同煤集團：破解世界難題 迎接高效發(fā)展

說起采煤，大家都會想到大型采煤機在礦井下工作時的情景，但是卻不知道世界上最先進的采煤機也只能開采14米厚的煤層，如今這一技術，隨著同煤集團特厚煤層大采高綜放開采成套技術與裝備的自主研發(fā)與成功應用，已永存歷史長河。

10月23日，記者在2019太原能源革命展同煤集團展區(qū)，“零距離”感受了這項登峰造極的精湛技術。

安全生產(chǎn)遇困境

“在中國現(xiàn)有的煤炭儲量中，厚煤層分布廣泛，儲量占45%，是中國主要的開采煤層，其中特厚煤層儲量占厚煤層儲量的50%，尤其在山西、內(nèi)蒙古、新疆等地較為豐富。中國14米以上的特厚煤層總資源量達上萬億噸，目前，大約有1/4的煤炭產(chǎn)能集中在特厚煤層。”同煤集團技術中心副主任楊智文向記者介紹道。

資源開采，技術是關鍵。楊智文坦言，厚煤層開采技術的發(fā)展主要經(jīng)歷三個階段，第一階段是對7米以下厚煤層，采用綜采一次全高開采技術;第二階段是對7米至14米的厚煤層，采用普通綜放技術;第三階段是對14米以上厚煤層的開采。

放眼全球煤炭開采技術，厚度14米以下的煤層綜合機械化開采技術已基本成熟，但厚度14米以上煤層的安全、高效、高回收率機械化井工開采在國內(nèi)外尚無先例，沒有相應的成套采煤裝備，不僅需要創(chuàng)新開發(fā)而且還要做到裝備性能的合理匹配。

如何進行合理安全開采、采用哪種開采方法一時成為了整個煤炭行業(yè)的一大困惑。

為了沖破這道難題，同煤集團聯(lián)手中國煤炭科工集團、中國礦業(yè)大學等15家科研院所和設備制造廠家攜手通力協(xié)作，從開采工藝、開采工作面裝備、輔助設備、巷道支護技術、安全保障技術、標準與規(guī)范等方面著手，從理論、控制技術到實際設計、標準、規(guī)范操作等入手，結合煤礦實際需求，共同承擔起特厚煤層大采高綜放開采成套技術與裝備的研究。

技術創(chuàng)新解煩憂

經(jīng)過團隊重重攻關，特厚煤層大采高綜放開采成套的技術與裝備在2012年成功研制出來，使煤炭開采厚度突破14米“特厚”難題，達到近20米的高度，成功破解了全國特厚煤層高產(chǎn)、高效、高回收率、安全開采等技術難題，填補國內(nèi)特厚煤層開采的技術空白，也由此獲得了國家科學技術進步獎一等獎，從而一舉走在了世界采煤行業(yè)的前列。

“設備必須在可靠性、適應性、配套性各個方面滿足工藝要求。”楊智文介紹說，“就拿液壓支架來說，支撐能力為12000千牛的液壓支架在實際應用中都被壓垮了，后來經(jīng)過計算與反復試驗，我們選擇了支撐能力為15000千牛的液壓支架，才很好地適應了井下的條件。”

當然，開采煤炭，如果沒有通道，汽車就無法進出。研究人員又研制出特大斷面全煤巷道高強度錨桿錨索聯(lián)合支護技術及材料，揭示了特厚頂煤、特大斷面全煤巷道的變形特征，創(chuàng)立了全煤巷道預應力錨桿支護理論，發(fā)明了錨桿液壓張拉器，同時解決了大采高綜放開采全煤巷道支護的技術難題。

“我們把通道建得很堅固，雖然看似成本投入有所增加，但是由于不需要維修，保證了整個支護體系處于良好的狀態(tài)，也省去了很多巷道修復工序，這樣工作面推進快了，工作效率也得到了提高。”楊智文對此解釋道。

領先世界繪藍圖

“過去一個工作面產(chǎn)量是100多萬噸，現(xiàn)在是1085萬噸，而且用人少、效率高，這在國際上都是一個創(chuàng)新。”楊智文表示。

借力新技術、新設備，大同塔山煤礦年產(chǎn)量1085萬噸，不僅首次在全世界實現(xiàn)了高效、高回收率的一次開采，也是同煤集團在年產(chǎn)量上面的一次重大突破。

目前，這項技術在大同、平朔、神東、新疆等13個礦區(qū)的32個煤礦都已得到推廣應用，并且效果顯著，其中同忻礦單井單面年產(chǎn)量已達到1287萬噸。近三年來新增產(chǎn)值達564億元，新增利稅221億元，節(jié)約設備投資6.5億元，節(jié)約工程投資12.96億元。

“特厚煤層大采高綜放開采成套技術與裝備研發(fā)”的應用與推廣，不僅填補了我國特厚煤層開采的技術空白，而且對解決世界特厚煤層的開采難題也起到了引領作用。據(jù)楊智文介紹，“目前，這項技術已走出國門，正在澳大利亞、俄羅斯推廣。”

下一步，同煤集團將繼續(xù)提高煤礦裝備現(xiàn)代化、系統(tǒng)自動化、管理信息化水平，推進煤礦重大裝備國產(chǎn)化，重點開展年產(chǎn)千萬噸級綜采成套裝備，從而進一步完善以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研相結合的煤炭科技創(chuàng)新體系。