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集团四项科技创新助推集团“四化”水平上档升位
文/刘君 龚智强    图/  责任编辑/ 龚智强    2018年01月15日   [ ]

  

近三年来,集团致力破解煤矿生产与安全的重大难题,实现4个重大突破,为推进供给侧结构改革,坚定“去产能”争取了主动。

突破急倾斜薄煤层综采难题

过去3年,集团科技创新的第一个重大突破,是在煤矿急倾斜薄煤层综合机械化开采技术上破解了世界性难题。

按照煤矿煤层分类,煤层倾斜度在45度以上为急倾斜煤层。在这样的极薄煤层实现机械化开采,最大问题是因为机器设备重量达600多吨,会难以避免地向下坠落。而煤层薄至80厘米以下,属于极薄煤层。在这样的极薄煤层工作面,矿工连侧身都困难,更不要说安装大型机械,割煤并移动。所以,急倾斜极薄煤层综合机械化开采,是一个世界性难题。

集团下属的松藻公司和科技公司,与煤机制造和液压系统生产厂家合作,通过3年攻关,终于在去年获得成功。这项成果攻克11项关键技术,获得授权专利20余项,不仅使煤层难于开采的逢春煤矿实现了“产量翻倍、人员减半”的目标,吨煤工效也由2.2吨/工提高到8吨/工。该项技术成果通过了市科委组织的国内专家评审,达到国际领先水平,获得2017年中国煤炭工业科技进步一等奖。

水力压裂技术采煤安全高效

科技创新的第二项重大突破,是水力压裂增透抽采技术。这项技术由集团科技公司率先进行研究,在集团内30余对矿井应用,并向全国40余家煤矿和高铁隧道项目推广。通过5000多次的应用,逐步完善与深化,有效解决了高瓦斯矿井瓦斯难于抽采的难题,并且研发了成套装备,先后获得17项专利,以及15项省部级、国家级科研成果。为全国类似地区赋存条件异常复杂,瓦斯压力大、瓦斯含量高、松软、透气性低、埋藏深、瓦斯抽采钻孔施工难度大的煤层瓦斯治理,提供了一条可靠路径。

集团资料数据显示,与三年前相比,集团现有矿井万吨瓦斯抽采量提高12%,瓦斯抽采钻尺量下降19%,瓦斯超限次数下降70%,瓦斯事故大幅减少。

小型盾构机被新闻联播点赞

去年9月,央视新闻联播和人民日报头版报道了煤矿岩巷小型盾构机研发取得突破的消息,引起国内广泛关注。

全岩掘进,一直是制约集团煤矿生产效率提升关键因素。几十年来,由于没有适用岩巷开凿的机械装备,长期依赖落后的打眼放炮工艺,以致全集团煤矿采煤机械化程度达到90%,掘进装载机械化程度为96%,均处于西南地区前列水平,但掘进机械化水平不到20%。主要原因就是全断面硬岩掘进至今仍采用传统钻爆法进行掘进,机械化率接近为零。这不仅导致用人多,劳动强度高,效率低下,而且严重制约了矿井采掘正常接替,制约了矿井生产“三超前”(掘进超前、瓦斯抽放超前、保护层开采超前),迫使矿井压缩瓦斯释放时间,从根本上构成安全生产的威胁。

由集团科技公司与辽宁通用共同合作研发的小型盾构机“重庆神盾一号”,去年在打通一矿地面试掘成功。这台掘进机直径2.8米、长17米,可实现圆形巷道一次成巷、掘锚同步作业和巷道快速掘进,具有体积小、掘进速度快、用工少、更加安全等特征,适应硬度系数F 10以上(煤矿井下的石灰岩硬度系数为F8)的小断面全岩巷掘进。预计掘进效率可提高近3倍,可减少用工一半以上,材料设备电力成本增加500元/米左右,两相抵减总体节约成本800元/米左右。此装备获得国家专利3项,全断面刀盘、撑鞋系统、千米远程控制等多项关键技术填补了行业空白,达到国内领先水平。

地面瓦斯抽采填补技术空白

瓦斯抽采,国内煤矿一直沿袭的是井下打钻抽放,这与美国等发达产煤国地面煤层气抽采相比,抽放效率和效果都不在一个量级。前几年,我国北方煤矿借鉴国外技术进行试验,获得成功。但南方煤矿由于矿井地质条件、煤层透气性差异太大,地面抽采效果不理想。

集团贵州公司与西安煤科院合作,在贵州官寨煤矿成功实施井深700米地面瓦斯抽采试验,成功点火。试验期内,该井日产气量稳定在1000立方米左右。这是南方煤矿首次地面煤层气抽采试验成功,填补了集团煤层气开发与治理的空白。

日前在另一个煤矿的首个地面煤层气抽采井组的施工也已完成,现正在进行压裂排采。地面煤层气抽采成功,可实现资源洁净利用、煤矿安全生产的双重效益,对西南乃至国内南方煤矿的瓦斯治理产生变革性的推动。

科技创新的四个突破,使集团“四化”水平上了一个台阶。与2013年比较,集团下属煤矿采煤机械化程度提高29.8个百分点,掘进机械化程度提高13个百分点,掘进装载机械化程度提高8个百分点,自动化程度提高31个百分点,信息化程度提高13个百分点,煤矿人均年产量提高130吨。

 
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