进入新世纪,随着煤矿开采深度向千米以下延伸,如何在高地温、高地压、复杂地质条件下实现安全高效生产是当前煤炭企业面临的重要课题!科技是第一生产力,离开先进的建设理念与现代化的技术装备,要在深井地质条件下建成大型现代化矿井只能是纸上谈兵。于是,一场以建设“智能化矿井”的创新实践与伟大尝试在国投新集公司口孜东矿拉开了帷幕。
国投新集口孜东矿在高地温、高地压、复杂地质条件下、以智能化建设为方向,充分借鉴吸取国内外先进技术与现代化装备、攻坚克难、务实进取、不断总结吸取经验教训,合理组织生产、狠抓安全管理,强化职工队伍建设,矿井始终保持着良好的发展势头,建设“智能化矿井”的创新实践取得阶段性胜利。
 口孜东矿德国达尔曼公司生产的双臂凿岩钻车,实现了全程机械化掘进作业,大大提升了巷修掘进效率
支护科学化。首创锚网索喷+36U型钢套棚+注浆”支护方式,基本解决了千米深井软岩安全支护难题。通过大量的攻关探索,口孜东矿逐步形成“锚架注”支护为代表的一整套高强复合支护方式,基本解决了千米深井巷道支护问题。其主要形式:一是实行“锚网索喷+滞后一段时间套36U型棚、注浆”高强复合支护形式,在一定程度上控制巷道变形,基本解决了岩巷支护能力不足问题。二是锚网支护技术中,通过锚杆预紧力提高到400N·m,锚网巷道观测,取得了良好的支护效果;锚网支护中网循环间接茬的改进及双层网的运用,减少煤壁的分解破碎;试用五花型布置锚杆和在接合部位加密布置锚杆(索),加强拱形断面锚网支护,较好解决了拱墙接合部位矿压显现明显,普遍性的出现浆皮锚网炸裂,围岩下坠现象;全断面一次成巷、先进行初喷再锚网支护技术,解决了深井围岩风化,造成巷道矿压显现明显问题。此外,为找到更安全有效的千米深井支护方式,口孜东矿加强与世界知名煤炭企业经济技术合作,加快深井支护、掘进工段等引进技术“本土化”进程。随着深井支护技术研究与应用的不断深入,矿将最终探寻出有效应对深井矿压支护方式,彻底摆脱巷道变形对矿井安全生产带来的种种制约和困扰。
管控一体化。口孜东矿通过引进德国PSI公司三级SCADA软件系统,采用德国鲁尔煤业集团(RAG)中央集控模式,凝聚了德国煤炭工业多年来矿井远程自动化控制的宝贵经验,建成了具有世界先进水平的集控中心。在地面集控中心可实现对现场机电设备状况的全面感知,系统可以在完全无人干预的情况下全自动运行,也可在半自动状态下远程人为控制。集控中心利用国际先进的大屏幕系统,与单独、多方监控相结合,采用地理信息系统(GIS)显示,进行生产过程控制的可视化。可靠的控制元件和安全可靠的控制系统实现了协议开放、接口统一和高度集成,能够预防性检修和远程监控,全面感知矿山。
 口孜东矿先进的集控中心
掘进快速化。在口孜东矿各掘进作业线装备了不同程度先进生产装备,尤其是在西翼巷道掘进,更是配备整套由德国鲁尔集团一整套的快速自动化掘进作业线,突出表现了四个方面自动化工艺和技术特点。一是掘进工作面迎头采用德国达尔曼公司的双臂钻车及侧卸式装岩机,同时采用德国GTA公司架棚机进行掘进支护工作;二是壁后采用德国OLKO公司的自动化物料充填技术和工艺;三是物流输送系统采用柴油机单轨吊,工作面迎头采用气动单轨吊;四是掘进工作面出矸系统采用皮带机、转载机、自移机尾等自动化工艺。此套快速自动化掘进作业线,将在国内首次实现掘、锚、架、充填一体化作业技术,比传统的掘进效率和支护强度将大幅提高。
采煤自动化。口孜东矿在国内首次建成了工作面、煤流、矸石流、高压泵站、压风管网、井下控制网络及通讯系统、井下主要煤仓及矸石仓、道岔控制、供配电系统等9个全自动化底层设备自动化控制和过程控制技术。工作面采用艾柯夫SL-500型滚筒式采煤机,现场采用红外线引动、位置速度检测、计算机集中控制等方式,使采煤机、刮板输送机、液压支架等设备自动完成割煤、运输、液压支架移设和顶板支护等生产流程,工作面实现自动化生产。通过自动化控制系统,在地面集控中心可对采煤机进行远程开停、记忆切割,并通过在摇臂上安装的视频设备,使采煤机对自动运行的环境进行实时感知,实现了对顺槽皮带、转载机、刮板运输机、采煤机四个系统协同作业,当任何一个设备出现过载时,采煤机的切割速度将进行自动调整。乳化液泵站会根据前方支架不同的移架方式,自动调整泵站的运行台数和负载量,实现了在地面对井下工作面系统的“一键式”启停。(通讯员刘徳晶) |