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实行比质比价采购对煤炭企业的影响
□唐继玲
随着社会主义市场经济体制的建立和逐步完善，绝大部分物资的市场动态也发生了根本性的转变，物资采购由卖方市场变为买方市场，给物资采购工作带来很大的便利，但同时也出现一些问题。为此，对物资采购实行“比质比价”进行立项开展效能监察是很有必要的。
一、实行“比质比价”采购的必要性
比质比价采购，是在采购时实行比物资供应质量、比物资供货价格、比物资采购中间费用、比售后服务、比供货单位信誉及货款承付方式等物资采购综合要素为主要内容的一种全新的、以买方市场为前提的采购方式。这种采购方式，可以取得最优的质量、最低的价格、最好的服务，达到企业经济效益最大化的目的。
由于煤炭生产企业所需物资品种繁多、价值大小不一、供货渠道分散，所以在物资采购工作中必须要坚持“货比三家”，比质量、比价格、比运距、比售后服务等，其目的就是能够最大限度地降低采购成本，提高企业效益。
二、转变观念，创新物资采购管理
强化管理，由经验采购向规范业务流程转变。转变观念，由保证供应型向管理效益型转变。我们要改变过去以大库存保生产、重供应弱管理轻效益的思想，加强市场观念，提高商品经济、物资流通意识，在实际工作中及时调整工作方法，紧紧围绕企业效益这个中心。
比质比价采购能给企业带来丰厚的利润，但离不开公司领导的正确经营决策，只有企业领导首先树立起市场经济观念，树立起成本优先、效益优先的观念，才会给企业采购工作创造实行比质比价采购所需的环境和条件，并制定出相应的、有利于降低成本的办法和措施，这样才能给企业带来真正的效益。
三、从机构、制度、程序上为比质比价采购提供保障
1、成立机构，明确职责，确保采购物品的质量和价格的合理；公开程序，公平竞争，公正办事，择优选点；实行“计划、比价、采购、付款”四分开，形成相互制约的监督机制，增强透明度，维护企业利益。
2、加强对物资采购“比质比价”各环节的监督：是否有物资采购计划；物资采购计划是否合理、科学；是否对库存储备情况进行了核实；是否将隐藏的权力进行了公开化。总之，要明确采购人员的操作行为规范，明确其责任和权力，使比质比价采购成为科学、严谨、可行的制度。
3、 采购程序要建立或规范对价格信息的收集、采购计划的编制与审批、采购价格的确定、供应商资格的审查、物资的验收、货款的结算等程序，使物资采购工作的操作公开透明。如各业务科室应根据各自需求提出切实可行的物资采购计划交到管理科，管理科再按照采购计划进行供货单位的选择和询价、确认供货厂商的资质、产品市场的比价、采购前询价结果的上报以及报批结果的取得，当然，程序的整个过程还需领导干部亲属的回避等等。这样才能保证采购程序操作的公开透明、公正合理。
四、全面提高采购人员的业务素质是搞好比质比价采购的保证
物资采购人员应有丰富的工作经验，熟悉本企业管理状况，并有一定的专业技术知识，了解市场行情。比质比价采购是在市场经济形势下的物资供应工作中的“阳光工程”，因此，要加强对采购人员业务素质的培养，提高对物资采购“比质比价”效能监察工作的思想认识，增强“比质比价”工作的责任心和自觉性，最大限度调动采购人员的积极性。同时，各业务科室要建立相应的工作责任制，实行责任追究，确保比质比价采购扎实、稳妥、协调地顺利进行。
总之，加强比质比价采购的过程管理，是搞好比质比价的关键。所以，企业物资采购单位应自觉接受相关职能部门的管理和监督。众所周知，煤炭企业每年要消耗几亿元的物资，其价格若下降1%，那就将是几百万元的效益。所以，做好比质比价采购工作，使企业在生产中降低采购成本、运输成本、存储成本，我们一定要从物资采购工作入手，使其在科学有效、公开合理、比质比价、监督制约的原则下有序运作，确保企业能够在发展中合理获取利益最大化。
（作者单位：盘江煤电物资供应公司）
水峪煤矿放顶煤研究
□郝志军
1、概述
山西焦煤新峪公司位于霍西煤田汾孝矿区，地理位置位于山西省孝义市西北部，井田南北长约12.6km，东西宽约5.7km，井田面积42.1km2。矿区探明储量4.1亿吨，大部分为高硫、特低磷、低中灰、高热值的优质焦煤。矿井开拓方式为斜井盘区式，1959年3月建矿，1966年1月正式投产，原设计生产能力90万吨/年，1982年改扩建，于1989年月12月投产，达到设计能力300万吨/年。矿井为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量为0.5m3/t，CO2绝对涌出量为0.317m3/t。煤尘具有爆炸危险性，爆炸数为21%。煤层具有自燃发火倾向，最短发火期为6个月。
井田内含煤地层主要为上古生界石炭系太原组及二叠系山西组，含煤岩系总厚度为138.8m，共含煤层11~15层，可采煤层8层。新峪公司现在开采的是9＃、10＃、11＃号煤层。9＃煤层位于太原组下部，煤层平均厚度为1.56m，顶板为K2石灰岩，平均厚度为10m，底板为泥岩，平均厚度为0.8m。9＃煤采煤方法为单一走向长壁采空区全部垮落后退式综合采煤法。 10＃、11＃煤层位于9＃煤层下部，10＃、11＃煤层的顶板即为9＃煤层底板。10＃、11＃煤层在本矿区内合并为一层，平均厚度为7.63m。过去，新峪公司采用的是分层开采，即将10＃、11＃煤层分三次开采，每次采2.2m。随着科学技术的发展和综采放顶煤支架的问世，新峪公司10＃、11＃煤层现在采用的是长壁式综合机械化低位放顶煤全部垮落法采煤法。
2 、综放工作面概况
综放工作面开采煤层为太原组10＃、11＃煤层（位于9＃煤层工作面采空区下部），总厚度为7.63m；煤层倾角3°～11°，平均倾角7°；煤层结构复杂，稳定可采，有5～7层夹矸，节理发育；煤层容重为13.7KN/m3（密度1.37t/m3），工作面采用长壁式综合机械化低位放顶煤全部垮落采煤法。工作面走向长度800~1600m，倾斜长度150~200米。根据煤层赋存情况及采煤机与支架的配套关系，确定工作面采高为2.7m，循环进度为0.8m。回采时，层位控制以3a＃矸为顶板，以4＃ 矸作标志层，4＃矸距离顶板1.18m，一方面保证要留设一定厚度的底煤（根据新峪公司已采综采放顶煤工作面的经验确定为0.4米），防止割破铝质泥岩，造成底鼓或支架钻底现象，给生产带来不利影响；另一方面要保证有足够的顶煤厚度，使放采比较为合理，减少丢煤，提高资源回收率。煤、岩层普氏硬度以及顶底板情况见表2－1。
（煤岩层普氏硬度表2－1）
顶底板情况
3、工作面参数的确定
3.1 工作面运输设备配备
为了加快放顶煤速度，必须要保证工作面运输设备的配套。工作面后部刮板输送机的运输能力应该大于前部刮板输送机，顺槽运输能力应该大于工作面。工作面采用MWG300/700－WD型采煤机、SGZ－764/630型前部刮板输送机（运输能力为每小时1000t）和SGZ－880/800型后部刮板输送机（运输能力为每小时1500t）各一部，运输巷布置一部SZZ－1000/400型转载机（运输能力为每小时2500t）、一部PCM－200型破碎机和两部SSJ—1200/2×315型皮带输送机（运输能力为每小时2500t）。材料巷布置两台乳化液泵，其型号为WRB－400/31.5，一个乳化液箱，其型号为RX－2000L，一台喷雾泵，其型号为XPB－250/45。详细设备见表 2－2。
3.2 初次放煤步距的确定
根据矿压观测理论及实际经验，预计推进6～8m时，直接顶初次垮落，即可开始放顶煤，故将初次放煤步距确定为6～8m。
3.3 循环放煤步距的确定
工作面支架放煤口的水平投影长度约为0.8m，根据放煤理论，放煤步距应当与支架放煤口的纵向尺寸相一致，循环放煤步距应为移架步距的整数倍。合理的放煤步距要既能提高放煤回采率，减少资源损失，又能降低含矸率，保证煤质。结合以往实践经验，我们可将循环放煤步距确定为0.8m。
3.4 放采比的确定
工作面采高确定为2.7m，根据煤层实际厚度，考虑要留设一定厚度底煤以利于拉架，所以确定顶煤厚度为4.53 m，故平均放采比为1.68：1。当然，在实际放煤过程中，由于受煤层厚度变化的影响，所以放采比可能存在不确定因素。
3.5 放煤方法的确定
根据以往经验，可采用一刀一放单轮顺序折返补放式放煤法。即采煤机每割一刀煤，就放一次顶煤。采煤机割煤后，追机移架，在距移架位置15m处开始按支架顺序逐架放煤。先放1号架，见矸后关闭放煤口，然后放2号架。待2号架见矸后，关闭放煤口，再返回补放1号架，将1号架残余顶煤放出，然后放3号架。依此方法，每向前放完一架，即返回补放上一架残余顶煤。还可根据情况分两段或三段放煤。
3.6 循环放煤量
QF =L′hBrC′
式中： L′—放煤长度，机头、尾排头架处不放煤，
B—循环进度，B＝0.8m
r—煤层容重，r=13.7kN/m3
h—放煤高度，h=4.53m
C′—放煤回采率，C′=75%—80%
4、提高放顶煤回收率的方法
4.1 严格按照规定采高进行开采，无特殊地质构造或变化时不得随意改变采高。
4.2 严格按照规定层位进行开采，不得随意调高层位和改变采放比，以免影响回采率。
4.3 要加强放煤工序管理，严格按照规定进行放煤作业。顶煤放不尽，则不准进行下一工序的生产。
4.4 加强放煤工艺研究。根据观测研究采用最合适的放煤工艺，即每一个放煤窗口，必须经过三到五次放煤才可以将煤放尽，在放煤过程中要不断摆动支架尾梁，防止大煤块或大石头堵住窗口而影响放煤量。放煤工要经常观察窗口情况，尽量提高放煤回收率。
4.5 清煤工要及时将工作面浮煤清理干净，必须将浮煤清到输送机内。
5、提高回收率时保证煤质的措施
5.1 工作面遇地质变化时，要及时采取措施管理顶板，避免拉槽冒顶事故的发生。
5.2 有大块矸石时，各转载环节要及时停机拣出，不得混入煤流中运出。
5.3 两巷勾木、废旧钢丝绳、塑料网、棉纱、废旧零件等严禁混入煤流中运出。
5.4 防尘用水应保持喷雾方式，停止生产后，防尘用水要立即关闭。支架液压管路及工作面供水管路出现漏液、漏水现象要及时处理。
5.5 放顶煤时，放煤工要密切注意放煤情况，放净后及时关闭放煤口，尽量减少矸石放出。
6、效果分析
目前，新峪公司经过对三个放顶煤工作面的研究，已从设备配套、采煤速度、放顶煤方法、提高回收率、保证煤质等方面摸索出了一套切实可行的方法，使工作面生产能力、回收率、工效等都得到提高，回收率达到了75％以上。（作者单位：汾西矿业集团水峪煤矿）
基于半导体照明矿灯的矿工定位及瓦斯报警系统
□何瑞科 马新尚
摘 要： 通过对矿用帽灯的发展分析，把半导体照明、锂电池技术应用于矿灯上，
进行矿工的定位及瓦斯报警系统。
关键词： 半导体 锂电 矿灯 矿工定位 瓦斯报警
1. 矿用帽灯的发展
几十年来，国内外煤矿中普遍采用由铅酸蓄电池和白炽灯组成的矿用帽灯。这种灯，体积很大，全灯重量接近3kg。同时，铅酸电池使用寿命很短，且维护工作量很大。白炽灯的寿命也较短，在井下工作时，若白炽灯损坏，将会严重影响矿工的正常工作。特别是这种矿灯的安全性能较差，一旦外部发生短路，将会产生较大火花，有可能会引爆瓦斯。过去，许多井下的爆炸事故都是由于矿灯产生火花而引发的。此外，当铅酸电池内的硫酸一旦溢出，还可能会烧伤矿工的皮肤，严重威胁矿工的安全。
为克服电池漏液产生的危害，国内曾推出过由阀控铅酸电池供电的矿灯，但因原有矿灯充电架不能满足该电池的充电要求，且各种特性没有较大突破，所以未能得到推广应用。为减轻矿灯重量，近年来国内又推出了由镍氢电池或锂离子电池供电的矿灯。但由于其必须配置专用的充电架，造成原有资源的巨大浪费。同时，一旦充电架出现故障还有可能引起镍氢和锂离子电池的爆炸，因此这类矿用帽灯也未能在国内得到推广应用。
近年，由于半导体发光二极管的亮度不断提高，国内研究单位曾试图将其应用到矿灯照明上，但由于一只LED灯的亮度达不到国家标准要求，必须采用多只并联，这样配光系统很难适应，且可靠性也降低，因此虽有样品问世，却也未能推广应用。
2. 半导体照明锂电矿灯的组成及主要优点
2.1半导体照明锂电矿灯的组成
近年来，由于微电子技术的迅速发展，锂电池充电控制器的体积可以做得很小。这种嵌入式充电控制器，可与锂电池保护电路一起嵌入矿灯电池组内部，但这样连接后，电池与灯头之间必须采用三芯电缆连接。如果把充电控制器嵌入到灯头内，电池与灯头之间仍可采用原来的两芯电缆连接。嵌入充电控制器的半导体照明锂电池矿灯由三部分组成：灯头（含开关、LED灯及其恒流驱动电路、反射器、充电控制器、瓦斯传感器、无线电发送模块）、电缆（二芯）、电池组（含锂离子电池和保护电路），如图1所示：
图1 半导体照明锂电矿灯的组成
2.2 主要优点
（1） 采用国际最新推出的功率型半导体照明灯，不仅可大大节约电能，还可提高其使用寿命。2003年，国际上推出了适于照明用的白色LED灯，我们将这种新型光源用于矿灯上，并为其设计了专用的配光系统（已申报国家发明专利），取得非常明显的节电效果。据矿灯检测站检测，原来白炽灯的电流为1A时，矿灯照度为1000Lx，采用半导体照明灯后，电流为350mA时矿灯照度可达4500Lx；电流为200A时，矿灯照度仍可达1000Lx，节省电能80％以上。由于半导体照明灯所需功率很小，因此蓄电池的容量也大大降低。原来矿灯采用8Ah以上电池才能保证国家标准规定的11小时连续照明时间，现在采用3Ah电池，连续照明时间即可达到国家标准要求。这样，蓄电池的体积、重量和成本均大幅降低，完全可补偿因采用半导体照明灯而增加的成本。
半导体照明灯，不仅节能，而且使用寿命长。普通白炽灯的寿命只有1000h，而半导体照明灯的寿命可达100000h，为白炽灯的100倍，因此工作相当可靠。
（2）内置充放电控制与保护电路，可用任意充电架充电，可实现本质安全工作
由于该矿灯内装有锂电池充放电控制电路和过充、放电、过电流保护电路（已申报国家发明专利），还装有半导体照明灯恒流驱动电路，所以该矿灯接入任何矿灯充电架，锂电池的恒流转恒压的充电要求都由内置的充电控制电路来完成，一旦锂电池有过充电或过放电现象，充放电控制电路和保护电路均可自动切断充电和放电，实现双重安全保护。如果充放电流过大或矿灯外部发生短路，该灯可在1ms内切断电源。由于其工作电流非常小，且切断时间非常短，所以不可能产生引爆瓦斯的火花，因而可使其达到本质安全工作的目的。应当说明，内置电子线路的静态漏电流只有2μA，长期装在矿灯内，对电池容量的影响可忽略不计。
（3）采用特制的锂离子电池，彻底消除锂离子电池燃烧和爆炸事故
目前，国内大部分锂离子电池的正极材料均为钴酸锂，这种电池如使用不当，有可能产生燃烧或爆炸，在井下使用，危险性极大。为消除这种隐患，矿灯用锂离子电池的正极材料选用的是安全性能较好的锰酸锂，电池内选用较厚的隔膜材料。这类矿灯用锂电池经国家检测中心检测，在任何故障状态下都不会燃烧，也不会爆炸。
（4）体积小、重量轻、无污染
由于该矿灯采用了半导体照明灯，用电量非常小，同时又采用了目前国际上能量最高的锂离子电池，所以该矿灯的体积只有原来铅酸电池矿灯的五分之一，全灯重量由原来的3kg减小到0.5kg，同时该矿灯电池维护非常简单，且无任何环境污染，不仅携带方便，还可大大减轻矿工的负担。
3. 矿工定位及瓦斯报警系统
由矿灯组成的矿工定位及瓦斯报警系统的总体方案如图2所示：每个矿工随身携带一只无线电发送模块，适时检测工作地点的瓦斯和粉尘浓度，并将检测数据发送到无线电接收模块上。在井下，按一定方位设置的无线电接受模块，通过有线传输方式将矿工检测到的信息适时传送到矿山监控中心，矿山监控中心在计算机屏幕上可及时了解井下的工作状态。遇到突发事故时，矿山监控中心可根据无线电发送模块的编号，迅速确定携带该发送模块矿工的位置；矿工也可通过无线电发送模块向矿山监控中心发送报警信号。
每个矿工携带单片机控制的无线电发射模块的组成，如图3所示。各种传感器的输出信号经放大后，送入内含数模转换器的单片机。在单片机内，输入信号与基准比较，如果输入信号低于基准值，单片机输出信号驱动绿色发光二极管，指示处于正常工作状态；如果输入信号在基准值附近，单片机输出信号驱动黄色发光二极管，指示瓦斯浓度处于临界状态；如果输入信号高于基准值，单片机输出信号驱动红色发光二极管，指示瓦斯浓度处于危险状态。此时，矿灯将不停闪烁，便于矿工能够及时发觉。
当然，所有检测数据还可由单片机的I／O口输出到无线电发送模块上，该模块又将检测数据发送到矿井内设置的无线电接收模块。各个接收模块又通过总线将检测数据送到井上的矿山监控中心。
所有检测数据都以数字值存于单片机内的EEPROM中，万一发生事故，这些数据可作为判断事故原因时的参考。
矿山监控中心可通过井字格布置的无线电发送模块来选择监测点（矿工）的位置，用图表显示所有监测点（矿工）的检测参数及每个矿工的位置。
（作者单位：渭南永泰矿用设备有限公司）
PLC在双面钻孔机床中的应用
□周斐
摘 要： 本文针对双面钻孔机床的结构及运动部件进行设备概况调查，
详细分析了其拖动与控制要求，在对 PLC控制系统与传统继
电器控制系统进行性能比较的基础上，设计并编制梯形图程序。
可编程控制器（PLC）是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。利用PLC代替传统的继电器对机床进行控制，可靠性高，维护量小，是机床控制技术的必然发展趋势。
双面钻孔机床的结构及运动
双面钻孔组合机床用于在工件两相对表面上钻孔。如下图。机床由动力滑台提供进给运动，电动机拖动主轴箱的刀具主轴提供切削主运动。两液压动力滑台对面布置，安装在标准侧底座上，刀具电动机固定在滑台上，中间底座上装有工件定位夹紧装置。工作时，工件装入夹具，按动启动按钮SB6，开始工件的定位和夹紧，然后两面的动力滑台同时进行快速进给、工作进给和快速退回的加工循环。同时，刀具电动机也启动工作，冷却泵在工进过程中提供切削液，加工循环结束后，动力滑台退回到原位，夹具松开并拔出定位销，一次加工的工作循环结束。
机床的拖动及控制要求
机床的动力滑台和工件的定位夹紧装置均由液压系统驱动，定位夹紧装置的动作由定位销液压缸和夹紧液压缸完成，三位四通电磁换向阀控制液压缸活塞运动方向的切换。电磁阀线圈YV5-1、YV5-2控制定位销液压缸活塞运动方向，YV1-1与YV1-2控制夹紧液压缸活塞运动方向，YV2-1、YV2-2、YV4-1，为左滑台油路中电磁换向阀线圈，YV3-1、YV3-2、YV4-2为右机滑台油路中电磁换向阀线圈，YV2-1、YV4-1得电时左滑台快进，YV2-1得电时左滑台工进，YV3-1、YV4-2得电时右滑台快进，YV3-1得电时右滑台工进，YV2-2、YV3-2分别控制左右滑台的快退。
M1为液压泵的驱动电动机，液压泵电动机M1首先直接起动，使系统正常供油后，其他电动机的控制电路以及液压系统的控制电路方可通电工作。
M2为左机的刀具电动机，M3为右机的刀具电动机，刀具电动机在滑台进给循环开始时即起动，滑台退回原位后停机。
刀具电动机M2与M3在加工自动循环过程中，由中间继电器及行程开关控制起停，在调整时，由按钮SB3、SB4手动控制起停，通过选择开关SA1与SA2将刀具电动机从工作循环中摘除，以便于运动部分分别调整。
M4为冷却泵电动机，冷却泵电动机可由手动控制起停，也可机动控制在滑台工作进给时，自动起动供液和工作进给结束时停止供液。冷却泵电动机有两种工作方式：一是通过开关SA4手动控制；一是通过工进工作状态中间继电器的触点机动控制。选择开关SA3可将冷却泵电动机从工作循环中摘除。
SB1为总停按钮，SB2为油泵电机的起动按钮。选择开关SA5与SA6可将左机滑台和右机滑台从整机循环中摘除，从而实现单机自动循环。左机与右机滑台的选择开关SA7与SA8选择滑台的工作方式是：选择手动时，可通过点动按钮SB8与SB10分别向前点动滑台；选择自动工作方式时，可通过复位钮SB9与SB11分别使滑台退回原位。
PLC控制系统设计
该机床的控制是典型的顺序控制，非常适宜用可编程控制器进行控制，采用可编程控制器构成控制系统，可以减小电气控制设备体积，使其工作更加可靠，同时其控制要求易于修改，日常工作中维护量小，其优点是显而易见的。
本系统采用日本松下FP1系列可编程控制器。FP1型PLC属小型机，但是它有丰富的指令系统，CPU的处理速度为1.6ms/千步，具有结构紧凑、硬件配置全、软件功能强等特点，而且它的功能甚至能与大型机媲美，性能价格比较高，适合中小控制系统。
整机起动预置条件：SA1~SA3闭合，SA7SA8选自动方式SQ1、SQ5、SQ8、SQ9被压下，定位夹紧在原位。
结语
PLC控制技术是现代工业控制的热门话题，其应用已在工业控制领域中占主导地位。尤其值得一提的是，PLC的应用在机械行业十分重要，可以说PLC是实现机电液一体化的重要工具，也是机械工业进步的强大支柱。采用本设计方案后，省去了原系统中的中间继电器，整个系统接线简单，缩小了体积，同时也提高了控制的可靠性和控制精度，减少了日常维护量。
（作者单位：平顶山工业职业技术学院）
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