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中国矿业报科技装备 塔山煤矿科技创新提升“含金量” 图片新闻 德兴铜矿加快矿山智能化建设步伐 我国初步形成立体探测装备体系 黄陵二号煤矿引进冲击波煤层增透技术 浅谈供应链金融交易结构及风险环节(七)

第A4版:科技装备
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塔山煤矿科技创新提升“含金量”

本报讯 近年来,同煤集团塔山煤矿大力实施科技兴企战略,通过实施小煤柱开采、奥灰水治理、二氧化碳致裂等六大科技创新项目,实现了新技术、新装备、新工艺向高端化、智能化迈进,提升了企业“含金量”,助推企业发展进入黄金期。

一是小煤柱开采取得成功。塔山煤矿通过科学论证、理论研究和工业性试验,积极探索特厚煤层综放工作面小煤柱留设技术适用性研究,不仅延长了矿井服务年限,提高了资源回收率,而且获得了中国煤炭工业协会科技进步一等奖。实践中,该矿通过微震、数值模拟及理论分析,综合考虑巷道宽度、煤层厚度和煤柱变形情况,将8101工作面煤柱留设为8米,并引进高恒阻机械式单体支柱,应用在工作面临空巷中,在工作面“见方”、“二次见方”段的临空侧支设,代替原有小煤柱工作面的混凝土耦合承压墙,加强煤柱侧顶板支护,不仅加快了施工工期,降低了生产成本,而且便于巷道变形观测。同时,该矿开发应用了“堵-注-抽-控”综合防灭火技术和地面垂直钻孔抽采瓦斯技术,保证了安全高效开采。截至目前,该矿已经安全回采8204、8101两个小煤柱工作面,共多回收原煤170万吨,创效达6亿多元。

二是奥灰水治理开创先河。2016年7月初,塔山煤矿在二盘区8228工作面上下顺槽掘进过程中,巷道顶底板开始出现淋水、渗水现象,尤其是2228巷掘进至2300米时,掘进巷道涌水量突然增大。针对这一实际,该矿与全国治理奥灰水专家通过分析涌水形式、水源水质等,确定水源为奥灰水。为此,该矿以地面三维地震和大地可控源探查资料为基础,以地面定向钻进及注浆加固为主要手段,加固底板隔水层,封堵导水通道,保障了矿井安全开采,成功开创了大同地区治理奥灰水的先河。

三是实施采空区气体“置换术”。塔山煤矿8204-2小煤柱工作面与8202采空区相邻,留设煤柱仅为8米。顺槽进入掘进阶段以来,8202采空区氧气及一氧化碳浓度明显上升,并呈现“呼吸”现象。为此,该矿对8202采空区实施了地面瓦斯抽放结合井下注氮置换采空区高浓度瓦斯气体技术。该技术主要依据采空区内气体由于轻重不同而分层分布的原理,在采空区底部注入分子量较重的氮气,进一步将分子量较轻的瓦斯气体挤到采空区上部,并通过在地面施工垂直钻孔至采空区上部,利用瓦斯抽放泵进行抽放,使采空区上部高浓度瓦斯混合气体排出地面,实现了采空区高浓度瓦斯气体的置换,有效降低了采空区瓦斯隐患。

四是成功应用二氧化碳致裂技术。塔山煤矿在8218工作面首次引进了二氧化碳致裂技术,对上覆K3砂岩层及顶煤进行预裂。该技术比传统爆破及水压致裂技术更安全,不会产生地震冲击波,不会对基础产生构造性破坏,并且具有使用过程无火花外露、致裂威力大、不产生有毒有害气体、安全性高等特点。使用这一技术后,该矿顶煤垮落距离由13米缩短为6.8米,工作面推出切眼即可放煤,能多回收顶煤3米,多生产原煤11000吨,创效达325万元。

五是智能永磁直驱系统效果明显。塔山煤矿在8111工作面皮带机率先引进智能永磁直驱系统,该系统融合了低速大转矩永磁电机、变频矢量控制、智能控制等先进技术,去掉了减速机和机械软启装置等中间环节,节电约20%。同时,该系统启动转矩大、过载能力强,由永磁同步变频电动机和伺服控制器组成,启动转矩为2.2倍的额定转矩,可实现系统重载启动;尤其是可实现平滑启动,避免了电机启动时瞬间大电流给电网带来冲击,以及转矩瞬时剧增给传动系统带来的机械冲击,有效降低机电事故率。此外,该系统后期维护只需每6个月给电机轴承注油1次,且占地面积小,大大减少了井下硐室的开挖量,节省了生产成本。

六是上马大数据辅运决策信息技术。随着采掘延伸的不断推进,无轨胶轮车辅助运输系统逐步暴露出效率低下、用车紧张以及安全运行等问题。为此,该矿将在今年上马辅运系统大数据决策信息技术。该技术采用数字化规范管理用车申请流程,建立胶轮车用车申请管理软件平台,用车单位利用手机或者内网提前提交用车类型数量申请,车队调度利用平台统一汇总协调调度,改变手工记录派车方式,方便月末、年末汇总各类用车派车数据。同时,完成胶轮车辅助运输管理系统建设,完善胶轮车运行实时数据采集,并利用专业化的大数据分析手段,通过对胶轮车辅助运输流程的各环节关键参数进行设置、取样、计算、分析,将胶轮车运行效率进行量化管理,使胶轮车运输资源得到合理配置。□

(范 磊 乔 磊)

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