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第四节 矿井机电

第四节 矿井机电


  一、设备
  鹤岗煤矿在生产中使用机器始于1920年(民国9年)。当时从哈尔滨德昌铁工厂购进六四立式锅炉1台,功率160马力,作为动力用于坑内抽水。另外还购入水管、汽管、唧筒等设备。1926年(民国15年),北二槽露天开始使用蒸汽绞车提升。1933年(伪大同2年),在南、北二槽露天继续使用蒸汽绞车提升,由47马力水管锅炉供气。露天槽下安设了3台2~4英寸蒸汽小泵排水。1935年,兴山五槽斜井安装了1台蒸汽绞车,至此,蒸汽绞车计有4台,总容量260马力。
  1936年(伪康德3年)8月,鹤岗发电厂建成发电。1937年,开始使用电力机械。兴山南二槽露天北帮安设了矿山第一台150马力大冢电力绞车,兴山五槽坑内左二片安设了矿山第一台日立100马力压风机,部分井下工作面开始使用电钻、V型牛槽溜子(电溜子)。1939年兴山四坑六槽安设了矿山第一台日本幸代300马力绞车。
  1941年(伪康德8年)兴山、东山、南山的斜井安设了300马力绞车和150马力离心扇风机;兴山、东山安设了德国200马力压风机(夫鲁都复)。
  1945年抗日战争胜利,日本侵略者在溃逃时,对矿山进行了破坏。1946年,矿务局开始组织修复矿井设备,使矿山部分恢复了生产。到1948年,全局矿井机电设备恢复了50%。
  1949年,煤矿恢复工作基本结束,矿井机电工作开始起步发展,各种设备的使用数量,超过东北沦陷时期最好水平。
  新中国初期全局使用的生产机器均系从敌伪手里接管过来的破旧设备。随着生产的恢复和发展,逐渐引进了一些苏联新造的矿山机械,以苏式设备替代了30年代的日式设备。特别是1955年以后,新一煤矿、兴安煤矿相继投产,这两对竖井安装使用了大量的苏联制造的机电设备。
  自60年代起,我国在自力更生的基础上,吸取国外先进技术,结合我国的具体实践,制造出一系列矿山设备和备件,开始在煤矿大量使用。
  进入70年代以后,开始大力推广应用电子技术,1973年1月22日,矿务局召开了广泛应用电子技术经验交流会,使电子技术在全局得到广泛应用。1975年,引进2台日本H型压风机,同年还引进英国道梯垛式支架和MK—n型综合采煤机组,1977年引进1台瑞典多绳摩擦轮绞车。1978年相继引进波兰、西德节式、掩护式支架,1979年引进日本MRH—R50—13型煤巷掘进机,1980年开始使用国产170型采煤机。使全局机电设备得到更新换代,安全保护系统日臻完善,逐步向机械化、自动化发展。
  二、供电
  (一)井上供电 1936年(伪康德3年)8月,鹤岗发电厂开始向矿山送电。同时架设了长76.5公里的22千伏高压输电线路,向佳木斯送电。同年,中央变电所(西山变电所)建成,开始配电。从此,矿山逐渐使用电力机械。
  1941年(伪康德8年),鹤岗煤矿改为用佳木斯发电厂电力,佳鹤间架设了60千伏高压输电线路,由佳木斯向鹤岗输送。同年,陆镜变电所建成。南岗变电所接受佳木斯60干伏电力,输出11干伏电源供给中央变电所和陆镜变电所。中央变电所和陆镜变电所接受南岗一次变11千伏电源。输出3300伏供给矿山。中央变电所供电范围:兴山、东山、南山;陆镜变电所供电范围:大陆、兴安台。
  1948年,全局各矿送、配电线路有128663米,中央变电所(西山变电所)和陆镜变电所变压器容量16200干伏安。1954年以前,一直沿用日伪遗留下来的以上两个变电所供电。
  由于煤矿规模的不断扩大,促进了送、配电事业的发展。1954年建成南山变电所,1955年建成新一变电所,1956年建成兴安变电所,1960年建成富力变电所,1963年建成岭北变电所,1970年建成南山立井变电所,1981年建成峻德变电所,1982年建成新大陆变电所。
  到1985年,各矿井上供电系统由以上8座变电所和8条高压送电线路组成。佳木斯发电厂电力通过佳鹤甲、乙两条110千伏高压输电线路送到鹤岗。甲线长59公里,通合江电业局属南岗一次变电所;乙线长54.65公里,通矿区兴安台一次变电所,两所降压后输出35千伏电源供给其他变电所。南岗一次变电所向南山变电所、南山立井变电所、大陆变电所、新一变电所、岭北变电所送电,兴安台一次变电所向富力变电所、峻德变电所送电。
  鹤岗矿务局为合江电业局的最大用户之一,1985年用电量为6.04亿度。
  (二)井下供电 东北沦陷时期入井高压电缆电压为3千伏,铠装铅包纸绝缘电缆1条,大多由绞车道进入井下。
  1945年抗日战争胜利后的4年经济恢复时期,矿井井下供电仍然沿用日伪时期供电方式。容量50马力以上的电气设备电压为3干伏,低压动力设备采用220伏电压供电,电钻采用110伏电压供电。
  1949年,变压器数量为597台,总容量7016干伏安。单台量大容量为30千伏安。1950年,引进苏式采掘设备后,开始使用nMB型电磁开关。井下变压器容量增加50干伏安和100千伏安两种。
  第一个五年计划期间,井下用电设备占矿井全部设备容量50~60%。新一煤矿和兴安煤矿投产后,井下供电系统有了新的模式,井下供电设备基本是苏联制造,入井电缆为6000伏钢丝铠装干式纸绝缘电缆,在井底车场中央泵房相邻处设中央变电所,担负井底车场低压设备和照明供电,并将6000伏电源经此处控制后分到各采区;采区设采区变电所,将6000伏电压变为380伏电压向采区设备供电。
  兴山矿、东山矿、南山矿也大量增加了额定电压为380伏的仿苏型号设备,与原有额定电压220伏的老设备,在同一个矿井甚至同一个作业场所使用,使矿井设备管理和变配电系统的安装维修工作复杂化,曾多次发生电压接错造成设备烧损或出力不足事故。1956年初,兴山煤矿四井把井下低压动力电压统一为380伏,接着兴山、东山、南山各矿普遍进行了井下供电技术改造,并于1958年完成。在矿井升压技术改造的同时,井下供电系统的电缆线路、高低压开关、变电峒室等也按照《煤矿试行安全规程》的要求,参照新一、兴安两个竖井的模式进行了技术改造。根据实际需要设置中央变电所和采区变电所,高压使用仿苏YPB—6防爆开关,低压则使用仿苏AφB型的馈电开关并配上检漏继电器,完善了接地系统。铠装电缆接头使用了灌固体绝缘油的接线盒或BщK—1(500V、200V)防爆母线盒,使井下供电系统的安全情况和供电质量,比技术改造前有了很大改善。
  随着生产的不断发展,井下设备容量迅速增大,1965年开始使用国产MLQ—64型采煤机组,单台皮带运输机的容量由16.5千瓦、29千瓦提高到32千瓦、47千瓦;单台刮板运输机的容量由11千瓦提高到20、44、80千瓦,并出现了160千瓦的刮板运输机。设备迅速增容和井下供电能力的矛盾,逐渐突出。60年代末,各矿采区配电点到采区变电所的距离,一般都在500米以上。使用50平方毫米和70平方毫米以上铝芯铠装电缆供电,电缆截面不断加大。在供电距离较长的采区甚至被迫采用多条电缆供电。特别是使用滚筒式采煤机组后,因为这种机组使用660伏电源,因此,采区又出现380伏、660伏两种不同供电电压。为使井下供电技术经济合理,从1968年开始,进行第二次井下供电技术改造。当时井下低压设备电动机1700台、总容量29757.8千瓦,矿用变压器211台、总容量30060千伏安,干式变压器643台、总容量2005千伏安,低压防爆开关3099台。总计5653台设备和500伏级的橡套电缆132.2公里全部更换,历经15年,到1983年全部改造结束。新一、富力、兴安3个新矿采用6000伏高压电缆入井。至1985年,只有兴山煤矿六井一个斜井,仍用3000伏电缆入井。
  三、提升压风排水
  (一)提升东北沦陷时期,各斜井均为串车提升。
  新中国初期,兴山、南山、东山3个煤矿,全为片盘斜井开拓,串车提升,多片盘挂钩,井上甩车,煤、岩混提。一个井筒多用,提煤(岩)、下料、上下行人,操作复杂,且不安全。
  自1955年新一煤矿投产以后,随着各矿开拓方式的不同,形成4种提升方式。
  1.立井提升。1955年新一煤矿建成投产,提升方式为箕斗(罐笼)定点提升。主井设4米双滚筒绞车,用6吨底卸式箕斗提煤;副井设5米双滚筒绞车,用3吨翻转罐笼提矸、送料、运送人员。1956年投产的兴安竖井,1970年投产的南山竖井,1981年投产的峻德竖井均为立井提升方式。
  2.斜井箕斗提升。1957年大陆煤矿投产,主井采用斜井箕斗定点提升,用4吨后卸式箕斗提煤。1969年投产的兴山煤矿一井,1978年投产的兴山煤矿二井,1979年改造的兴山煤矿六井均为这种提升方式。
  3.斜井皮带提升。1968年富力煤矿运输系统改造完成,由斜井绞车提升改为斜井皮带提升。1982年新皮带井建成,装设鹤岗第一台钢丝绳皮带运输机,全长1180米,电机功率400千瓦。
  4.斜井串车提升。各竖井矿的材料斜井、箕斗斜井矿的副井,使用串车提矸、下料。到1985年,全局仅新一煤矿五采区使用串车提升。
  (二)压风东北沦陷时期和新中国初期,压风站在井下分散布置,供风时间每日2—3小时,从1955年开始,逐步由分散布设改变为集中压风站的供风方式。
  由于矿井不断延深,瓦斯等级加大,大功率压风机缺少防爆设备,加之压风设备容量和峒室面积逐渐增大,从1964年开始,又逐步将井下压风站改为地面压风站。1985年,全局7个井工矿59台空压机,分布安装在14个压风站,其中12个为地面压风站,2个为井下压风站。总压风管路长85.4公里。每日供风时间16~18小时。
  (三)排水鹤岗煤矿在1920年(民国9年)开始使用蒸汽唧筒进行排水。东北沦陷时期矿山每个井口只有1个泵房1台水泵,单管排水。矿井抗灾能力很低,1937年(伪康德4年)7月22日中午,30分钟内下了30毫米暴雨,露天坑内象瀑布一样进了水,停产排水20天。
  新中国初期,仍沿用日伪时期多段排水的排水方式。1955年,新一煤矿投产。中央泵房设苏式38——200X4水泵6台,2台使用、2台备用、2台检修。铺设管径为269毫米的排水管3条,水仓总容积3600立方米。自此,矿务局的矿井排水,逐步采用了新一煤矿这种集中排水站的方式。中央泵房面积大,水仓容积大,单台设备容量大,增加了备用检修的水泵,多管路排水,增加了矿井抗灾能力。1956年兴安煤矿投产时,中央泵房设Aяп300水泵9台,3台使用、3台备用、3台检修,铺设273毫米管径排水管5条,水仓总容积9300立方米。1960年一次大雨,地面塌陷,矿井与地面透水,在井下机车库和大巷被淹的紧急情况下,开动了全部9台水泵,用5条管路同时排水,24小时设备不停运转,消除了水患,保证了矿井正常安全生产。
  到1985年共有井下排水站16处,安装67台水泵,总额定排水能力22620立方米/小时。各井下排水站全部按煤矿安全规程的规定,保持有足够的备用、检修水泵台数。在16处排水站中兴安煤矿,兴山煤矿一井、二井、六井,大陆煤矿,新一煤矿三水平为两段排水,其余均为一段排水,主排水管路总长61.7公里。