薄煤层“掘金术”
2026年01月14日
字数:1426
版次:02
在宁夏煤业双马矿集控中心,工作人员轻推操作手柄、按下控制按钮,百米井下的采煤机便循着预设轨迹缓缓推进,乌黑的煤炭倾泻而出。“这1.4米厚的薄煤层,如今在地面就能实现精准‘掌控’。”工作人员指着屏幕上实时传输的井下作业画面介绍。这些数据的背后,是该矿薄煤层开采从“高危低效”到“安全高效”的革命性跨越。
薄煤层开采一直是煤炭行业的“硬骨头”,不仅劳动强度大、安全风险高,而且存在资源浪费严重、采掘接续紧张等突出问题。作为区域煤炭保供主力企业,宁夏煤业在双马矿、金凤矿等矿井集中开展薄煤层智能化技术攻关,将昔日的“开采禁区”打造成如今的“效益高地”。
在双马矿I0104303综采工作面,“柔模混凝土沿空留巷”工艺彻底颠覆了传统开采逻辑。“过去采用留煤柱护巷方式,既浪费煤炭资源,又增加了巷道掘进工作量。”该矿技术员站在三维地质模型前详细解释,“如今,通过‘超前锚索补强+端头支护+采空区挡矸+机械化挂模+泵送商砼+单元支架支护”的六位一体技术,直接在采空区旁构筑高强度密闭墙,同步形成新的运输巷道。据测算,该技术全面推广后,可释放煤炭资源11.7万吨,减少巷道掘进1835米,创利税超4600万元,实现了资源利用与效益提升的双重突破。”
掘进效率低是薄煤层开采的另一大痛点。双马矿I0104206工作面回风巷的“巷道瘦身”方案给出了高效解法:选用机身高度仅2.4米的矮机身掘锚机,将巷道掘进高度从3.7米优化至3.2米,断面面积缩减2.2平方米。“破岩量下降34.1%,循环进度提升20%,月进尺最高达到285.4米,单进效率提高15%。”掘进队队长王建军的施工记录,用精准数据印证了“设备选型+断面优化”双轮驱动的实践成效。
如果说双马矿的技术突破是“点上开花”,金凤矿的系统性迭代则实现了“面上结果”。
作为国家级智能化示范煤矿,金凤矿早在2012年便启动薄煤层自动化开采探索,如今已在6个薄煤层工作面全面实现“远程集控+自主截割”。该矿以5G信号与数字孪生技术为支撑,构建起全方位“透明矿井”:采煤机搭载惯性导航系统,融合槽波勘探、地质雷达等多源数据生成三维地质模型,据此自动调整截割轨迹,误差精准控制在厘米级。“以前薄煤层工作面需要11人现场盯班,现在5人在集控室就能完成全部操作,无需下井作业。”集控室工作人员介绍,智能化升级不仅降低了安全风险,更大幅提升了生产效率。
技术创新的背后,是“智防”体系的全面筑牢。金家渠矿自主研发的AI智能识别系统,对薄煤层工作面的人员操作规范度、设备运行状态进行24小时实时监控,及时预警安全隐患;红柳矿应用的“矿鸿”操作系统,实现了各类设备高效联动,推动全员劳动效率提升15%。宁夏煤业搭建的公司级智能一体化管控平台,将14对矿井的薄煤层开采数据实时汇聚、集中分析,通过大数据算法为各矿提供精准化技术方案与决策支持,形成了“单点突破、整体提升”的技术创新格局。
亮眼成绩彰显行业标杆实力:在2024年全国煤矿采煤工作面智能创新大赛中,双马矿I0104205工作面斩获薄与较薄煤层智能综采赛道一等奖;金凤矿“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台”通过中国煤炭工业协会鉴定,成果达到国际领先水平。截至目前,宁夏煤业已有52个智能化采掘工作面实现常态化运行,其中薄煤层工作面占比达30%,通过智能化技术累计多回收薄煤层资源超150万吨,为保障能源安全提供了重要支撑。
从“人拉肩扛”的传统模式到“远程智控”的现代开采,从“粗放开采”的资源浪费到“精采细采”的高效利用,宁夏煤业以科技创新为笔、以实干担当为墨,在薄煤层开采的画卷上生动书写传统煤炭产业转型升级的新篇章。
薄煤层开采一直是煤炭行业的“硬骨头”,不仅劳动强度大、安全风险高,而且存在资源浪费严重、采掘接续紧张等突出问题。作为区域煤炭保供主力企业,宁夏煤业在双马矿、金凤矿等矿井集中开展薄煤层智能化技术攻关,将昔日的“开采禁区”打造成如今的“效益高地”。
在双马矿I0104303综采工作面,“柔模混凝土沿空留巷”工艺彻底颠覆了传统开采逻辑。“过去采用留煤柱护巷方式,既浪费煤炭资源,又增加了巷道掘进工作量。”该矿技术员站在三维地质模型前详细解释,“如今,通过‘超前锚索补强+端头支护+采空区挡矸+机械化挂模+泵送商砼+单元支架支护”的六位一体技术,直接在采空区旁构筑高强度密闭墙,同步形成新的运输巷道。据测算,该技术全面推广后,可释放煤炭资源11.7万吨,减少巷道掘进1835米,创利税超4600万元,实现了资源利用与效益提升的双重突破。”
掘进效率低是薄煤层开采的另一大痛点。双马矿I0104206工作面回风巷的“巷道瘦身”方案给出了高效解法:选用机身高度仅2.4米的矮机身掘锚机,将巷道掘进高度从3.7米优化至3.2米,断面面积缩减2.2平方米。“破岩量下降34.1%,循环进度提升20%,月进尺最高达到285.4米,单进效率提高15%。”掘进队队长王建军的施工记录,用精准数据印证了“设备选型+断面优化”双轮驱动的实践成效。
如果说双马矿的技术突破是“点上开花”,金凤矿的系统性迭代则实现了“面上结果”。
作为国家级智能化示范煤矿,金凤矿早在2012年便启动薄煤层自动化开采探索,如今已在6个薄煤层工作面全面实现“远程集控+自主截割”。该矿以5G信号与数字孪生技术为支撑,构建起全方位“透明矿井”:采煤机搭载惯性导航系统,融合槽波勘探、地质雷达等多源数据生成三维地质模型,据此自动调整截割轨迹,误差精准控制在厘米级。“以前薄煤层工作面需要11人现场盯班,现在5人在集控室就能完成全部操作,无需下井作业。”集控室工作人员介绍,智能化升级不仅降低了安全风险,更大幅提升了生产效率。
技术创新的背后,是“智防”体系的全面筑牢。金家渠矿自主研发的AI智能识别系统,对薄煤层工作面的人员操作规范度、设备运行状态进行24小时实时监控,及时预警安全隐患;红柳矿应用的“矿鸿”操作系统,实现了各类设备高效联动,推动全员劳动效率提升15%。宁夏煤业搭建的公司级智能一体化管控平台,将14对矿井的薄煤层开采数据实时汇聚、集中分析,通过大数据算法为各矿提供精准化技术方案与决策支持,形成了“单点突破、整体提升”的技术创新格局。
亮眼成绩彰显行业标杆实力:在2024年全国煤矿采煤工作面智能创新大赛中,双马矿I0104205工作面斩获薄与较薄煤层智能综采赛道一等奖;金凤矿“基于透明化地质保障系统的煤矿智能管控平台”通过中国煤炭工业协会鉴定,成果达到国际领先水平。截至目前,宁夏煤业已有52个智能化采掘工作面实现常态化运行,其中薄煤层工作面占比达30%,通过智能化技术累计多回收薄煤层资源超150万吨,为保障能源安全提供了重要支撑。
从“人拉肩扛”的传统模式到“远程智控”的现代开采,从“粗放开采”的资源浪费到“精采细采”的高效利用,宁夏煤业以科技创新为笔、以实干担当为墨,在薄煤层开采的画卷上生动书写传统煤炭产业转型升级的新篇章。
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