在33個(gè)智能化建設(shè)項(xiàng)目上持續(xù)發(fā)力
劉萬倉 兗州煤業(yè)轉(zhuǎn)龍灣煤礦總經(jīng)理
兗州煤業(yè)轉(zhuǎn)龍灣煤礦是原兗礦集團(tuán)在內(nèi)蒙古自治區(qū)自主建設(shè)的第一對現(xiàn)代化特大型礦井。自2018年8月正式投產(chǎn)以來,我們始終堅(jiān)持以科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,2020年先后建成了智能化采、掘工作面。其中,安全高效智能化綜采工作面的常態(tài)化應(yīng)用,為礦井插上了智慧翅膀。
轉(zhuǎn)龍灣煤礦智能化綜采工作面項(xiàng)目充分依托兗州煤業(yè)國內(nèi)首家集智能開采關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)、測試、試驗(yàn)、培養(yǎng)于一體的煤礦智能開采試驗(yàn)中心,圍繞“重裝備、高可靠性、自動(dòng)化、少人化”,以常態(tài)化應(yīng)用為目標(biāo),先后投資3.82億元,在23203工作面創(chuàng)建成功。兗州煤業(yè)先后組織專業(yè)技術(shù)人員到小松礦業(yè)、浙大中控、中礦華洋等企業(yè)考察調(diào)研,充分借鑒美國白橡樹、坎伯蘭和利爾煤礦等智能化先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),與中國煤炭科工集團(tuán)、天津華寧、卡特彼勒等企業(yè)合作,開展液壓支架快速供液、高端刮板運(yùn)輸系統(tǒng)高鏈速、刮板輸送機(jī)鏈條自動(dòng)張緊等關(guān)鍵技術(shù)研究。結(jié)合礦井地質(zhì)條件和智能化裝備性能,我們調(diào)整優(yōu)化了智能化系統(tǒng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)了全工作面自動(dòng)跟機(jī)移架和煤機(jī)中部記憶割煤、兩端頭程序化割煤常態(tài)化運(yùn)行,使得工作面平均跟機(jī)移架時(shí)間控制在10秒以內(nèi),平均割煤速度每分鐘達(dá)到12米以上,也使得井下的生產(chǎn)作業(yè)人員由原來的9人減少到5人,生產(chǎn)能力由原來每天割煤12刀提高到20刀,現(xiàn)已常態(tài)化運(yùn)行8個(gè)月,實(shí)現(xiàn)了減人、降本、提效、增質(zhì)四大目標(biāo)。
目前,轉(zhuǎn)龍灣煤礦已被列入2021年國家首批智能化示范建設(shè)煤礦。今年,我們將圍繞信息化、采煤、掘進(jìn)、機(jī)電、輔助運(yùn)輸、通防和安全管理7個(gè)專業(yè)、33個(gè)具體智能化建設(shè)項(xiàng)目持續(xù)發(fā)力,為促進(jìn)煤炭開采智能化變革和能源領(lǐng)域新基建做出貢獻(xiàn)。
破解中厚煤層沿空留巷開采難題
張學(xué)峰 晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山煤礦總工程師
近兩年來,晉能控股煤業(yè)集團(tuán)塔山煤礦的科研重點(diǎn)都圍繞著中厚煤層沿空留巷開采技術(shù)。在剝離上覆山4號煤層、2號煤層過程中,我們的工作面布置采用傳統(tǒng)的兩巷工藝,即一個(gè)工作面掘進(jìn)兩條巷道,皮帶順槽和回風(fēng)順槽,工作面間留8米煤柱,用于隔離采空區(qū),支撐相鄰工作面巷道,但煤柱的留設(shè)不僅會(huì)造成資源浪費(fèi),而且會(huì)在回采3號煤層至5號煤層工作面時(shí)造成頂板應(yīng)力集中,工作面礦壓顯現(xiàn)強(qiáng),制約工作面的安全開采。
2020年,我們積極調(diào)研并比對了國內(nèi)先進(jìn)的采煤工藝,與國內(nèi)科研院校合作,探索采用中厚煤層沿空留巷開采技術(shù),配合液體承壓爆破切頂技術(shù),實(shí)現(xiàn)了無煤柱工作面安全回采。該技術(shù)已經(jīng)在我們煤礦2個(gè)工作面回采中實(shí)現(xiàn)成功應(yīng)用,收到了顯著效果。
中厚煤層沿空留巷開采技術(shù)無論對提高資源回采率,還是保證工作面安全高效開采,都有重要意義。按走向長度1000米計(jì)算,我們每回采1個(gè)無煤柱工作面,可多回收原煤10萬噸,增加利潤900萬元,還能少掘進(jìn)一條巷道,節(jié)約掘進(jìn)費(fèi)用500萬元。
今年,我們正在回采2號煤層無煤柱8305工作面。在切頂留巷方面,我們采用液體承壓爆破切頂技術(shù)對留巷側(cè)頂板提前預(yù)處理,加快采空區(qū)頂板的垮落,配合新型水泥毯、工字鋼梁擋矸支護(hù),提高了切頂留巷效果。在超前支護(hù)方面,我們引進(jìn)了門式支架加強(qiáng)超前段頂板支護(hù)強(qiáng)度,保障超前支護(hù)段頂板安全。目前,該工作面已安全回采650米,切頂留巷成效顯著,礦壓顯現(xiàn)平穩(wěn),達(dá)到了預(yù)期效果。下一步,我們將繼續(xù)對中厚煤層沿空留巷開采技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,掌握沿空留巷條件下的圍巖應(yīng)力分布規(guī)律,優(yōu)化順槽留巷設(shè)計(jì),為集團(tuán)公司中厚煤層安全高效開采提供借鑒樣本。
構(gòu)建完善防沖治理保障體系
張雷 江蘇徐礦集團(tuán)張雙樓煤礦礦長
近年來,江蘇徐礦集團(tuán)張雙樓煤礦始終堅(jiān)持科技興礦強(qiáng)安不動(dòng)搖,努力將創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與智能化建設(shè)深度融合。2020年,張雙樓煤礦投入6000多萬元用于科技創(chuàng)新研發(fā),先后開展了斷層破碎帶及深部軟巖巷道圍巖加固技術(shù)研究與應(yīng)用、千米深井破碎小煤柱漏風(fēng)封堵及工作面防滅火技術(shù)研究等20余項(xiàng)內(nèi)容。特別是在礦井沖擊地壓災(zāi)害治理方面,我們積極探索新技術(shù)、新工藝,全面提升安全管理和預(yù)防預(yù)控能力。經(jīng)過探索實(shí)踐,礦井沖擊地壓治理效果顯著,為安全生產(chǎn)等各項(xiàng)工作穩(wěn)步發(fā)展提供了保障。
我們根據(jù)歷年來積累的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),逐步構(gòu)建了一套防沖治理保障體系,提出了貼合礦井實(shí)際的“21字”防沖攻略,即強(qiáng)監(jiān)測、強(qiáng)卸壓、強(qiáng)支護(hù)、強(qiáng)防護(hù)、強(qiáng)管理、強(qiáng)培訓(xùn)、強(qiáng)投入,實(shí)現(xiàn)了沖擊地壓零發(fā)生。
與此同時(shí),我們還建設(shè)了沖擊地壓多參量綜合預(yù)警云平臺(tái),通過大數(shù)據(jù)綜合分析,為沖擊地壓防治工作提供更加科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù);應(yīng)用全液壓自動(dòng)鉆機(jī),使得鉆機(jī)走動(dòng)、打鉆,監(jiān)控鉆機(jī)傾角、角度定位等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)操控;創(chuàng)建了江蘇省煤礦沖擊地壓防治工程技術(shù)研究中心。此外,我們還與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合開展沖擊危險(xiǎn)區(qū)域智能限員裝置研究,創(chuàng)新實(shí)施了巷道掘進(jìn)超前三維應(yīng)力場優(yōu)化卸壓等8項(xiàng)國內(nèi)首創(chuàng)的防治沖擊地壓技術(shù)。目前,礦井消除了沖擊地壓動(dòng)力現(xiàn)象,大大降低了沖擊地壓危險(xiǎn)程度,已連續(xù)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)5周年。
2021年,我們將充分發(fā)揮科技創(chuàng)新對企業(yè)發(fā)展的支撐作用,重點(diǎn)對智能化煤礦頂層設(shè)計(jì)、復(fù)合災(zāi)害協(xié)同防控關(guān)鍵技術(shù)、徐州礦區(qū)深井開采沖擊地壓機(jī)理與防控成套技術(shù)等30余項(xiàng)課題進(jìn)行集中攻關(guān),在成功創(chuàng)建江蘇省煤礦沖擊地壓防治工程技術(shù)研究中心的基礎(chǔ)上,積極申報(bào)應(yīng)急管理部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,力爭取得一批具有行業(yè)影響力的科研成果,打造全國沖擊地壓防治示范礦井。
以智能化加快生產(chǎn)效率提檔升級
蔡躍章 淮河能源控股集團(tuán)煤業(yè)公司張集煤礦礦長
淮河能源控股集團(tuán)煤業(yè)公司張集煤礦堅(jiān)持統(tǒng)籌發(fā)展和安全,大力推進(jìn)礦井機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化建設(shè),積極引進(jìn)和采用先進(jìn)技術(shù),提高裝備水平,以發(fā)展促安全、以安全保發(fā)展。
我們堅(jiān)定不移推進(jìn)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,堅(jiān)持“四化融合、七措并舉”,系統(tǒng)推進(jìn)智能化礦井建設(shè)。目前,我們礦井的采煤、掘進(jìn)機(jī)械化率達(dá)到100%,巖巷開拓機(jī)械化率超過60%,修護(hù)機(jī)械化率顯著提升。2020年,我們引進(jìn)了世界首臺(tái)直徑2.5米微型全斷面掘進(jìn)機(jī)(盾構(gòu)機(jī)),創(chuàng)造了圓班進(jìn)尺31.9米的好成績,增加了巖巷掘進(jìn)單進(jìn)進(jìn)尺量,生產(chǎn)效率提高了5倍以上,改變了傳統(tǒng)的巖巷打眼、放炮、耙矸、釘?shù)赖牡托Чに?,再次取得了硬巖掘進(jìn)技術(shù)和裝備的歷史性突破。先進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)為我們向深部開采、瓦斯治理贏得了時(shí)間和空間,使得巖巷掘進(jìn)施工防災(zāi)治災(zāi)能力顯著提升。特別是我們投用的微型盾構(gòu)機(jī),集切割、行走、支護(hù)、裝運(yùn)、噴霧滅塵多功能于一體,適用于煤礦瓦斯高抽巷巖石巷道的快速掘進(jìn),具有安裝拆除方便快捷、安全系數(shù)高、出矸量小、系統(tǒng)穩(wěn)定性好等優(yōu)勢。微型盾構(gòu)機(jī)作業(yè)線的成功應(yīng)用,標(biāo)志著我們在推進(jìn)巖巷生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變方面取得了重要突破。
通過智能化建設(shè)推動(dòng)礦井轉(zhuǎn)型升級,既是難得的機(jī)遇,又是一個(gè)挑戰(zhàn)。2021年,我們將在保持微型盾構(gòu)機(jī)連續(xù)施工的基礎(chǔ)上,再建設(shè)兩條盾構(gòu)機(jī)作業(yè)線,積極跟進(jìn)機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化建設(shè)步伐,大力實(shí)施科技興礦戰(zhàn)略,提高技術(shù)裝備水平,加快生產(chǎn)效率提檔升級,為礦井實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展提供動(dòng)力和智力支持。
無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)聯(lián)通井上下
錢四發(fā) 安徽淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店一礦礦長
安徽淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店一礦堅(jiān)持以高科技應(yīng)用推進(jìn)礦井高質(zhì)量發(fā)展,以提高智能化服務(wù)水平聯(lián)通井上井下,先后建成了人員定位、瓦斯監(jiān)控、車皮定位、物資管理等智能化系統(tǒng),并成功應(yīng)用煤礦井下無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù),打造礦井安全生產(chǎn)新高地。
2020年,我們基于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸載體,創(chuàng)新應(yīng)用高頻微波無線網(wǎng)絡(luò),投用了煤礦井下無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)。該技術(shù)能夠解決智能化系統(tǒng)融合、數(shù)據(jù)共享深度不夠,綜合自動(dòng)化平臺(tái)搭建不合理,傳統(tǒng)布線信號不穩(wěn)定、易損毀等問題,最終形成了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和多種數(shù)據(jù)應(yīng)用一體化的智能化網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)。通過應(yīng)用該技術(shù),并配合井下專用的智能礦燈、智能手機(jī),我們搭建了井上井下通信、視頻傳輸、信息共享一體化的管理平臺(tái),解決了井下施工現(xiàn)場匯報(bào)基本靠“說”,技術(shù)難題解決基本靠“等”的問題。
在實(shí)際應(yīng)用中,無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)打破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備僅能存放于生產(chǎn)條件較好、環(huán)境較干凈的地點(diǎn),無法覆蓋至礦井各生產(chǎn)工作面的局限,可在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域靈活部署數(shù)據(jù)采集點(diǎn),礦各級管理人員在井下通過手機(jī)終端即可實(shí)時(shí)查閱井上、井下各重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)設(shè)備、重點(diǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況,如煤倉煤位,供電電壓、電流,提升機(jī)、主局扇、膠帶機(jī)、采煤機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)和參數(shù),增強(qiáng)礦井安全生產(chǎn)精準(zhǔn)指導(dǎo)性和服務(wù)性,為礦井高質(zhì)量發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。
2021年,我們將圍繞淮北礦業(yè)集團(tuán)的工作部署,不斷加大科技創(chuàng)新力度,進(jìn)一步優(yōu)化支護(hù)工藝,深化井下無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)大監(jiān)控范圍,深入開展治災(zāi)技術(shù)創(chuàng)新,推廣應(yīng)用干式除塵技術(shù),圍繞定向順層長鉆孔消突、低溫注氮防火、大孔徑地面井瓦斯抽采等技術(shù)進(jìn)行攻關(guān),不斷提升治災(zāi)水平。
實(shí)現(xiàn)礦井系統(tǒng)全面優(yōu)化融合升級
曹富榮 中國華能集團(tuán)華亭煤業(yè)公司硯北煤礦礦長
近年來,中國華能集團(tuán)華亭煤業(yè)公司硯北煤礦始終堅(jiān)持管理、裝備、素質(zhì)、系統(tǒng)并重原則,聚焦管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新,緊盯前沿技術(shù)和成果,先后完成了壓風(fēng)、供電、排水、主扇、充電房等固定場所的遠(yuǎn)程控制、無人值守和煤流運(yùn)輸遠(yuǎn)程集中控制自動(dòng)化升級改造,逐步實(shí)現(xiàn)了礦井各系統(tǒng)智能化綜合控制。
2016年2月,我們煤礦130101自動(dòng)化綜采工作面成功應(yīng)用,成為甘肅省內(nèi)首個(gè)自動(dòng)化采煤工作面。在此基礎(chǔ)上,我們深入實(shí)施科技強(qiáng)安戰(zhàn)略,加大資金投入,派出技術(shù)骨干人員外出學(xué)習(xí),系統(tǒng)掌握自動(dòng)化采掘技術(shù)。2020年,我們先后安裝完成了250208自動(dòng)化綜放工作面、150403自動(dòng)化綜放工作面,并已實(shí)現(xiàn)井下集控室和地面調(diào)度室對這兩個(gè)工作面設(shè)備的一鍵遠(yuǎn)程操控,實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)記憶截割、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)移架、順槽可視化遠(yuǎn)程遙控等,使得采煤工序變得簡單易行,單班人員由原來的25人降至14人,降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約了生產(chǎn)成本,提升了安全保障能力。如今,我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了采煤、掘進(jìn)、煤流運(yùn)輸?shù)鹊?00%自動(dòng)化、快速化、智能化。2019年,我們煤礦被華能集團(tuán)確定為推進(jìn)智慧煤礦試點(diǎn)示范建設(shè)單位,2020年又被國家能源局等單位推選為國家首批智能化示范建設(shè)煤礦。
目前,我們正在進(jìn)一步完善煤流智能化控制系統(tǒng),全面實(shí)施斜井提升自動(dòng)化項(xiàng)目建設(shè),有序推進(jìn)巡檢機(jī)器人研發(fā)、輔助運(yùn)輸摘掛鉤與推車機(jī)器人項(xiàng)目研究、智能化礦山管控平臺(tái)及5G+基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。今年,我們將繼續(xù)加大智能化礦山建設(shè)力度,對采掘、運(yùn)輸、輔助等系統(tǒng)和地面配套設(shè)施進(jìn)行全面優(yōu)化、融合和改造升級,加快推進(jìn)井下4G+5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。