02

平庄煤业聚焦关键核心技术协同攻关,打通科技创新和产业创新融合发展中的堵点卡点—— 科技成果走上生产线 2025年04月11日 

■ 本报通讯员 张 超

割煤、移架、推溜、输送一气呵成,4月9日,平庄煤业老公营子矿综放工作面正在进行初采,全流程作业数据在信息化调度指挥中心尽收眼底,智能化生产“一张图”精准调度纵横交错的系统与设备……得益于实验室里的先进技术,把原本难以开采的资源变成了看得见、摸得着的“乌金”。

作为拥有66年老品牌的煤炭企业,平庄煤业聚焦关键核心技术协同攻关,加强颠覆性技术和前沿技术研究,打通科技创新和产业创新融合发展中的堵点、卡点,让科技创新为高质量发展注入新动能。

老公营子矿是平庄煤业井工矿主力矿井,由于3、4、5煤组均已开采完毕,6煤综放区工作面具有“煤层特厚、软弱特厚顶板”特点,严重制约矿井可持续发展。在煤炭行业综放开采技术发展历程上,并没有可借鉴“软岩”厚及特厚煤层综放开采方法。鉴于此种情况,平庄煤业高度重视,精心部署,组建项目攻关团队,主要研究30米厚煤层分层综放开采工艺。

项目团队多次召开项目推进会,开展交流研讨,跑现场、看图纸,吃透“软岩”矿区地质构造,搭建30米厚煤层首分层综放工作面软弱特厚覆岩拱结构力学模型,明晰特厚软弱覆岩与液压支架耦合作用机制,为特厚煤层综放工作面支架选型设计和顶板管理提供理论依据。

结合煤层赋存和开采条件,项目团队采用特厚软弱顶板下首分层综放工作面放煤控制技术,复合水体下控疏结合综放开采安全保障技术,有效解决工作面多重含水开采问题。

传统液压支架在软岩底板应用,存在扎底问题。项目团队根据地质构造创新研发了双四连杆超前液压支架。顶梁和底座采用一体化设计,双四连杆机构与双边立柱呈平面布置,增强支架整体稳定性,降低底座前端比压,解决超前支架在巷道软岩底板中扎底的现象。项目团队负责人介绍道:“通过开发集‘预测+探查+疏放解危+监测预警’于一体的顶板采空区积水解危技术,能够预测多煤层综放开采覆岩破坏高度和采动影响范围,实现安全高效生产。”

工作面回采过程中,采用多轮间隔智能化放煤工艺,揭示了顶煤放出率与放煤口量化关系,创新多放煤口时空配合模式,大幅提升顶煤回收率,建成平庄煤业首个智能化综放工作面,为煤炭行业类似地质条件煤层开采提供有益借鉴,具有示范作用和辐射效应。

“露天端帮压煤井工开采,就是对露天矿边帮压煤进行回收,而工作面位于露天矿边坡角45度台阶状陡帮之下。”项目团队在研究中发现,井工开采面临三大“卡脖子”难题——厚辉绿岩顶板破断失稳、露天边帮窄煤柱倾覆、地表漏风引起工作面自然发火。

面对工作面回采需求,项目团队组织开展露天边帮窄煤柱硬厚顶板下厚煤层开采关键技术研究与示范,综合采用理论分析、实验室试验、数值模拟、现场实测等研究方法,建立覆岩单一关键层“长悬臂+砌体梁”结构模型,研究采场应力、位移、能量多参量系统性监测及演化规律,详细掌握露天端帮下分层综放工作面顶板致灾机理,开展覆岩破断与地表岩移相结合的井上下多参量一体化顶板灾害综合预警,提出工作面安全保障技术,为端帮压煤井工安全高效开采提供技术支撑。

项目落地后,实现了露天边帮窄煤柱呆滞厚煤层安全、高效、高回收率开采,合理配置煤炭资源,延长矿井服务年限,成为平庄煤业推动科技创新和产业创新融合发展的缩影。

本期报纸需要付费才能阅读,请您去网站购买