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纪念我院建院54周年回顾云岗煤矿的建设历程
新闻来源:威尼斯569vip游戏 编辑:本站编辑 浏览次数:4947 加入时间:2013-04-12 17:45
纪念威尼斯569vip游戏建院54周年
回顾云岗煤矿的建设历程
 
                                           ■ 刘荣弟  刘剑铣                 
 
矿井概述   
                        
    云岗矿井位于大同市西郊云岗沟内,距市区约15公里,交通方便。井田南北长14公里,东西宽4.5~5.7公里,面积约为80平方公里。井田内地形复杂,十里河从西向东流经,将井田分成南北两翼。工业广场标高+1180米。
    井田内地质构造简单,地层产状平缓,煤层倾角为5~7度,无大的含水层,断层较少,煤层呈波浪起伏。井田主要开采侏罗纪大同群煤层,有可采煤层13层,煤层总厚度23.19米。井田内有地质储量10亿吨,可采储量为6.75亿吨。矿井设计能力为270万吨/年,服务年限163年,矿井采用分期建设、分期投产,这样可缩短建井工期,达到设计能力快。第一期工程年产量为150万吨,六年建成,投产一年即达到设计能力。第二期工程增加年产量120万吨,实际建井工期5年,投产当年就达到全矿井设计能力270万吨。矿井采用一对立井底板岩石集中运输大巷和盘区石门的开拓方式,全井田分为两个开采水平,第一水平为+1020米,第二水平为+940米。
    第一期设计能力年产150万吨,于1966年12月开始施工,1973年移交生产。1974年就产煤150万吨,达到了第一期设计能力。第二期设计能力120万吨,于1978年建成,当年产煤266万吨。建设矿井总投资为1.35亿元,其中临时工程约700万元,约占5%,折合吨煤投资50元,在当时全国来说这也是比较低的。自1973年投产以来产量持续上升,利润不断增加,到1979年年底,其生产原煤1296万吨,上交利润14158万元,建设矿井所用的投资已全部回收完毕。
云岗矿——大事记录
                   
    一、1965年8月:院接受设计任务
    二、方案设计:1965年10月12日-1965年12月初
                  1966年2月经煤炭部审查批准
    三、初步设计:1966年3月9日-1966年5月15日
                  1966年5月26日经煤炭部审查后批准
    四、施工图设计:1966年6月1日-1966年9月30日设计完成主井、副井、风井各井筒、工业广场场地整平、输电线路、宿舍、公路等第一批施工图。1966年10月-1970年1月施工图全部完成。
    五、驻矿施工代表:设计队1966年11月返院后根据矿方施工需要,分别两种情况:一是长期驻在现场,一是短期施工问题处理后就返院。
    长期驻在矿施工现场的有:
    采矿:刘荣弟、都辅成、虞海泉、李根沐
    机电:徐守利、刘宝利、赵惠莲
    机制:欧阳植、丁晨先
    土建:张茨、尤管康、李世伯
    运输:岳古汉、张衍文
    暖卫:赵楚坤
    六、矿井施工:1966年10月1日开工典礼
                  1973年3月5日建成投产
    七、矿井投产:1973年3月投产,1974年投产后的第一年即达到设计一期产量150万吨/年。第二期设计能力120万吨,于1978年建成。当年产煤266万吨,到1979年共产煤1296万吨,建设矿井所用资金已全部回收完毕。
    八、荣获优秀设计:1982年2月煤炭工业部首届全国优秀设计评审会议上荣获金质奖,并获奖金2000元,院派盛树德参加颁奖会议。
    九、1982年6月国家建委在北京举行了全国优秀工程展览会,云岗矿井参加展出,受到好评。1982年8月在北京举行的国际矿山会议,云岗矿设计进行了大会发言,受到与会国内外人士的一致好评。
    十、媒体报导:中央人民广播电台在矿井投产的当天晚上18:30分全国电台联播中进行了报导。以我国自己设计、自己施工,全部采用国产设备的大型现代化的大同云岗矿井建成投产。
    山西日报:1982年3月,发表撰写的云岗矿井获奖报导。
    山西煤炭:1982年第二期刊载相关文章报导。
    山西省煤矿设计院、山西矿业学院、西山矿务局合编的《煤矿开采设计》一书对云岗矿井作了介绍。
    重庆院1985年编写的全国大型矿井调查资料汇编中作了介绍。
    1965年,全国煤炭总产量约一亿吨,山西全省八大矿务局总产量为2460万吨,加上地方矿井产量大约总量为2500万吨。去年2011年全国煤炭总产量为40亿吨,山西省为8亿吨,是1965年产量的40倍,可见当时煤炭产量太少了。由于煤炭供不应求,南方有的省市电厂停产了,工厂限产了等等,上海、浙江、江苏、江西等省市纷纷派人来山西求助煤量。沪号、浙号、苏号、赣号字运输煤炭的汽车在各个煤矿的储煤场排成了长队,在太原市大街上也可以看到沪号、浙号等外省运输汽车来往奔跑。煤炭部及省煤管局决定在山西省几个煤田兴建一批大型或特大型矿井以满足全国经济建设对煤炭的需要。云岗矿井就是当时急待设计、施工的第一对特大型矿井。
    煤炭部将云岗矿设计交由我院设计,这是上级对我院、对我队的最大信任,最大企望。因为云岗矿在当时是全国第一对特大型矿井。在这之前可以说大多数都是中小型矿井设计,也有为数才几对的大型矿井。云岗矿井设计对全国设计院来说都是一个挑战项目。我院我队能担负这项重任是光荣的,也是艰巨的,设计队员在出发前的会议上纷纷表示:我们有信心勇挑重担,齐心协力,共创奇迹。
    1965年8月,院里接受设计任务后,立即就开始着手组建云岗矿井方案编制小组,由王彤负责,采矿:都辅成、何尔圣,机电:徐守利、赵惠莲,机制:欧阳植、丁晨先,土建:张茨、张铁庭、李世伯,采暖:赵楚坤,运输:岳古汉、姚在为,经济:吕源植、刘茂林等。10月中旬进行方案设计,11月底完成。1966年2月经煤炭工业部审查批准。方案批准后即开始编制云岗初步设计。1966年5月初步设计完成后,报煤炭部后获得批准。同年6-9月份完成主井、副井、风井各井筒、广场整平、输电线路、宿舍、公路等第一期施工图纸。设计过程中自始至终贯彻勤俭建国的原则和勇于创新的精神,在产量确定,井田划分,开拓巷道布置,通风方式,场面布置,煤炭储运方式等主要设计上都打破了以往常规惯例,科学地进行了大胆的试验,并与施工单位紧密配合,得到施工单位的大力支持、帮助,这是云岗矿井设计取得成功的原因之一。下面着重谈一谈我们是如何对矿井几个主要环节选择确定。
    (一)井田位置及工业广场的选择确定:
    这是一分歧意见较多的问题,当时争论的相当激烈。云岗矿井1958年曾由某单位做过一次设计,年产量为180万吨。井口位置选在云岗石窟对面山坡上,用一对18°斜井开拓,井筒已施工到底,后因三年自然灾害困难停建。1965年8月这项工程移交我院重新设计。当时煤炭工业部已批准的大同云岗沟矿区总体规划,将原云岗井田东部向西压缩了1公里,划给相邻的晋华宫井田。西部向西扩大、已施工的旧云岗斜井位于井田东部边界之外,如仍用于开拓全矿井,势必造成初期开拓工程量大,工期长,井下运输距离远,营运费高,给将来生产带来困难,加之主要运输大巷偏高,难易开采,井田北部煤层、地面狭窄,无回旋余地。地面大铁路线路长坡度大,机车只能牵引半列车,运输量小,距离相邻的晋华宫矿太近,影响其发展。又因距离云岗石窟太近,对石窟的保护不利。由于这一系列因素,如再用旧斜井开采,显然是非常不合理的。尽管斜井已施工,已投资100余万元但不能因小失大,因局部而影响整体。我们经过认真详细的方案比较,吸取了大同口泉沟矿区建井密度过大的教训,确认新的井口位置及工业场地必须向西移,重新选址,旧的已施工的斜井可作为分区风井使用。
    1966年2月18日,煤炭工业部领导亲自主持,召集有关人员对此方案进行会审。经过辩论,采纳了我们的意见,事实证明这个决定是正确的。
    当时铁路矿区支线沿十里河南岸修建到东邻晋华宫矿,同时根据煤层赋存条件,使初期采区布置在较为理想的地方。我们将新的井口位置及工业场地选在十里河南岸,靠近井田的中央煤层较为富集的姜家湾村附近。这里地面较为开阔。便于布置厂房建筑,有回旋余地,井筒位置适中,井下开拓布局合理,初期井巷工程量小,两翼运输距离均衡,营运费低,初期各盘区煤层赋存条件好,能保证产量。同时各盘区均设有分区风井,实现了分期建设,分期投产,分区施工,多头掘进。建井时的最大贯通距离也缩短到1900米,从而大大缩短了建设工期,使云岗矿井得以早日出煤。同时对云岗石窟周围环境的保护起到了重要作用,一定程度上保护了云岗石窟少受外界影响或不受影响。
    (二)开拓方式的选定
    原拟采用斜井开拓,但由于当时橡胶供应不足,而且强力皮带刚刚开始试制,有些技术问题尚未解决(由国外引进的橡胶树刚刚在海南试种,到采橡胶尚需几年)。另一方面,经我们调查询问后得知沈阳仓库有绞车库存设备。因此,我们结合煤层地质条件出发,决定采用一对立井,底板岩石集中运输大巷和盘区石门的开拓方式。
    运输大巷的位置,按历来的设计都是沿煤层底板等高线布置,如按这种方式布置,巷道全部在煤层内,虽有掘进费用低、速度快的优点,但受采动影响大,巷道维护困难,维护费高,巷道沿煤层底板等高线走,弯曲多,事故多,严重影响运输,矿井产量大,运输难以保障等。我们打破以往的常规,将第一水平主要运输大巷布置在7-1#煤层底板下15-20米的岩石中,南北成一直线纵贯全井田,采用锚喷和毛料石两种支护方式。这样布置好处很多。首先不受煤层波状起伏走向多变的影响,便于机车运输,也更有利于随着技术进步、橡胶供应的好转、主要运输大巷更换、皮带的安装和铺设维护检修等。其次巷道易于维护,可节省大量维护费用,更有利于近距离煤层群的联合开采。
    (三)主副井提升
    主井提升:采用立井箕斗提煤。因矿井产量大,如选用一套提升设备,则需6米单线绞车和16吨箕斗。当时国内尚不能生产这样大的提升设备,本着立足国内自力更生的原则,我们在设计中化大为小,选用了两套提煤设备,解决了绞车和箕斗的选型、制造、供应等问题。
主井井筒直径6米,内装两套10立方米箕斗,用两台4米双滚筒绞车提升。两套提升设备机动灵活、潜力大,水平伸深过渡方便。
副井提升:因矿井产量大,升降人员多,其辅助作业量也大,所以也采用立井提升,井筒直径6.5米,安装一台4米双滚筒单绳绞车(型号与主井相同,便于管理和维护),此井用以升降人员、材料设备等,并兼作进风之用。
    (四)地面布置
    生产设施:原煤系统设有筛分厂,将煤筛分为0-13,13-25,25-50,50-100,+100以上,+50以上煤进行人工选矸。筛分后的分级煤分别装入总产量25000吨的(直径为17.4米)6个圆筒仓内,圆筒仓依沟傍山而建,不但充分利用了地形,减少了土石方,而且还使矿井地面壮观,受到了国内外的好评。大同地区每年刮风时期长而且风量大,筒仓对防止储煤场被风吹散污染周围空气起了极大作用,尤其云岗矿距离云岗石窟较近,对保护云岗石窟也做出了贡献。
    云岗矿井是全国煤炭系统第二个使用筒仓的矿井,6个圆筒仓共用钢材230吨,折合吨煤用钢量9千克,节约资金30余万元,采用滑模施工节约木材200立方米,人工1万多个,节约施工费用7万元。
    由于圆筒仓有与其他储煤方式无法相比的优越性,所以很快在全国煤炭   系统新设计中获得推广,投产使用中获得好评和赞扬。
    (五)在俱乐部、食堂等大跨度建筑物屋盖结构的设计中,我们采用了环节点平板网架的新结构,在煤炭系统我院首先采用了这种新结构。1974年在云岗矿职工食堂建成全国煤矿建筑中第一个网架屋盖。由于它具有建筑布置灵活,造型整齐美观,受力合理,空间刚度大,整体性好,节省钢材,施工简便,覆盖跨度大,抗震性能好等优点,所以引起了各方面的重视,在煤炭系统很快得到推广。
    大同云岗矿井是我国自行设计,自己施工,全部国产设备装备的第一座特大型矿井。该矿井采用了一次设计、分期建设、分期投产的办法,在投产后第二年即达到了设计生产能力,具有投资少、建井工期短、出煤早、受益快,充分发挥了投资效果。在多、快、好、省地发展煤炭事业和进行煤矿设计方面迈出了可喜的一步,同时它为煤矿设计和矿井建设创新了一些新思路和新办法,具有广泛推广的价值。
    60年代中期,据我们收集到的资料和了解到的情况来看,在世界上几个盛产煤炭的国家如苏联、波兰、法国、南非、美国等都未有过特大型矿井设计和建设施工方面的经验。云岗矿井又是国内首个特大型设计。我院在没有任何资料的情况下遵照自力更生、艰苦奋斗、勤俭建国的方针,在节约三材(钢材、木材、水泥)和橡胶供应奇缺的条件下,在云岗矿井的设计作了一些创新的探索、构思和较为新颖的尝试。这些新的构思和尝试对后来的特大型矿井设计和建设起到了可供参考和借鉴作用,概括如下:
    一、大型矿井采用一次设计、分期建设、分期投产的办法,在投产后的第二年即达到设计生产能力,具有投资少、建井工期短、出煤早、受益快,充分发挥了投资效果。到矿井投产后的第六年即1979年底,共生产原煤1296万吨,上缴利润14158万元,建设矿井所用的投资已全部回收完毕。
    二、矿井井下主要运输大巷开设在煤层底板以下15-20米处,南北翼成一直线贯纵全井田,避开了历来沿煤层底板等高线开设巷道的弊病,便于机车运输,并节省巷道维护费,同时也为随着科学技术的进步,设备制造能力的提高,物资供应的雄厚,后期矿井装备的更新准备了条件(可以铺设长距离的皮带,矿井产量可大幅增加等)。
    三、地面储煤场设置做了较大改变。没有采用历来贯用的地面设置敞开的储煤场,而是采用了新型的封闭式圆筒仓方式。它具有防尘好,对周围环境污染少,并对煤炭质量的保证和减少煤炭的损失、煤堆的自燃等诸方面都有帮助。
    四、对云岗石窟古建筑物的保护。设计中格外重视,除在石窟下面留有足够保护的煤柱外,又作了大量工作,如:将1958年建设的云岗矿从石窟对面向西搬移2千米,重新选择了新工业场地和井筒位置。这样做能最大限度地减少对石窟的影响和周围环境的污染。
    五、俱乐部、食堂等大跨度建筑物屋盖的结构。采用了环节点平板网架的新结构,它具有建筑布置灵活,造型整齐美观,受力合理,空间刚性大,整体性好,节省钢材,施工简便,覆盖跨度大,抗震性能好等优点。
 
 
 
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