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中国首个薄煤无人开采在河北面世

发表于:2019-05-23 11:25 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  在世界经济一体化的前提下,任何一个企业要想转变发展方式、推进企业升级、保持可持续发展,首要条件是:必须拥有自主知识产权和自主品牌、拥有行业领先的技术水平、具有持续创新能力,冀中股份董事长王社平表示:作为煤炭企业,我们要解放思想,放眼世界前沿科技,瞄准无人开采和信息化技术,引进和推广薄煤综采工作面的自动化控制技术,建设数字化预警防控系统等前沿目标,并力争在未来五年建成全国第一个自动化采掘工作面。无人开采是煤炭科技进步的重要方向之一,我国在煤炭开采远程控制技术方面的研发才刚刚起步,这项技术可以使工人摆脱采煤工作面较差的工作环境和繁重的体力劳动,从而最大限度地提高矿井安全水平。在无人开采技术方面,一方面要大范围推广使用调频电牵引采煤机、强力薄煤层调频电牵引采煤机和重型岩巷掘进机等先进的设备,大幅度减少劳动用工。另一方面,通过完善预警设备、设施,建设数字化预警防控系统,推广使用集中皮带机群的自动化集控系统,实现中央泵房、中央变电所的远程控制,从而实现安全管理的系统化、信息化、现代化。

  建下、高压水上开采是世界公认的技术难题,谁率先攻破了这些技术,就意味着谁掌握了行业技术前沿。十二五期间,冀中股份把目光盯住了建下、水上等禁区。据了解,冀中股份邢台矿区仅建筑物下压煤总量高达1.92亿吨、下组煤储量13.4亿吨,边角煤2897万吨,解放这些资源的难点和突破口就是技术创新。

薄煤综采远程自动化开采

  在建下开采方面,该公司经率先研制成功了巷道矸石充填技术和工作面采后充填技术,下属邢台矿的矸石充填置换煤关键技术研究与应用项目取得突破,并获得了国家科技进步二等奖,为进一步解放建下资源奠定了技术基础。下一步,该公司将在所辖矿井全面推广矸石充填置换煤技术,并进行减少充填前顶板的下沉量、保证工作面长度在百米以上地面沉降对建筑物不会造成损害、提高充填开采工作面单产等方面进行进一步技术攻关,力争研究出一套具有公司自主知识产权的建筑物下机械化采煤综合成套技术,不仅使建筑物下的大量呆滞煤炭变成可采资源,而且还可解决矸石与粉煤灰地面排放造成的环境污染问题,实现企业发展与环境保护的双赢。

  冀中股份煤炭储量20.8亿吨,其中下组煤储量就有13.4亿吨,因此,攻克下组煤防治水这个世界级技术难题,具有十分重大的现实意义。冀中股份将充分利用与煤科总院结成的产学研科技创新联合体,进行联合强力攻关,重点开展物探技术、较薄隔水层高承压水条件下底板导水通道的封堵和本溪灰岩含水层改造技术、东庞矿奥灰水主要补给边界注浆截流可行性研究、邢东矿大采深矿井防治水技术等项目攻关,力争利用5-10年时间使这一世界级技术难题获得重大突破,增加下组煤的开采范围,真正实现保水开采。

  随着冀中股份邢台矿区各矿开采条件愈来愈复杂,大采深矿井,矿山压力大,巷道变形严重;下组煤硫份高,洗精煤质量要求高;瓦斯威胁越来越突出;矿井安全管理难度越来越大破解这一系列难题的根本方法也是技术攻关。在未来五年,冀中股份将进行6.5米采高综采工作面设备配套及采煤技术的研究与应用、千米深井巷道支护技术、高硫煤、巷道快速掘进关键技术的研究和应用、瓦斯抽采技术及工艺研究与应用、白垩系软岩斜井施工和巷道支护技术、煤矿安全监测控制系统装置的研究和应用等一系列关键技术的研究,破解制约企业可持续发展的瓶颈问题,为提高工作效率、增强矿井抗灾能力、调整产品结构、建设安全高效型矿井提供有力保证。

  科技创新是发展的核心动力

  冀中股份下属葛泉矿研发的具有自主知识产权的沿空留巷技术,并在章村矿、显德汪矿等兄弟单位得到推广应用。特别是章村矿沿空留巷技术的应用,实现了相邻工作面的连续开采,一是减少了巷道掘进工程量,大大降低了生产成本;二是保证了采煤工作面的正常接续,节约了人力物力;三是减少了工作面设备搬家的距离,省时省力又安全。全公司累计成功留巷3500多米,回收煤柱7万吨。

  冀中股份先后投入科研经费数百万元在邢东矿进行了矸石充填置换煤关键技术研究与应用项目的试点。由于所有矸石被全部填充到井下,邢东矿实现了建筑物下的安全采煤,已多回收原煤48万吨,创经济效益2.1亿多元。此外,采用矸石充填置换煤技术后,一个年产100万吨的煤矿,可减少占地约100多亩。

  与中国矿大合作的难沉降煤泥水的矿物硬度法绿色澄清技术及高效循环利用项目,最终实现了由洗水闭路循环到清水选煤的跨越,循环水浓度由每升50克以上降至0.3克,药耗降低50%,水利用率100%,产品质量整体提高1-2档,开工率与负荷率达到100%。从根本上解决了我国难沉降煤泥水引发的系列生产问题。在冀中股份4个选煤厂投入使用后,每年产生经济效益2200多万元。

薄煤综采远程自动化开采

  高密度重介质工艺分选高变质无烟煤技术更是救活了一个濒临破产的矿井。冀中股份下属的章村矿以生产无烟煤为主,由于煤质差,产品结构单一,该矿一度濒临破产。针对该矿高变质无烟煤分选密度高、煤与矸石密度差别小的特点,进行了高密度重介质工艺分选高变质无烟煤技术攻关,突破了高变质无烟煤重介分选的禁区,其技术也达到了国际领先水平,也把章村矿从濒临破产的边缘拉了回来。

  无人开采技术首创国内先河

  冀中能源峰峰集团薛村矿在煤炭开采中运用薄煤综采远程自动化开采的高新技术,采煤设备安装在只有一桌子高的极薄煤层中,工作面看不到一个采煤工人,人员在距离采煤工作面260米以外的自动化操作室远距离操作。随着采煤司机摁下启动按钮,隆隆的机器声打破了地层深处亘古的沉寂,综采设备自如的移溜,割煤,顶溜,整个工序一气呵成。坐在操控室通过视频随时掌握生产状况,尘封数亿年的黑宝石源源不断被运出地面。

  据了解,薛村矿是一个已开采53年的老矿井,资源日益匮乏,现有可采资源中,大多是薄煤、边角煤和煤柱,开采异常艰难。特别是薄煤层开采,面临着作业空间小,工作条件恶劣,安全系数低,回采效率低,经济效益差等难题,被称为夹缝里淘金,骨头缝里剔肉。

  目前,这项在煤炭开采中被称为薄煤综采远程自动化开采的高新技术,在采高只有130cm的薛村矿94702工作面成功运用,并打破了极薄煤层原煤单产117280.8吨新记录,一举填补了国内乃至全世界薄煤无人值守远程自动化开采的空白。

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