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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

是矿不像矿,采煤不见煤,产煤不用煤!

2024-05-29   来源:IntelMining智能矿业


©徐矿传媒


文 | 李本领 杨策;图 | 李程 杨策;视频 | 李程 丁娟




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初夏时节,万物并秀,绿木成荫。

高质量发展现场行记者一行来到徐矿集团张双楼矿,捕捉智能化、绿色化、现代化煤矿企业因地制宜发展新质生产力的闪闪光亮,感受“是矿不像矿、采煤不见煤、产煤不用煤”绿色畅想的现实模样。

是矿不像矿:数智赋能本安高效


井下人员定位清晰可见;甲烷、一氧化碳、温度等关键数据实时监测;智能机器人远程自动巡检……步入张双楼矿智能调度指挥中心,占据一整面墙的巨型曲面LED电子屏幕上智能化开采、一体化管控的全过程尽收眼底、尽在掌握。

得益于人工智能、5G、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等深度赋能,该矿信息系统“自动化”、采掘系统“少人化”、防灾系统“动态化”、人员定位“精准化”、机运系统“无人化”的焕新升级初见成效。

“前不久,我们作为江苏省唯一一座煤矿入选第一批47家国家智能化示范煤矿名单。脱颖而出的重要原因是‘智能防冲’关键技术走在前列。”张双楼矿通计中心主任荣国庆透露。

在他的指引下,我们来到该矿智能防冲监测预警中心。“当前显示的是23901工作面应力变化情况。通过自主开发的监测预警云平台,可以看到每个探头监测的压力实时变化。超过设定的各类预警值或划定的预警标准,图标就会变色,并自动预警……”该矿防冲科科长马擎,指着大屏幕上的“彩超图”,介绍冲击地压在线监测情况。

几年前,在冲击地压防治研究领域,全流程智能化防治技术体系尚属空白。该矿以此为突破口,组织科技攻关,提出一套由感知层、网络层、平台层以及应用服务层组成的冲击地压智能化防治技术体系,并开发了冲击地压风险智能判识与多参量监测预警云平台。

“SOS微震监测系统可以监测工作面回采扰动煤岩体破裂产生的能量,ARES地音监测系统对工作面前方煤岩体的微破裂监测有奇效,地震波CT探测系统则可以帮助我们明确冲击地压防治方向。”马擎介绍,多参量监测预警云平台,以“一张图”的形式,对多源大数据进行综合分析,不仅能保证24小时不间断监测,实现实时预警,而且可指导现场加强高危区域卸压解危,构建起安全生产长效机制,切实提升本质安全水平。

采煤不见煤:精耕细作颗粒归仓


“穿越”屏幕,深入井下,我们来到新机道一部皮带机道井下TDS智能选矸系统处,只见源源不断的煤流进入系统,掺杂其中的大小矸石块便经过X射线扫描和大数据层层筛选,一一现出“原形”。

“在原煤开采过程中,混杂矸石一直令我们‘头疼’不已。如何发挥每一块煤的最大价值,实现对传统粗放型发展路径的超越,是我们一直在做的文章。”居伟介绍,“以前,我们采用粗放的生产方式,不管是煤是矸,统统提升上井,再进行精细分选,不仅增加了无效提升的能源消耗,也因矸石冲击减少主井箕斗的使用寿命,留下安全隐患。”现在,该矿通过在井下安装TDS等干选系统,将煤流中的矸石在进入主井前分选出来,利用老副井富余能力提升上井,提高主井有效提升煤量,显著增加矿井经济效益。

居伟给记者算了一笔账,“我们将可采出原煤全部入洗,精煤、中煤、煤泥回收率分别为90%、7%、3%,按照近三年煤炭销售平均价格计算,扣除成本投入及系统费用,每年可增利超3000万元,增加主井提煤量超16万吨。”

经过井下初选,升井后的煤流仍需顺着全封闭“通道”进入井上的TDS车间进行二次精选。在这里,煤流被细分为洗精煤、煤灰、中煤、煤泥等品种,并最终进入智能化储煤棚,由给煤机按照客户需求智能装车,有效解决露天储煤带来的煤尘污染问题。另一方面,筛出的矸石也不会浪费。经过多年努力,该矿已积极探索出塌陷区回填、道路铺设、制造煤矸石砖、用作建筑材料等多种矸石利用途径,真正实现吃干榨净、变废为宝。

产煤不用煤:向新而行绿色发展


升井洗好澡后,漫步矿区,发现里早已不再是传统矿山“傻大黑粗”的传统印象,取而代之的是绿意盎然的矿区环境、蓝顶白墙的厂房建筑集群、逐日旋转的光伏列阵……

不远处,高盐矿井水治理工程建设进入收尾阶段。“我们‘搬走’曾经的矸石山,不然像今天这样的大风天,早就漫天煤灰了。”该矿环保科技术主管程谦真介绍,该矿大力实施矸石山“退山工程”,并围绕生态环境保护标准和资源化利用要求,在矸石山原址建设矿井水全盐量治理工程。工程实施后,每年可有效减少盐排量,并为煤矿生产提供大量再生水,大幅降低煤矿对地下水资源的消耗。“处理达标的淡水转化为工业用水、消防绿化、供暖和洗浴用水,将实现水资源的循环利用。”

高盐矿井水治理工程,只是该矿推动绿色发展的“冰山一角”:针对选矿产生的煤泥水全部实行闭路循环回收利用,将生活污水作为洗煤厂洗煤补充水、道路防尘、绿化用水等循环利用;对深井热能开发利用,为地面供热、洗浴提供热源,每年节约标准煤1.5万吨,减排二氧化碳2.75万吨;先后建成智能逐日跟踪式光伏项目、光伏停车场区域项目、东风井光伏项目,年均发电量约650万度,每年可节约标准煤2000余吨,相当于植树造林7000余棵……

更多的绿色转型新探索、新尝试正在路上:该矿成立“江苏省煤炭碳中和工程研究中心”,与中国科学院、中国矿业大学等开展技术合作,围绕煤炭开采碳排放控制技术、煤炭高效清洁利用、实用型碳捕集技术、深井地热资源综合利用、采煤塌陷区生态环境修复进行关键技术研究应用,致力深度服务于社会,将为江苏省和各级地方政府提供相应的能源咨询服务,为企业提供绿色转型解决方案,为全国煤炭行业绿色发展贡献徐矿力量。

令人惊喜的是,该矿的绿色发展已延展至矿井全生命周期:通过与地方政府深度合作,大力实施采煤塌陷地生态整治、生态修复,建成了安国湖国家级湿地公园,真正让采煤塌陷地变成了绿水青山,交出了人与自然和谐共生、经济高质量发展与生态环境高水平保护协同推进的“徐矿答卷”。


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