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淄矿集团:创新引领 持续融合 推进充填开采产业高质量发展
2019年07月26日     (点击: )

绿色开采是煤炭行业持续健康发展的必然之路。近几年来,绿色充填开采技术的推广应用,颠覆了传统开采模式,对矿区生态环境改善产生了重大影响。自2004年起,淄矿集团开始进行充填开采技术攻关,2009年在济北岱庄煤矿建成第一套膏体充填开采系统。历经十余载探索研究,风雨磨砺、持续融合,先后建成7套充填开采系统,累计置换煤炭680万吨,增加产值30多亿元,注册成立了专业化公司,实现了产业化运作、智能化生产、规模化发展。

一、历经十年艰辛探索,开辟充填发展之路

济北矿区作为淄矿集团的支柱煤田,受城市建设压覆影响,可采储量锐减。如何实现压覆煤炭资源有效回收,努力延长矿井服务年限,成为摆在淄矿人面前的重大课题。一是砥砺前行,充填发展开辟新出路。面对济北矿区地面村庄稠密,井下条带开采遗留大量煤柱的现实问题。2004年初,葡京娱乐场69096着手在许厂、岱庄两个矿井进行充填开采试验,利用5年时间完成了管路安全输送、充填材料研发、充填支架设计等关键课题攻关。2009年,岱庄煤矿第一套充填开采系统建成投产,设计年生产能力60万吨,为济北矿区转型发展开辟了新路子。二是凝心聚力,迈开充填发展大步伐。在实现岱庄煤矿充填安全高效运行的基础上,为了济北矿区的可持续长远发展,葡京娱乐场69096面对煤价倒挂的严峻形势,统一思想,果断决策,2012年又先后建成许厂、葛亭煤矿两套膏体充填系统,2014年建成埠村煤矿高水充填系统,2015年建成唐口煤矿原矸充填系统,初步形成了以膏体、高水、原矸三大充填技术为支撑的产业基础。同时,2012年12月山东省科技厅批准淄矿集团组建了山东省充填开采工程技术研究中心,2013年9月淄矿集团依托研究中心,组建了以绿色开采为研究方向的泰山学者专家团队。经过十余年的探索发展,我们积累了丰富的技术与实践经验,培养了一大批工程技术人员。2016年6月,经能源集团批准,注册成立了“山东康格能源科技有限公司”,全面开启了充填开采产业化发展之路。三是奋起扬帆,谱写充填发展新篇章。康格公司成立后,制定了“立足山东、服务全国,打造充填开采行业一流服务商”的发展战略,三年来公司已发展成集充填开采技术服务、工程施工、设备制造、托管运营、技术培训于一体的专业化公司。目前,已建成4个内部项目, 4个外部在建项目,并与多家国内大型煤业集团达成合作意向。

二、破解技术制约瓶颈,实现安全高效生产

针对充填开采产能低、效率低、成本高等难题,我们分类施策、聚力攻关,着力破解了制约安全高效生产的瓶颈。一是膏体充填开采方面。在安全输送上,我们研发了充填管路压力在线监测系统,攻克了充填管路易堵塞、状况难控制、故障难判断等诸多难题,做到了超千米大垂深和6000米远距离安全输送。在地表沉降控制上,通过研发使用充填隔离支架,实施带压充填,面后充实率达到98%以上,充填体6小时即可实现自稳支撑顶板,控制早期强度达到1.5兆帕以上,实现了地表“零塌陷”。在生产效率上,大力推行精益市场化,制定充填开采岗位作业标准,优化工序流程,实现了“作业标准化、工序流程化”,达到了单面月产4万吨的产能,充填效率不断提升。在成本控制上,研发制定了系列充填材料配比方案,采用非等强充填开采、无沉淀池、管路免清洗和快速隔离等技术,充填开采增加成本由最初的150元/吨降至70元/吨。二是原矸充填方面。在大垂深投料上,自主研发安全投料系统,开发井下矸石仓顶缓冲装置,实现了大垂深投料井安全投料。在充实率上,设计第三代充填支架,加设后伸缩顶梁,试验获取捣实机构最合理的运行角度,实现了后部运输机和夯实系统落料与捣实最佳配合,矸石接顶密实,充实率达到90%以上。在提高产能上,优化开采工艺,减少转载环节,提高运输系统自动化水平,实现了采充平行作业。亭南煤矿充填开采生产能力达到100万吨/年,设计的年处理矸石200万吨的原矸充填系统,将于年底在巴彦高勒煤矿建成投产。三是高水充填方面。针对高水材料产物硫铝酸钙遇到二氧化碳易发生逆反应问题,我们通过大量实验,利用外加材料改变其晶体结构,成功阻断了逆反应,充填体更加稳定,有效控制了围岩变形,提高了高水充填开采的可靠性,在埠村煤矿成功回收底板高承压水上煤炭资源90万吨。十年来,淄矿集团在充填开采方面获得了一系列重大突破,膏体充填开采生产能力、垂直输送深度、最远输送距离、原矸充填单面产能、原矸充填矸石处理能力等五项指标均为国内第一,共获得国家级科技创新成果1项、省部级科技创新成果18项,制定发布充填开采国家行业标准2件、山东省地方标准1件、企业标准4件,获得授权发明专利16项、实用新型26项,出版专著3部,成为“国家面向2035重大科技专项”绿色开采课题组重要成员。

三、聚力实施“一提双优”,助推充填产业升级

按照葡京娱乐场69096充填产业发展规划,我们加快产业布局,着力提升产业生命力,强力推进智能化、产业化、规模化发展,市场核心竞争力进一步增强。一是智能化推动充填开采装备升级。坚持充填开采走智能、无人、安全开采道路,做优装备智能升级,开发了国内首套智能充填系统(KG3000),在许厂煤矿建设了第一个“有人巡视、无人值守”的智能化充填工作面,充填期间人员由22人降低到6人,效率提升30%以上,实现了减人、增效、保安,向充填无人化方向迈进了一大步。今年年底,充采装备智能化、辅助运输连续化、生产系统集约化、劳动组织高效化的巴彦高勒矿井“采-选-充”一体化充填开采系统建成投产,将成为引领充填开采行业高质量内涵发展的一面旗帜。二是延伸产业链提升行业生命力。对充填产业核心设备、智能监控、添加材料等关键产品,采取自主设计、自主研发、自主制作,形成了集设计、建设、制造、托管、售后、培训为一体的全产业链综合服务体系。建立充填管阀生产线,实现了布料阀、保障阀、压力监测阀等13种产品的加工生产;设计生产的充填管路连接装置,创造了40MPa不渗漏的国内最高记录;先后设计开发四代膏体充填和三代原矸充填高效液压支架,研发KG01-KG04四种系列充填胶结新材料,形成20多种专利产品,为提升充填开采产业的生命力提供了技术支持。三是规模化发展提升行业竞争力。聚合技术、人才、管理优势,建立三大充填开采示范中心,形成了济北矿区150万吨/年、陕西彬长矿区100万吨/年以及明年内蒙鄂尔多斯矿区230万吨/年的充填开采生产能力,届时淄矿集团内部充填开采生产能力将达到480万吨/年。同时,我们始终秉承“以客户为中心”的服务理念和“共同成长”的合作思想,不断加大外部充填业务开发与技术推广,受到充填开采市场的高度关注,对淄矿康格品牌认可度越来越高,先后承接了山东、山西、陕西、内蒙等多家矿业集团11个矿井充填开采技术服务项目,产业规模年收入已突破2亿元。

各位领导,虽然我们在国内绿色矿山建设方面取得了一些成果,但仍有不少难题急需我们攻关破题。我们将以这次会议为契机,围绕充填开采产业“两提一降”(提产能、提效率、降成本),推动充填开采产业技术革命,提升充填产业发展的生命力。加强与兄弟单位和国内外相关行业的交流合作,力争在国内国际充填开采领域取得更大突破,推动煤炭绿色开采技术向更高层次发展。

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