11月3日，國家能源集團大柳塔煤礦52507智能掘進工作面地面分控中心經(jīng)過安裝調式，成功實現(xiàn)了對工作面智能連采機、配電點設備、運輸膠帶機的遠程控制。這一國內(nèi)首個智能掘進工作面地面分控中心的正式投入使用，不僅為大柳塔煤礦的綠色礦山建設賦予了更多的科技內(nèi)涵，也為國內(nèi)同行業(yè)智能化建設提供了示范。守護礦山“綠”底色，堅持發(fā)展高質量。作為世界上最大的井工煤礦和神東礦區(qū)千萬噸礦井的踐行者、先行者，大柳塔煤礦曾以“生產(chǎn)規(guī)模化，技術現(xiàn)代化，隊伍專業(yè)化，管理信息化”優(yōu)勢，先后多次創(chuàng)造國內(nèi)外行業(yè)新紀錄和世界第一，開創(chuàng)了中國煤炭工業(yè)的新紀元，被譽為神東千萬噸礦井群的“孵化器”。2018年以來，大柳塔煤礦樹立“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念，聚焦綠色、創(chuàng)新、協(xié)調，以及“建設世界領先的清潔煤炭生產(chǎn)商”發(fā)展目標，全面推進綠色礦山建設，在國內(nèi)同行業(yè)中的綠色礦山建設中再次樹起了典范。 煤炭行業(yè)作為一個高危行業(yè)，智能化建設尤為迫切與重要。煤礦通過遠程控制，各系統(tǒng)設備操控將由井下轉移到地面，日常生產(chǎn)將主要依靠智能操控中心、智能技術支持中心和智能運維隊伍協(xié)作完成，實現(xiàn)煤礦由“高危生產(chǎn)”向“本質安全”轉變、由“規(guī)模產(chǎn)量”向“質量效益”轉變、由“勞動密集”向“技術創(chuàng)新”轉變、由“傳統(tǒng)開采”向“智能開采”轉變，從而實現(xiàn)煤炭行業(yè)的高質量發(fā)展。大柳塔煤礦深刻認識到，煤礦智能化是綠色礦山建設的重中之重。智能化建設不僅有利于提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)精準勘探，實現(xiàn)煤炭的綠色安全高效開發(fā)，還能夠延伸煤炭企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，打造煤礦智能裝備和煤礦機器人研發(fā)制造等新產(chǎn)業(yè)。 該礦成立了由礦長任組長的科技創(chuàng)新和智能化工作小組，下設采掘、機電、“一通三防”、管理提升四個專業(yè)組，每組各確定一名專人負責科技創(chuàng)新、群眾創(chuàng)新創(chuàng)效、智能化建設及亮點工程等相關工作。該礦通過多年來的持續(xù)科技創(chuàng)新和智能化建設，已建成了區(qū)域中央自動化控制系統(tǒng)，控制范圍達621.8平方公里，綜合自動化系統(tǒng)涵蓋了大柳塔、補連塔、上灣、哈拉溝和石圪臺5座煤礦，形成了億噸級的生產(chǎn)控制平臺，實現(xiàn)了各生產(chǎn)系統(tǒng)的集中顯示、數(shù)據(jù)監(jiān)測存儲、遠程控制、智能報警、智能分析等功能，集中體現(xiàn)了礦井管理的信息化、自動化和智能化。在信息網(wǎng)絡智能化建設方面，他們搭建了萬兆骨干生產(chǎn)控制專網(wǎng)，井下4G網(wǎng)絡全覆蓋，5G網(wǎng)絡在52506運順掘進工作面成功試用。大柳塔煤礦聯(lián)建樓
“我們在智能化建設方面取得了多項國內(nèi)領先成果，建成了區(qū)域煤礦集中控制系統(tǒng)、一體化礦圖管理平臺、車輛防跑車失速保護系統(tǒng)；2020年初步建成了52604厚煤層智能綜采工作面，厚煤層自動化工作面實現(xiàn)了系統(tǒng)集控、煤機自動化割煤和液壓支架跟機自動化；主運輸全系統(tǒng)實現(xiàn)智能調速，應用鋼絲繩牽引膠帶機智能巡檢機器人技術，50%主運膠帶機實現(xiàn)無人值守；引進了管路抓舉車、電纜收放車、鉆孔車、掏槽機等智能裝備；引進了變電所、水泵房、膠帶機巡檢機器人和智能噴漿機器人，代替工人作業(yè)，降低員工勞動強度?！痹摰V負責人如數(shù)家珍地說。 與此同時，該礦還探索連采機遠程控制掘進技術和智能輔助駕駛技術，取得了階段性進展。他們通過對連采機電控系統(tǒng)改造，增設“大腦”PLC控制箱，實現(xiàn)煤機信息與集控中心通信，采用“慣性導航技術”、多種傳感器、音視頻、負載敏感和5G傳輸?shù)燃夹g實現(xiàn)煤機信息感知代替司機視覺、聽覺、觸覺等信息，使設備具有狀態(tài)記錄、遠程控制、視頻監(jiān)控、故障預判等功能，實現(xiàn)了視頻監(jiān)控、遠程控制、自動截割、人工干預相結合的生產(chǎn)模式。同時，該礦試用了兩臂組合式智能錨桿鉆車。 “我們還實施了智能輔助駕駛技術。通過加裝雷達、攝像機等設備，自主感知識別車輛50米范圍內(nèi)人、車及障礙物，能夠在司機誤操作或無法操作制動踏板的情況下，主動報警、減速、制動，保護井下人員、司機及車輛安全?！痹摰V負責人介紹說，這一系統(tǒng)具有駕駛員疲勞監(jiān)測功能，能對駕駛人員的行為進行實時監(jiān)控，提前對危險駕駛行為進行警告，從而有效提升車輛駕駛安全；智能限速識別功能，可以有效規(guī)范井下道路駕駛行為，從技術上杜絕超速駕駛行為。
堅持走以資源高效利用為核心的內(nèi)涵式發(fā)展之路，是煤炭行業(yè)高質量的根本要求，也是煤礦綠色礦山建設的應有之義。
近年來，大柳塔煤礦（大柳塔井和活雞兔井）在資源開采方面，堅持“應采必采”，最大限度地把寶貴有限的資源開發(fā)利用起來。大柳塔井52605綜采面工作面寬305.4米，推進長度4299米，設計采高4.5米。該工作面從52606切眼開始，采用沿空留巷回采工藝，將運輸順槽采用柔模混凝土沿空留巷方法護留下來，作為52606工作面的回風順槽，留巷長度為4000米，可多回收煤量30萬噸。為解決活雞兔井周邊22煤小窯越界開采導致下分層綜放大斷面切眼在上分層綜采采空區(qū)下掘進的難題，他們開展特厚煤層分層開采下分層大斷面切眼在極近層間距綜采采空區(qū)下掘進新技術新工藝，研究了適當臥底掘進增加層間距、頂板預注馬麗散、架鋼棚等聯(lián)合支護新技術，提出了掘錨機超前掘進、連采機滯后擴幫掘進新工藝，確保了復雜條件下大斷面切眼的安全順利掘進。該項新技術已在12煤復合區(qū)下203、205工作面切眼成功應用，保證了礦井安全生產(chǎn)和正常接續(xù)，解決了該井12煤復合區(qū)四個綜放面的回采難題，可回收煤炭資源1210萬噸，創(chuàng)造利潤36.3億元。2021年，他們計劃在12下207、209工作面切眼繼續(xù)推廣應用。防爆電動無軌膠輪人員運輸車
與此同時，他們還針對活雞兔井12煤復合區(qū)北翼平均煤厚10米，12下201綜放面局部區(qū)域受火燒地質構造影響，將下分層綜放工作面需布置“刀把”型工作面，多回收煤炭資源98萬噸，多創(chuàng)造利潤2.9億元。此外，結合搬家倒面實際回撤需求，他們提出了“回撤通道采用2條輔巷以及順槽局部采用雙巷加3條聯(lián)巷”的設計并研究制定了相應的回撤工藝，提前落實了注馬麗散打錨索等加強支護措施，實現(xiàn)了安全優(yōu)質快速高效縮面作業(yè)。該技術在我國煤炭行業(yè)同等地質條件下屬于首創(chuàng)。 在最大限度把井下煤炭資源安全高效開采出來基礎上，大柳塔煤礦還特別加強固廢處置與綜合利用工作，矸石處置率達100%。2020年，大柳塔煤礦洗選矸石產(chǎn)生量為429.1萬噸，通過資源化利用與填溝造地的方式進行了處置利用。 “我們與地方制磚廠合作燒制巖石磚，年可利用矸25.7萬噸；通過邊排邊治、分層覆土、推平碾壓來填溝造地，將天然溝壑填平，復墾綠化，使矸石場變?yōu)榫G地和良田，還地于地方政府和村民，年處置矸石約399.7萬噸?！痹摰V負責人介紹，“我們還實行井下煤矸置換工藝，創(chuàng)新了井下'分層開拓、無盤區(qū)劃分、全煤巷布置、立交巷道平交化’的無巖巷布置技術，減少井下生產(chǎn)過程中掘進矸石的產(chǎn)生。產(chǎn)生的矸石，則利用廢棄巷道或專門掘排矸硐室直接排矸進行煤矸置換，實現(xiàn)掘矸不升。2020年井下排矸巷總計排放3.7萬噸?！?/section> 在廢水處置與綜合利用方面，大柳塔煤礦根據(jù)規(guī)?；a(chǎn)與專業(yè)化服務的特點，形成礦井水“三級處理、三類循環(huán)、三種利用”的模式與技術。以井下采空區(qū)過濾凈化系統(tǒng)、污水處理廠、礦井水深度處理廠為三級處理系統(tǒng)，污水實現(xiàn)了分質分類處理與利用，提高了廢水資源利用率，節(jié)約了凈水資源。2020年，大柳塔煤礦共計產(chǎn)生污水1942萬噸，經(jīng)過采空區(qū)過濾凈化系統(tǒng)過濾后井下直接復用水約1148萬噸，經(jīng)過污水處理廠處理后總利用量324.1萬噸，其中為大柳塔洗煤廠提供生產(chǎn)用水29.4萬噸，井下生產(chǎn)復用水供應284.1萬噸，生活用水、農(nóng)田灌溉、地面綠化用水10.6萬噸。利用率為75.8%，處理后排放量470萬噸。
節(jié)能減排使礦山更生態(tài)環(huán)保 為了達到節(jié)能減排的目的，大柳塔煤礦積極引進先進的技術和智能裝備。該礦的綜采泵站實現(xiàn)了變頻恒壓供液，轉載機、刮板機實現(xiàn)了變頻驅動、按需調速，主運輸系統(tǒng)實現(xiàn)變頻控制、智能調速，供水系統(tǒng)實現(xiàn)變頻恒壓供水，排水系統(tǒng)實現(xiàn)自動排水，回風大巷實現(xiàn)風泵排水。同時，他們借助數(shù)據(jù)監(jiān)測、開機率統(tǒng)計等手段，嚴格控制掘進小皮帶空轉時間。2020年全礦實際噸煤能耗0.79千克標準煤/噸，比計劃下降0.057千克標準煤/噸，節(jié)電5.5%。該礦大井52605切眼掘進工作面投入使用了首套360度可調帶式輸送機轉彎裝置，改變了以往礦井皮帶只能拉直線，拐彎處需新設膠帶機的歷史，實現(xiàn)了減員增效、提升開機率、降低能耗的目的。他們使用礦用開槽機可橫向全方位截割溝槽，滿足不同斷面掏槽作業(yè)，替代了傳統(tǒng)人工掏槽工藝，操作方便，降低了工人勞動強度，提高了作業(yè)效率。大柳塔煤礦員工積極參與“6.5”世界環(huán)境日活動
他們還引進了電瓶車83臺，減少了井下尾氣排放，有效改善井下空氣質量。在輔助運輸方面，他們使用WLR-19型防爆電動無軌膠輪人員運輸車。“此車是航天重型工程裝備有限公司以解決防爆柴油機無軌膠輪人員運輸車輛'三高一低’問題為切入點而研制的，綜合考慮和采用清潔能源、專業(yè)化總體設計和智能設計、用戶運營成本、電池續(xù)航里程、均衡放電控制等難點，掌握動力設計、防爆設計、整車輕量化、整車優(yōu)化等關鍵技術點，保證用戶達到運營高效、綠色環(huán)保、安全經(jīng)濟的目標。”該礦負責人介紹，車輛日常作業(yè)續(xù)航里程可達90公里，與傳統(tǒng)的柴油防爆車相比，具有動力充足、單班運行續(xù)航里程長、噪音低、零排放、駕駛操作簡單方便等特點，百公里電耗費用僅為29.4元，相比柴油防爆車百公里油耗234元相比，每百公里就可節(jié)省費用204.6元。
為了從源頭上控制煤塵污染，他們不僅對井下采掘工作面產(chǎn)生煤塵地點采取負壓通風降塵，除給員工配備高質量的防護用品外，還采用干（濕）式除塵風機、噴霧與水幕措施降低煤塵，確保井下環(huán)境清潔，保障員工健康與安全。對地面原煤倉、皮帶棧橋、產(chǎn)品倉、裝車塔等儲裝運環(huán)節(jié)，則進行全封閉，實現(xiàn)礦區(qū)采煤不見煤。對裝車煤炭，則噴灑封塵固化劑，降低鐵路沿線煤塵污染，每年可減少煤炭風損60萬噸，實現(xiàn)運煤不揚塵。
綜采面降塵噴霧
與此同時，他們還投資1600萬元，實施了大柳塔煤礦白家渠風井回風源熱泵項目，解決了進風井井口防凍的供熱問題，節(jié)省了原煤消耗，降低運行費用，達到了節(jié)能減排的目的。該工程項目替換了3臺8噸冬季熱風鍋爐，年節(jié)約煤炭3600噸，年節(jié)約費用160萬元。
“綠色礦山建設是礦井高質量發(fā)展中一項重要的系統(tǒng)工程，大柳塔煤礦將按照集團公司戰(zhàn)略部署和'建設世界領先的清潔煤炭生產(chǎn)商’發(fā)展目標，不斷推進綠色礦山建設，為建設成協(xié)同發(fā)展的現(xiàn)代化礦區(qū)作出更大貢獻?！痹摰V負責人表示。
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