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贯彻新发展理念打造安全高效智能绿色的世界一流示范矿井

2021-03-31贺凯勃

中国煤炭工业 2021年12期
关键词:矿井工作面煤矿

文/贺凯勃

党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高瞻远瞩,提出“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念。习近平总书记对全国安全生产、煤矿安全生产与环境保护问题多次作出重要指示,提出了“发展绝不能以牺牲人的生命为代价,这必须作为一条红线”“决不以牺牲环境为代价去换取一时的经济增长。既要金山银山,也要保住绿水青山”的经典论断。这给我国煤炭工业指明了发展方向。

国家能源集团神东大柳塔煤矿具有“世界第一大井工矿”殊誉,这既取决于它高效的生产能力和庞大的资源体量,还在于它是全球第一个对传统井工煤矿模式进行颠覆式新技术革命的煤矿,推动了中国乃至世界煤炭工业的技术革命。

大柳塔煤矿自1987年开工建设迄今,大胆进行高产高效矿井模式的探索和实践,矿井产能由最初的360万吨提高到3300万吨,为神东“千万吨矿井群”建设奠定了基础。34年来,累计回采煤炭5.7亿吨,创造利润800多亿元,上缴税费近300亿元,成为壮大综合国力、保障国家能源稳定供应、促进经济社会发展、改善民生的重要力量。

创新驱动让煤炭开采驶上“快车道”

大柳塔煤矿自1998年被原煤炭工业部授予全国首个特级高产高效矿井以来,始终站在进一步提升规模效应、实现可持续发展的高度,总结投产以来积累的宝贵经验,率先打破传统工业化井工煤矿建设模式,确立了“高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”的建设方针,全力打造高产高效、安全智能、绿色环保、管理领先的世界一流矿井,先后实现了“单井千万吨、双井双千万吨、双井三千万吨”的跨越式发展,为煤炭行业技术进步和创新发展做出了巨大贡献。

创新采掘布局,开创煤矿开采新模式。首创无盘区布置,取消盘区集中大巷,简化生产系统,实现了集中开采。首创超长工作面布置,工作面推进长度普遍增加到6000米,直达井田边界,工作面宽度增加到350米,万吨煤掘进率大幅度减少,资源回收率显著提升,实现了高效回采。

创新采掘工艺,引领行业发展新高度。首创特厚硬煤层上分层综采下分层综放开采工艺,实现了顶板安全,提高了资源回收率,为特厚硬煤层安全、高效回采提供了新技术、新方法。首创特厚煤层分层开采下分层大断面切眼在极近综采采空区下安全掘进技术。应用“马丽散‘先注后掘’+全锚锚杆和锚索+钢带网片+单体钢梁棚”等联合支护新方法,掘锚机和连采机两台设备前后两次成巷短掘短支工艺,实现了综采采空区下极近层间距(3.5~4米)大断面切眼安全掘进,保证了后续4个工作面1200万吨煤量的安全回收,也为类似条件下大断面巷道掘进提供了宝贵经验。

创新装备应用,开辟高产高效新道路。应用7m大采高一次采全高综合机械化采煤方法,自2011年以来,大采高工作面累计产煤1.3亿吨,工作面回采率达到94%,近3年平均回采工效达到519吨/工。应用世界首套全断面高效快速掘进技术工艺系统,月单进水平达3088米,创造了煤巷大断面单巷掘进的新纪录,推动了掘进装备的升级,全员工效提高1.5~2倍。

科技引领为煤矿插上智慧腾飞“翅膀”

大柳塔煤矿将改革创新作为破解制约发展的“引擎”,推进各业务与新一代信息技术融合,进行了多项前沿技术的行业应用,用先进的理念、新兴的技术、智能化的开采,助力煤炭行业革命。

煤矿“最强大脑”——打造一体化智能综合管控中心。以煤矿高产高效与综合应用为核心,融合神东亿吨级煤炭生产集中控制系统,实时感知全矿主要生产系统,最远控制距离达50公里,监测数据点位17万余个,控制设备11000余台,集成展示、关联控制、智能报警,为矿井无人值守提供系统保障。构建煤矿主要灾害精准预警平台,以透明地质保障和安全监测监控系统为依托,挖掘矿井海量数据并进行分析与应用,实现主要灾害精准预测、智能通风控制、应急联动响应,为安全管理提供应急救援依据。

智能开采示范工程——首创5G+高级智能综采工作面。搭建万兆生产控制环网与一体化综合通信分站,建立大带宽高速数据传输通道,将设备姿态自感知、截割自适应、人员接近防护、智能巡检机器人等技术与透明工作面数字模型和AI智能算法模型结合,形成“自主割煤+无人跟机+智能决策”采煤模式,工作面作业人员由5人减少至2人,逐步迈向无人化开采。

高效协同掘进技术——建设全国首个5G+智能掘进工作面。构建“自主掘进协同作业+远程监控”的智能掘进模式,实现掘支运平行作业和多臂同时支护,连续破碎运输和智能化远程操控,真正做到了掘进工作面少人化、运输系统无人化,将工人从高粉尘、高噪音、高风险的工作环境中解放出来。

无人则安创新实践——研发应用煤矿机器人集群及智能装备。大柳塔煤矿34部带式输送机(约5万米运输长度)、21个变电所、7个供排水泵房实现了无人值守、远程集中监控;取消固定作业岗位62个,减少作业人员200多人。研发推广锚杆支护机器人、喷浆机器人等8类智能装备,有效改善了作业环境,降低了工人作业强度,提高了作业效率,将传统的人与设备之间的作业模式变革为机器与设备之间的协同作业。

通过大力推进“机械化换人、自动化减人、智能化无人”绿色智慧矿山建设,以装备升级带动生产系统和劳动组织优化,大柳塔煤矿每年节约人工成本4000多万元,吨煤电耗仅8.92千瓦时,设备开机率达90%,最高回采工效504.97吨/工,有效提高了煤矿管理效能、改善了井下作业环境、释放了发展活力。

绿色发展生态优先成就煤海“绿洲”

大柳塔煤矿地处毛乌素沙漠的边缘,自然生态条件十分脆弱,水资源严重缺乏。但大柳塔煤矿始终坚持绿色开采,践行“绿水青山就是金山银山”的生态理念,边开采、边绿化、边整治,实现了资源开发和生态保护协同发展。

创新矿井水资源处理与利用模式。率先自主研发应用《生态脆弱区煤炭现代开采地下水和地表生态保护关键技术》,创新三级处理、三类循环、三种利用的矿井水处理与利用模式,降低了矿井水外排量,实现了矿井水全面达标利用,为煤矿保水开采开辟了一条崭新的道路。该技术荣获2014年国家科学技术进步二等奖。

构建矿井能耗管理体系。围绕“双碳”目标,从生产降能、生活控能方面,构建了矿井能耗管理体系。井下供水系统实现变频恒压供水,主运系统设备实现变频驱动、按需智能调速,辅运系统引进新能源电车,综采面供液系统实现变频恒压供液,工业厂区使用太阳能路灯和热水器,实行能耗定额考核制度,2020年全矿实际吨煤能耗0.79千克标准煤/吨,远低于国家标准。

建成首个国家级水土保持科技示范园。践行“人与自然和谐共生”的理念,开展沉陷区“三基地”复垦工程。将植被、矿井水、沉陷土地等环境要素转变为资源要素,累计实施生态治理与建设沉陷区面积约80km2,基本恢复了塌陷区生态原貌,植被覆盖率由3%提高到64%以上,生态环境实现了正向演替。2012年被国家能源局评为“中国最美矿山”,2017年被国家水利部评为“国家水土保持科技示范园区”,2017年建成国家级绿色矿山。

精益管理练就打造世界一流的“真功夫”

对于煤矿来说,先进的产能优势要得到充分释放,离不开对安全生产无事故的依赖和对精益管理的执着。大柳塔煤矿紧紧抓住国家能源集团管理品级跃升的关键核心要素,以“七个一流”为标准,坚持质量第一效益优先,打造一流的安全保障体系,创造一流的经营业绩,集聚培育一流的人才,全面提升管理品质,实现高质量发展。

推行“1210”安全管理模式,奋力追求“零伤害”目标。以落实安全生产责任为一个核心,以风险预控体系和隐患排查机制两项内容为抓手,落实十项安全强化举措。构建起以“三项措施”为核心的风险管控体系和“岗位—班组—区队—业务科室—矿领导”五级联动的隐患排查治理机制。截至2021年10月底,实现安全生产2188天,近6年来无轻伤以上人身伤害事故,安全生产标准化管理保持一级水平。

全面推行内部市场化改革,提升经营效益。建立以劳动定额为基础、以劳动价格为杠杆、以货币化结算为基准、以信息化管理为手段的内部市场化机制,突出价值、能力、贡献岗位评价标准,真正实现了按劳分配,充分发挥出减人、增效、创收的主观能动性,使员工和企业由利益共同体逐步向事业共同体转变。大柳塔煤矿2021年综采饱和度达到100.7%,较2020年提高2.2%,人均工资收入较2020年度涨幅约9%,实现了“矿井降本提效、员工创效增收”的双赢目标。

推广应用标准作业流程,助力煤矿本质安全。提出煤矿岗位标准作业流程的编制和应用思路,梳理出涉及矿井各岗位流程760条,常用流程233条,2013年6月在全矿实践应用并取得了显著成效,员工作业逐步规范,队伍专业化素质明显提升,随后在全国煤炭行业得到了全面推广,为煤矿实现本质安全积累了宝贵经验。

机制保障+模式创新,构筑起一流人才培养的“四梁八柱”。大柳塔煤矿坚持“相马”与“赛马”相结合的人才培养模式,不断完善年轻干部交流轮岗常态化机制,加大高端人才和行业发展急需人才的培养力度,推进人才培养纵向衔接与横向贯通,努力打破人才培养的“天花板”,构筑起一流人才培养的“立交桥”。先后为全国煤炭行业培养和输送了企业高管、矿长、技术精英等800多名人才。同时,培养出全国劳动模范薛占军和以“博士矿工”闻名全国的王连生,他们成为了新时代矿工竞相学习的典范。

建矿34年来,大柳塔煤矿连续数十年被评为煤炭工业特级安全(高产)高效矿井,多次被评为“安全生产先进集体”,曾获得全国“双十佳煤矿”“中央企业先进集体”、全国煤炭系统“文明煤矿”“中央企业学习型组织标杆”、全国精神文明建设工作先进单位和陕西省“环境友好企业”等荣誉称号。《生产现代化矿区建设与生产技术》获2000年国家科技进步一等奖;《千万吨矿井群资源与环境协调开发技术》获2012年国家科技进步二等奖。

作为国家能源供应的“稳定器”和“压舱石”、国家能源集团煤炭生产的主力军,安全高效智能绿色的大柳塔煤矿借助国家能源战略西移的政策支持,高点站位,相继开创了共和国煤田开发、矿井建设、煤炭开采的新模式、新纪元。未来,大柳塔煤矿在拓宽煤矿发展道路上必将前景光明、大有可为。

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