以技术创新推动煤炭产业革命

在晋能控股煤业集团雁崖煤业公司,技术革新的喜悦激荡着干部员工们的心潮,一场煤炭工业科技革命的浪潮——无煤柱开采技术应用正在这里悄然兴起。
切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术,可有效降低巷道超前压力,最大限度提高资源回采率,降低生产成本。不仅对缓解采掘衔接和延长矿井寿命,提高矿井综合经济效益具有十分重要的意义,而且是矿井突破传统工艺限制、提升安全管理水平的有效途径,被业界誉为‘第三次矿业技术革命’。从2015年起,经过7年来理论与实践的探索,雁崖人不懈追求,深入探索,积累了丰富而又臻熟的资源开采技术和经验,打造了一张能源企业的“靓丽名片”。
近年来,随着矿井逐步向深部、边缘地带以及地质条件复杂的区域延伸,采掘衔接紧张、安全管理难度与日俱增。在煤炭行业竞争日趋激烈的大背景下,如何提高资源回收率,实现降本增效,延长矿井寿命已经成为晋能控股集团当前面临的重大课题。那么,面对严峻的发展形势,只能改革现有开采模式,全面推行小煤柱、无煤柱开采,提高煤炭资源回收率、延长矿井服务年限。

晋能控股煤业集团雁崖煤业公司按照“系统思维、把握大局、严肃认真、注重细节”十六字工作要求,充分发挥企业自身的人才、技术优势,对2#层三盘区8305工作面(8306)无煤柱工作面进行了开采。该工作面是一次采全高工作面,可采走向长度为1292m,工作面倾向长度为300m,工作面煤层总厚度为1.6m~4.88m,平均厚度3.3m,成为晋能控股集团最长的无煤柱工作面。
2015年4月,雁崖煤业公司与中国矿业大学合作在8304、8305工作面实施110工法无煤柱切顶卸压自动成巷工艺。采用三巷两面的方式进行了科学布置,5304巷作为切顶卸压留巷试验巷道,8304工作面作为三盘区东翼首采面。2017年10月3日,8304工作面无煤柱切顶卸压自动成巷技术正式开始试采。在确保安全的前提下,取得了无煤柱试验的成功,为全集团大力推广无煤柱开采提供了有力的技术保障和理论支撑。走出了一条资源节约型、环境友好型、绿色开采的新路子。
科学制定绿色开采。现回采无煤柱工作面为8305工作面,采用三巷两面的方式进行了科学布置,5305巷作为切顶卸压留巷巷道,8305工作面作为首采面。在原巷道的支护基础上又施工两排补强锚索。在5305巷顶板靠近8305工作面煤壁侧实施切顶孔进行爆破。在回采工艺上,8305工作面采用SL300型采煤机破煤、PF6/1142型刮板运输机、SZZ1200/400型转载机、头部DSJ120/200/2×500型胶带输送机、二部皮带头SZZ1200/400型转载机、二部DSJ120/200/2×500型胶带输送机运煤,ZF13000/25/38型液压支架进行工作面支护,工作面平均煤厚3.3m,采高3.3m,循环进度为0.8m,采用自然垮落法管理采空区顶板。5305巷采用“3”种支护形式进行巷道支护分别为“超前临时支护”“档杆支护”和“架后临时支护”,将留巷段划分为“架后临时支护区”“成巷稳定区”两个区域。
精心布局优化设计。在通风管理方面:为了降低工作面温度,提供适宜的作业环境,8305工作面原采用“Y”型通风方式,现优化为一进两回“W”型通风,解决了工作面上隅角瓦斯超限问题。在施工爆破切顶卸压孔方面:为实现钻孔作业与工作面采煤平行作业,超前工作面50m外,使用ZQJC-420/10.0气动架柱式钻机,距5305巷采煤帮肩窝0.2m,施工仰角75°、钻头直径Φ65mm、孔深11m的钻孔,钻孔间距为0.5m,钻孔水平投影垂直巷帮。在爆破方面:采用专用聚能管辅助装药,单孔装药量定为6kg,装药长度6m。将导爆索一端自首个聚能管穿出孔外,并采用柔性装药定位安装管送入孔底,顺次装药。按照预裂效果选择钻孔间隔装药爆破方式。同时,在聚能管辅助装药条件下,待孔内炸药装填完毕,直接采用水泥药卷进行封孔,封孔长度5m。2~3卷水泥药卷为一组,封孔前先浸水40秒左右,采用安装管直接送入孔内预定位置,然后抽出安装管,继续装填第二组封孔药卷,封孔至距孔口20cm处。待封孔水泥充分膨胀凝固(20分钟),连接导爆索和雷管(并联两发雷管),再塞回孔内封堵,封堵剩余爆破孔。待人员撤离后执行“一炮三检”后进行起爆。进而使留巷始终处于安全可控状态。确保切得开、留得住、放得下。
在矿压观测方面:8305工作面沿空留巷矿压观测采用矿压在线监测、人工十字测点法、顶板离层仪观测、单体液压支柱测力计观测等综合观测,为确定沿空留巷成巷稳定区提供可靠的理论基础。
在防灭火方面:8305工作面采用的是迈步式连续注氮措施,注氮量480m3/min;每日二班喷洒阻化剂15千克;沿空留巷采用水泥毯配合喷浆,减少采空区漏风;头端头采用柔性气囊封堵;2305巷采用束管监控系统,5305巷采用人工取样,及时监控采空区气体。
在注浆方面:预防性灌浆,管路接到回风绕道,如果有自燃发火倾向就采取注浆处理。
安全效益再创新高。通过切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术的应用,不仅有效地减少了巷道掘进进尺和煤柱损失,缓解了采掘衔接紧张局面,降低了采掘比,提高了资源回收率,而且还解决了下部煤层动压开采的问题,使下部煤层工作面布置更加合理。5305巷切顶卸压,阻断顶板应力传递,有效减小矿山压力显现,解决留巷巷道受采空区顶板应力传递造成巷道变形较大的问题,工作面周期来压强度明显减弱。根据三盘区8305工作面现状,在回采方面,无煤柱开采相比小煤柱开采多回收6m煤柱,多回收煤炭资源3.6万吨,增加效益1137万元;在掘进方面,相比小煤柱工作面少掘进2715m,可节约掘进成本1138万元;在消耗方面,无煤柱开采所消耗的材料及资金明细测算,该工作面回采结束后,共消耗957万元。综合计算,无煤柱开采与小煤柱开采相比,可节约成本1318万元。
创新驱动,科技兴企。随着无煤柱开采科技创新项目的成功推广和全面实施,必将为企业发展提供强有力的科技支撑。在今后的发展历程中,煤业集团雁崖煤业公司将奋力谱写企业高质量发展的新篇章,为建设“创新、绿色、卓越、高效”的晋能控股集团贡献雁崖人的力量。

来源:科学导报煤炭周刊

【早知道·#财讯热搜榜TOP10#(1月19日)】戳
1、央行:货币政策发力将充足精准靠前
央行日前发布的数据显示,2021年我国主要金融指标在2020年高基数基础上继续保持有力增长,金融体系运行平稳,金融对实体经济支持力度稳固。其中,2021年全年企业贷款利率为4.61%,是改革开放四十多年来的最低水平。
在1月18日举行的国新办新闻发布会上,中国人民银行副行长刘国强表示,2022年,稳健的货币政策灵活适度,加大跨周期调节力度,发挥好货币政策工具的总量和结构双重功能,更加主动有为,更加积极进取,注重靠前发力,引导金融机构加大对实体经济特别是小微企业、科技创新、绿色发展的支持力度,稳定宏观经济大盘,为推动经济高质量发展营造适宜的货币金融环境。
刘国强表示,当前重点目标是稳,政策要求是发力。“一是充足发力,把货币政策工具箱开得再大一些,保持总量稳定,避免信贷塌方;二是精准发力,要致广大而尽精微,金融部门不但要迎客上门,还要主动出击,按照新发展理念的要求,主动找好项目,做有效的加法,优化经济结构;三是靠前发力。现在虽然是年初,但一年的时间很短,一年之计在于春,所以要抓紧做事,前瞻操作,走在市场曲线的前面,及时回应市场的普遍关切,不能拖。”

2、发改委今年首场发布会展示扩内需施工图
1月18日,国家发展改革委召开2022年首场新闻发布会。国家发改委有关部门负责人表示,今年将抓紧出台实施扩大内需战略的一系列政策举措,及时研究提出振作工业运行的针对性措施。适当超前开展基础设施投资,加快推进“十四五”规划102项重大工程项目。抓紧发行已下达专项债额度,力争在一季度形成更多实物工作量。适时制定出台相关政策措施,以城乡居民收入普遍增长支撑消费持续扩大。

3、我国将加快编制汽车产业绿色发展路线图
《经济参考报》记者从工信部获悉,节能与新能源汽车产业发展部际联席会议2022年度工作会议18日召开,会议提出2022年要落实碳达峰碳中和目标,编制汽车产业绿色发展路线图,尽早研究明确新能源汽车车购税优惠延续等支持政策,完善积分管理要求,稳定市场预期。
当前,新能源汽车呈现市场规模、发展质量“双提升”的良好局面。数据显示,2021年共销售新能源汽车352.1万辆,同比增长1.6倍,推动汽车产销结束连续3年下降趋势,连续7年位居全球第一,中国品牌国内销售占比达到76%。创新能力明显提升,车载激光雷达、人工智能芯片算力达到国际先进水平。此外,配套环境持续优化,充换电基础设施建设力度进一步加大,建成充电桩93.6万个、充电站1.4万座、换电站725座,同比分别提升193%、90%、356%,设立动力电池回收服务网点超过1万个,培育梯次和再生利用骨干企业45家。

4、“十四五”现代综合交通运输体系发展规划出炉
光明网记者1月18日获悉,近日国务院印发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》,提出到2025年,综合交通运输基本实现一体化融合发展,智能化、绿色化取得实质性突破,综合能力、服务品质、运行效率和整体效益显著提升,交通运输发展向世界一流水平迈进。从具体的数字指标来看,主要采用250公里及以上时速标准的高速铁路网对50万人口以上城市覆盖率达到95%以上,高速铁路营业里程达5万公里,城市新能源公交车辆占比要达到72%。
《规划》从九个方面对“十四五”时期现代综合交通运输体系的构建做出部署安排,其中包括构建高质量综合立体交通网,夯实城乡区域协调发展基础支撑、推进城市群和都市圈交通现代化、扩大优质运输服务供给、加快智能技术深度推广应用、全面推进绿色低碳转型、提升安全应急保障能力、推动高水平对外开放合作、加强现代化治理能力建设。

5、我国已签署200多份共建“一带一路”合作文件
国家发展改革委新闻发言人金贤东18日说,截至目前,我国已与147个国家、32个国际组织签署200多份共建“一带一路”合作文件。
金贤东在当天举行的新闻发布会上说,共建“一带一路”朋友圈继续扩大。2021年12月以来,我国分别与圣多美和普林西比、古巴、摩洛哥、尼加拉瓜、叙利亚签署了共建“一带一路”合作文件,国家发展改革委与老挝计划与投资部签署了关于建立共建“一带一路”合作工作协调机制的谅解备忘录。
他还介绍,中欧班列继续保持高位运行。截至2021年12月底,中欧班列已连续20个月单月开行千列以上。2021年全年,中欧班列共开行15183列,运送146.4万标箱,同比分别增长22%、29%,综合重箱率98.1%。

6、2021年中国市场手机出货量同比增13.9%
2021年全年,中国国内市场手机总体出货量累计3.51亿部,同比增长13.9%,其中,5G手机出货量2.66亿部,同比增长63.5%,占同期手机出货量的75.9%。
中国信息通信研究院18日发布了2021年中国手机市场运行数据。2021年全年,中国手机市场上市新机型累计483款,同比增长4.3%,其中5G手机227款,同比增长0.9%,占同期手机上市新机型数量的47.0%。

7、527家公司披露2021年业绩预告 453家报喜
Wind数据显示,截至1月18日17时,527家A股公司披露了2021年业绩预告,453家预喜,预喜率达到85.96%。其中,略增103家、扭亏27家、续盈15家、预增308家,已披露业绩预告的公司整体业绩增长良好。机构密集调研业绩预告增幅居前的公司,主要关注未来发展规划、新产品研发及落地情况等。

8、化妆品销售额创8年最大增幅
1月17日,国家统计局发布数据显示,2021年化妆品类零售总额达4026亿元,2020年为3400亿元,增幅18.41%,创8年来化妆品类零售总额最大增幅。
万联证券研究所大消费组首席分析师陈雯接受《证券日报》记者采访时表示,在疫情影响以及监管趋严等因素的影响下,化妆品零售总额逆势增长,主要与消费群体持续扩容以及消费频次不断增加有关。中长期来看,化妆品渗透率及消费频次的提升仍有空间,两者将继续驱动市场持续向好。

9、年内27家上市公司重要股东累计增持65次
《证券日报》记者据同花顺iFinD数据统计,以公告日为准,今年以来截至1月18日,共有27家上市公司重要股东(持股5%以上股东及高管)二级市场累计增持65次。从增持主体来看,公司高管占绝大多数。
从增持公司所属行业来看,27家上市公司中,医药生物行业公司数量居前,为7家;电力设备行业次之,为5家;其后为机械设备业和银行业,均为3家。

10、美股三大指数全线收跌
美东时间周二,美股三大指数全线下跌,截止收盘,道指跌543.34点,跌幅为1.51%,报35368.47点;纳指跌386.85点,跌幅为2.60%,报14506.90点;标普500指数跌85.74点,跌幅为1.84%,报4577.11点。盘面上,大型科技股、银行股、抗疫概念股全线走低,BioNTech跌超13%,诺瓦瓦克斯医药跌超11%,Moderna跌超8%,高盛跌近7%,摩根士丹利跌近5%,摩根大通、Meta跌超4%,美国银行跌超3%,奈飞、谷歌-A、花旗集团、微软、富国银行跌逾2%,苹果、亚马逊、吉利德科学跌近2%;油气股逆市走高,中石油涨近2%,中石化、荷兰皇家壳牌-A、埃克森美孚、英国石油涨逾1%。

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