2~3米中厚煤层月产破百万吨,这家煤矿再创新纪录

“450米超长工作面2月份产量90万吨,3月份产量108.6万吨,平均日产量超过3.5万吨,有望稳定在4万吨!”日前,陕煤小保当公司创下2~3米中厚煤层开采日产4.5万吨、月产108.6万吨的行业纪录,“一人一面千万吨”正在逐步实现。他们如何做到的?他们的“成功密钥”是什么?

突破!450米超长工作面展威力

在我国煤炭开采过程中,中厚煤层开采的技术研发始终落后于厚煤层,受顶板控制理论与技术、工作面装备配套模式、安全保障技术等因素影响,2~3米中厚煤层高效开采一直是困扰采矿行业的一个难题。

为把这些煤安全高效地采出来,各煤矿一直积极探索。位于陕西榆林的陕煤小保当公司,率先探索建成了450米高度智能化超长综采工作面,使煤炭产量、开采效率及资源回收率得到了极大提升,解决了劳动强度高、开采成本高、采掘接替矛盾等难题,填补了国内中厚煤层智能化生产领域的空白,为我国中厚煤层的开采开辟出一条可借鉴的道路。

布置超长工作面是实现中厚煤层安全高效开采的必要条件,由于工作面的加长,割一刀,出煤量自然增加。但随着工作面长度的增加,会导致工作面推进速度减慢,在推采过程中,使周期来压步距减小、来压增大,直接对顶板管理产生不利影响,因此要发挥出超长工作面的优势,实现中厚煤层安全高效生产,优化采煤工艺便是重中之重。

对此,小保当公司深入现场观察周期来压规律,引进矿压在线监测系统,实现了对采煤机运行、进刀数量以及每个采煤循环支架压力情况的在线监测,从而根据采煤机轨迹曲线计算工作面推进度,针对性提出合理的建议和对应的预防性措施。

在生产实践中,小保当公司二号煤矿摸索出“分段推溜”的作业方法,形成了450米超长工作面高效生产的新模式,使每刀用时由原来的90分钟缩到50分钟以内,工作效率提升了55%,极大地提高了煤炭产量。

2021年11月,450米超长工作面单月煤炭产量突破70万吨;

2021年12月,450米超长工作面实现常态化运行,月产量稳定在80万吨,日产平均达到3万吨;

2022年3月,450米超长工作面单月煤炭产量突破100万吨,最高日产量达到4.5万吨,创下行业纪录……

首创!突破困境创佳绩

将工作面长度增加到450米,而且要实现高度智能化,这在国内煤炭开采史上属于首创,基本上没有成熟的技术和经验可借鉴。

“‘首个’意味着没有任何经验可以借鉴,遇到的技术改造、人机匹配等所有问题,都只能自己去摸索解决,而且必须成功,不能失败。”小保当公司党委书记、董事长、总经理杨征说。

2021年8月,450米超长工作面进行工业性试验。此时,顶板压力分布规律不明、运输机负荷控制过载、煤机速度联动不稳定“三座大山”显现眼前,解决不了就意味着工业试验很有可能要失败。面对考验,小保当公司组织高级技师及生产技术骨干成立创新团队,通过分析研讨、现场试验,将问题逐一解决。

生产过程中,遇到煤与矸石堵塞煤机,会造成运输机负荷过载,小保当公司采用“分段控速”的采煤工艺,有效避免了由于运输机煤量过大造成煤机堵塞的生产安全问题,极大提高了采煤机速度;液压支架自动跟机时推拉不到位,小保当公司对液压支架移架及推溜过程进行数学建模,在调整液压支架相关参数和数据的基础上,实现了刮板运输机保持直线推移;工作面长度显著增加,运输机运行过程中链条的松紧程度直接影响着生产,小保当公司便对转载机上链入口处结构进行了升级改造,将原有过链空间增大,保证了链条有足够的通过空间。

一个个问题,一次次试验,一项项解决,小保当公司先后攻克60余项生产难题,保证了超长工作面正常高效运行。

执着!精益求精攀高峰

一直以来,小保当公司坚持科技创新融入中心、服务大局、定点突破,围绕智能、高效工作方向,积极开展科研合作和技术攻关,以创新为450米超长工作面赋能。

针对450米超长工作面,小保当公司在地面建设了智能化综采集控中心,实现了地面远程控制中心对井下综采设备的实时在线监测与集中控制。

为让“大脑”的功能充分发挥,小保当公司搭建了灵敏的“神经 络”,在450米长的采煤工作面上布置125台云台摄像仪、上千个传感器,通过5G 络传输至控制中心。远程集控工实时了解开采情况,利用远程控制系统来完成支架自动跟机作业、推溜精确控制、支架自动补压……达到工作面设备安全、高效、协调、连续运行的目的,实现工作面的智能化控制。

作为国内首个450米超长工作面,不仅要考虑设备配套及智能化建设,还要兼顾人员素质提升。

为了尽快适应智能化生产,从而达到人机匹配,小保当公司邀请厂家技术人员进区队讲解相关知识,保证岗位作业人员都能够熟练掌握智能化操作要领、排查和处理日常故障。同时,定制化开展“导师带徒”“一对一培养”等,先后培养出“一专多能”的智能化操作人员18名,完成各类创新成果100余项,申 专利3项。

从积极探索到引入安装,从工业试验到高效生产,小保当公司走出了一条中厚煤层安全高效开采的新路子。“接下来,我们将瞄准全国首套纯国产450米高度智能化超长工作面,以实现‘一面一人一千万吨’的远景目标为方向,以打造2~3米中厚煤层高度智能化开采标杆为己任,继续开拓进取、不懈奋斗!”杨征满怀自信地说道。

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