标高-353.37m)，104煤仓、(容量1000吨， 上口标高-330.36m， 下口标高-353.37m)，103煤仓(容量300吨,上口 标高-334.24m， 下口标高-353.31m)。