面對新形勢、新要求,神東上灣煤礦于2016年11月組織實施了“8.8m智能超大采高綜采成套裝備研發(fā)與示范工程”項目,該項目是基于上灣煤礦平均厚度為8.9m的特厚煤層設立的,也是國家重大研發(fā)課題,更是安全綠色智能開采的一項系統(tǒng)工程。
該項目于2016年11月立項之初就被煤炭行業(yè)矚目。神東通過與國內15家科研院校、先進設備制造廠商歷時1年2個月,分13個課題進行攻關,研發(fā)出了具有完全自主知識產權、百分之百國產化的成套智能綜采裝備,設計出了盤區(qū)超大斷面生產系統(tǒng),并按計劃施工,項目如期完成,建成了寬度300m,推進長度5245m,可采儲量1760萬噸的12401超大采高智能綜采工作面。
不斷摸索 勇于實踐 敢于創(chuàng)新
世界首個具有完全自主知識產權的8.8m超大采高智能綜采工作面,于2018年3月2日在神東上灣煤礦開始安裝,3月20日建成試生產。2019年9月4日順利貫通,累計生產煤炭1853萬噸。自“8.8m智能超大采高綜采成套裝備研發(fā)與示范工程”項目實施以來,取得了諸多創(chuàng)新與實踐成果。
該項目結合超大采高工作面的安全保障需求,提出了區(qū)域分析理念,并利用大數據分析,從“人、機、環(huán)、管”等方面綜合監(jiān)測和評估,建立了完整的超大采高工作面安全保障體系,為超大采高工作面安全運行提供了支持。同時,采用頂板位移自動監(jiān)測、紅外束管監(jiān)測和光纖測溫監(jiān)測等安全防護措施,有效治理了頂板、火災、粉塵等重點災害,形成了評估、預警、治理、評價為一體的技術標準。
結合上灣煤礦四盤區(qū)煤層平均厚度為8.9米及現有開采技術條件,經與放頂煤、分層開采等工藝對比分析得出,一次采全高技術具有生產效率高、資源回采率高、經濟效益好等優(yōu)勢。因此,上灣煤礦選擇采用一次采全高技術進行開采,設計出了盤區(qū)超大斷面生產系統(tǒng),建成了寬度為300m,推進長度為5245m,可采儲量為1760萬噸的超大采高智能綜采工作面,填補了國內外特厚煤層開采的技術空白,也為類似賦存條件下井工煤礦特厚煤層安全高效回采提供了技術依據和參考經驗,推動了綠色開采技術的不斷創(chuàng)新與進步。
上灣煤礦堅持不懈走新型智能信息化道路,不斷提升礦井智能信息化建設水平。按照國家要求,現已建成安全監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、供水施救、通信聯絡、壓風自救、緊急避險“六大”安全保障系統(tǒng),為礦井安全生產奠定了可靠基礎。此外,該礦采用4G通信技術,建成了井下“一網一站”智能信息化平臺,在此平臺上,實現了設備集中控制和預警、專家決策、煤巖識別、安全供電、礦壓監(jiān)測等多種智能信息化管理,極大提高了礦井現代化建設水平。
“綠水青山就是金山銀山”。正確處理煤炭開采和環(huán)境保護的關系,成為了關乎煤礦持續(xù)健康發(fā)展的重要因素。為此,上灣煤礦始終注重生態(tài)環(huán)境保護,積極創(chuàng)新環(huán)保理念,結合礦井實際,在煤炭開采全周期中融合運用“三期+三圈”生態(tài)環(huán)境綜合治理模式,積極開展采前防治、采中控治和采后修復等工作,以及打造了中心美化圈、周邊綠化圈和外圍防護圈,解決了煤炭開采造成的環(huán)境破壞問題。同時積極推進紅石圈小流域治理,實施了紅石圈小流域坡面水土保持整體工程和溝口攔洪筑壩工程,不僅化解了洪水直接威脅礦區(qū)的問題,還有效涵養(yǎng)了水土,實現了煤炭開采與生態(tài)環(huán)境保護的雙贏。
安全綠色 智能高效 成效卓著
“8.8m智能超大采高綜采成套裝備研發(fā)與示范工程”項目自實施以來,創(chuàng)造了多項世界第一。其中裝機功率世界第一(15842kW)、綜采一次采全高采高世界第一(8.8m)、設備總重量世界第一(16679噸)、回采工效世界第一(1050t/工)。
該項目在安全管理、生產經營等方面也取得了顯著成效。安全形勢穩(wěn)定向好,上灣煤礦先后10次被評為煤炭工業(yè)特級安全(高產)高效礦井,礦井安全形勢穩(wěn)定向好。超大采高工作面回采工效世界第一,達1050t/工,單井單面已具備年產1600萬噸生產能力。與傳統(tǒng)的放頂煤開采相比,單面可多回收煤炭405萬噸,回采率提高20.2%。超大采高工作面回采工效1050噸/工,直接生產成本控制在15.13元左右,同行業(yè)噸煤成本最低。
圍繞“8.8m智能超大采高綜采成套裝備研發(fā)與示范工程”項目科技創(chuàng)新成果豐碩。截至目前,項目相關自主創(chuàng)新成果達200余項,發(fā)表科技論文65篇,申報專利23項。
在綠色礦山建設方面,成效也十分顯著。礦井資源回采率比國家標準提高8%,沉陷區(qū)治理率達到100%,煤矸石綜合處置利用率100%,礦井實際萬元GDP能耗0.033,優(yōu)于國家規(guī)劃指標,并榮獲首批國家級綠色礦山榮譽稱號。
2019年9月,神東第二個8.8米超大采高工作面12402綜采工作面投入生產,在及時總結借鑒首個超大采高工作面安全回采經驗的基礎上,神東上灣煤礦修訂并完善了涵蓋工程質量控制、機電設備維護、礦壓監(jiān)測管理、“一通三防”、安全防護等各項安全技術措施。截至9月22日早8點,已累計推進4028米,進入穩(wěn)產高產期。
2020年是全面建成小康社會、實現第一個百年奮斗目標的決勝之年,是“十三五”規(guī)劃收官、“十四五”謀篇布局的關鍵之年,也是國家能源集團深入推進重組改革、創(chuàng)建世界一流示范企業(yè)的接續(xù)奮斗之年。立足新時代,面對新形勢,作為國家能源集團煤炭板塊的骨干企業(yè),神東有責任、有信心走在前、做表率,為國家能源集團建設世界一流示范企業(yè)做出貢獻。