礦井下的矸石不升井，那怎么在千尺井下實(shí)現(xiàn)呢？這場(chǎng)技術(shù)交流會(huì)給我們帶來(lái)了答案。
5月26日，2023中國(guó)（濟(jì)寧）煤炭綠色開(kāi)采與高質(zhì)量發(fā)展技術(shù)交流會(huì)在山東濟(jì)寧舉行，眾多專(zhuān)家學(xué)者及業(yè)內(nèi)人士重點(diǎn)聚焦煤炭綠色低碳發(fā)展，交流當(dāng)?shù)孛旱V“采選充一體化”綠色開(kāi)采創(chuàng)新成果。當(dāng)日，濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)一種“井下TDS智能干選和連采連充聯(lián)合應(yīng)用”的開(kāi)采新模式備受關(guān)注。
“采選充一體化”，成綠色開(kāi)采“關(guān)鍵一招”
5月26日，在濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)義橋煤礦的集控中心，該礦技術(shù)人員張超晨正在借助信息化設(shè)備，遠(yuǎn)程查看井下TDS智能煤矸分離設(shè)備的運(yùn)行情況。正是這套充滿科技感的井下設(shè)備，將信息化、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于井下生產(chǎn)。
新開(kāi)采出的原煤沒(méi)有直接升井，而是進(jìn)入了一臺(tái)名為T(mén)DS智能干選機(jī)的大型設(shè)備中。經(jīng)過(guò)設(shè)備的智能化分揀，煤矸石被精準(zhǔn)分離出來(lái)并重新輸送回充填巷道中用于回填，一分揀一回填間，不僅有效避免了采掘沉陷、提升了煤炭產(chǎn)量，更為綠色礦山建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“新技術(shù)啟用后，我們礦每年有8萬(wàn)噸矸石在經(jīng)過(guò)粉碎加工后用于井下回填，可置換8萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)原煤，按照200元/噸的平均成本計(jì)算，僅此一項(xiàng)，便可增加直接經(jīng)濟(jì)效益5600萬(wàn)元?！闭劦健爸惶崦翰惶犴贰钡膶?shí)際價(jià)值，濟(jì)寧能源義橋煤礦副總工程師、機(jī)電技術(shù)部部長(zhǎng)張洋談到，井下回填防沉陷可使礦井服務(wù)年限延長(zhǎng)1.5年，以義橋煤礦為例，預(yù)計(jì)可解放壓覆資源130萬(wàn)噸，間接增加經(jīng)濟(jì)效益約9.1億元，而因此消失的一座座地面矸石山，則進(jìn)一步減少矸石存放和處置所帶來(lái)的環(huán)境污染。
2022年，濟(jì)寧市原煤產(chǎn)量占全省的60%，濟(jì)寧港貨物吞吐量5800多萬(wàn)噸，為山東省能源安全提供了堅(jiān)實(shí)保障。同時(shí)，濟(jì)寧市從煤炭資源勘查、開(kāi)發(fā)、利用、轉(zhuǎn)化全過(guò)程入手，推廣綠色技術(shù)應(yīng)用范圍，完善綠色低碳產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)；圍繞煤炭開(kāi)采模式和煤炭高效開(kāi)發(fā)利用，不斷開(kāi)展創(chuàng)新研究，助力煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
破題思路，井下實(shí)現(xiàn)煤矸石“智能AI分揀”
眾所周知，煤炭是我國(guó)的主要能源之一，如何在有序推進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略及嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線的前提下，實(shí)現(xiàn)煤炭資源安全高效綠色開(kāi)發(fā)，已然成了煤炭行業(yè)亟待解決的難題。
建設(shè)綠色礦山，煤矸石的處置是關(guān)鍵一環(huán)。“這些矸石塊雖然看上去不起眼，但如若處理不好、簡(jiǎn)單的升井外排，不僅會(huì)造成污染、提升處置成本，還會(huì)增加礦井提升壓力、制約掘進(jìn)效率，進(jìn)而影響礦井采掘平衡?！睆堁蠼榻B，省內(nèi)每年煤矸石排放量約為3000萬(wàn)噸，迫切的處置方式升級(jí)需求直接促成了“TDS智能干選+連采連充”雙系統(tǒng)綜合應(yīng)用的橫空出世。
帶著這樣一種破題思路，同為濟(jì)寧能源集團(tuán)旗下的礦用設(shè)備制造企業(yè)、山東海納智能裝備科技股份有限公司主動(dòng)申請(qǐng)出戰(zhàn)，與業(yè)內(nèi)龍頭科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)展開(kāi)了有針對(duì)性的技術(shù)合作、合資合作，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)TDS智能干選機(jī)，這種基于射線識(shí)別技術(shù)研發(fā)的機(jī)械可精準(zhǔn)鎖定煤矸石并進(jìn)行氣壓剔除，實(shí)現(xiàn)超高精度的智能AI分揀，為連采連充備足了原料。
“通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，我們最終實(shí)現(xiàn)了TDS智能干選系統(tǒng)與連采連充系統(tǒng)的協(xié)同應(yīng)用。去年11月，義橋煤礦推行了‘TDS智能干選+連采連充’雙系統(tǒng)綜合應(yīng)用，技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，部分處于國(guó)際先進(jìn)水平?！鄙綎|海納智能裝備科技股份有限公司黨總支書(shū)記、董事長(zhǎng)朱凱表示，隨著煤炭黃金十年的開(kāi)采，采掘條件良好的煤炭資源日漸枯竭，制約煤炭發(fā)展的綠色開(kāi)采問(wèn)題越來(lái)越突出，由濟(jì)寧能源推行的“TDS智能干選+連采連充”雙系統(tǒng)綜合應(yīng)用，同樣為有效解決這一難題提供了極具可復(fù)制性的方案。
“近年來(lái)，濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)以服務(wù)國(guó)家能源安全為使命，縱深推進(jìn)發(fā)展方式變革，以智慧綠色賦能產(chǎn)業(yè)升級(jí)，強(qiáng)力推進(jìn)智能化攻堅(jiān)，不斷加強(qiáng)煤礦綠色開(kāi)采與矸石循環(huán)利用?！睗?jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)張廣宇表示，截至目前，濟(jì)寧能源已建成智能化開(kāi)采工作面43個(gè)，“一企一策”推動(dòng)綠色智能煤礦建設(shè)，科學(xué)引領(lǐng)煤炭資源安全高效綠色開(kāi)采新方向。
山東煤矸石綜合利用率達(dá)到100%
近年來(lái)，山東省積極落實(shí)黃河重大國(guó)家戰(zhàn)略和“碳達(dá)峰碳中和”戰(zhàn)略，以服務(wù)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展先行區(qū)建設(shè)為總牽引，扎實(shí)推進(jìn)能源保障網(wǎng)和能源轉(zhuǎn)型發(fā)展九大工程建設(shè)，加快構(gòu)建新型能源體系，全面提升能源供應(yīng)保障水平，努力實(shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展。
特別是“十四五”以來(lái)，山東煤炭行業(yè)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展的“快車(chē)道”，在智能化建設(shè)、煤炭洗選、井下選矸、充填開(kāi)采、資源綜合利用等方面都取得了長(zhǎng)足發(fā)展。
山東省能源局黨組成員、副局長(zhǎng)劉學(xué)軍說(shuō)，全省已有74處煤礦開(kāi)展了智能化建設(shè)，占全省84%，累計(jì)建成351個(gè)智能化采煤工作面、276處遠(yuǎn)程掘進(jìn)工作面；全省原煤入選率達(dá)到85%，煤矸石綜合利用率達(dá)到100%，礦井水綜合利用率達(dá)到85%。先進(jìn)適用的煤礦裝備與技術(shù)得到大力推廣應(yīng)用，煤礦智能化水平大幅提高，科研攻關(guān)取得突破性進(jìn)展，建成了一大批省級(jí)以上綠色礦山、智能化礦山，為山東在社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)新征程中走在前列、全面開(kāi)創(chuàng)新時(shí)代現(xiàn)代化強(qiáng)省建設(shè)新局面提供了堅(jiān)強(qiáng)能源保障。
“在山東省和濟(jì)寧市的大力推進(jìn)下，濟(jì)寧能源發(fā)展集團(tuán)在推動(dòng)‘資源開(kāi)采清潔化、生態(tài)化，資源利用高效化、低碳化，廢棄物處理減量化、資源化’方面，走在了行業(yè)前列?！敝袊?guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)劉峰表示，煤炭采選充一體化綠色開(kāi)采創(chuàng)新成果的應(yīng)用，有效提升了煤炭資源的回采率和地下空間利用率，同時(shí)提高了主井有效提升量和井上選煤廠入選原煤質(zhì)量，有效地保護(hù)了地面生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)的良性循環(huán)和生態(tài)環(huán)保的統(tǒng)籌兼顧，為煤炭行業(yè)樹(shù)立了良好典范。
