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山东能源集团金鸡滩煤矿:智能化综放开采技术国际领先

中国经济导报、中国发展网  张辉、王继峰、记者尹明波报道  2019年,金鸡滩煤矿成功应用世界首套7米超大采高综放成套装备,相应配套的前后运输机、破碎机等,均为世界首创。2020年6月1日,金鸡滩煤矿“特厚硬煤层超大采高智能化综放开采成套技术与装备”顺利通过中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定,达到国际领先水平。一系列成绩的取得见证着该矿在智能化建设上的不断突破。

金鸡滩煤矿智能综放工作面。(张辉 摄)

金鸡滩煤矿智能综放工作面。(张辉 摄)

金鸡滩煤矿隶属山东能源集团,是陕西未来能源化工有限公司100万吨/年煤间接液化综合利用项目的配套矿井。据了解,因我国西部矿区赋存有大量的9-13米特厚硬煤层,现有开采工艺不仅无法实现一次采全厚开采,造成了大量煤炭资源损失。金鸡滩煤矿以增大机采高度、改善冒放性和高强度支护为基础、以控制煤壁稳定和顶煤破碎度为约束、以营造采放空间协调为核心的超大采高综放开采理论为导向,成功研发出坚硬特厚煤层7米超大采高综放开采成套装备,提出解决鄂尔多斯-榆林地区特厚、顶煤坚硬、完整性好的煤层一次性采全厚难题。

经过特厚煤层超大采高综放开采可行性方案论证、成套关键技术研究、成套装备的研制、地面联合调和现场试评议等一系列工作,2019年1月,金鸡滩煤矿完成12-2上117超大采高综放工作面安装工作,并进行7米超大采高综放开采工业性试验,其“特厚硬煤层超大采高智能化综放开采成套技术与装备”被确定为国家十三五重大科研攻关专项课题项目。

金鸡滩煤矿连续攻克了新搭接方式配套整体设备上窜下滑、工作面数据断线、液压支架参数调整不精确等一系列问题,顺利实现联合试运转,标志着我国煤炭行业开采技术又迈出一大步、踏上新台阶。

——摸清工作面的顶板运动规律、工作面初次来压步距,同时积累了大量的控制经验,揭示特厚硬煤层超大采高条件下顶煤“瀑布式”运移规律,实现顶煤混矸率小于5%的控制目标。

——通过分析支架与围岩相互作用关系,了解支架的适应性、稳定性及结构的合理性;建立顶煤松散体流动性模型,优化调整尾梁摆动角度,合理控制放煤时间等。

——探索特厚坚硬煤层下的放煤管理,持续优化放顶煤开采工艺,首次提出并应用“马鞍形”开采工艺,提高煤炭采出率,减少煤炭资源损失,回采率不小于90%。

目前,该矿世界首套7米超大采高智能化综放成套技术和装备单面年产能具备1800-2000万吨能力,117综放工作面日推进度12-15米,创出单面日产原煤7.17万吨的最高纪录。

金鸡滩煤矿紧盯煤炭科技发展前沿,围绕“产能规模型”向“提质效能型”转变目标,在成功应用世界首套8.2米超大采高综采成套装备和世界首套7米超大采高综放成套装备的基础上,坚持以“三化融合”和大数据建设为契机,推动“机械化换人、自动化减人、智能化无人”,努力建成数字化、智能化矿山。

金鸡滩煤矿117大采高综放工作面已经建成具有主动感知、自动分析、智能处理、系统协同配合的安全、高效、节能、少人化的智能化综放工作面。创新应用时序控制方式自动放煤,采用两轮自动放煤回收率控制85%以上,实现液压支架自动跟机、采煤机记忆截割、时序自动放煤等功能,做到了常态化运行。工作面每班参与生产作业人员5人,智能化生产模式达到平均日产原煤4万吨水平。

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