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创新!神东的最强引擎

中国煤炭工业杂志 2020-03-27 03:32:05

8米大采高、沿空留巷、切顶卸压无煤柱开采、TBM盾构……创新成为神东煤炭集团发展的最强引擎。科技创新使信息化、数字化、智能化矿山建设从蓝图迈向实景,科技创新引领神东走上了安全、绿色、智能发展的快车道。



神东矿区    梁宝玉/摄


“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑”。


习近平总书记在党的十九大报告中,10余次提到科技、50余次强调创新,创新成为擦亮中国创造、中国智造的闪亮名片。


在我国亿吨级煤炭能源基地之一的神东矿区,随着8米大采高、沿空留巷、切顶卸压无煤柱开采、TBM盾构等新工艺的成功应用,创新成为神东煤炭集团发展的最强引擎,科技创新使信息化、数字化、智能化矿山建设从蓝图迈向实景,科技创新引领神东走上了安全、绿色、智能发展的快车道。2017年,神东煤炭集团科技创新增加收入达4.76亿元,创造利润约3.97亿元,科技贡献率达到60%以上。


上湾选煤厂调度室副主任王玉海查看智能照明系统     李霞/摄



系统智能节能


神东煤炭集团的创新从不局限于安全生产,创新理念渗透于企业发展的各方面。


走进洗选中心上湾选煤厂调度室,电脑屏幕上照明监控系统中显示一处照明灯是红色,表明该照明灯出现故障。调度室副主任王玉海立即电话通知检修工按照系统定位到达故障点进行检修。这就是上湾选煤厂智能照明系统,该系统可以对厂区照明灯具实施远程管理与监控。智能照明系统与人员定位系统配合联动,真正实现了“人来灯亮,人走灯灭”的智能节能。


智能照明系统根据煤矿井下各类工况条件,选用不同亮度、不同色温的内置智能控制模块的节能LED巷道灯替换原有的金卤灯,LED灯平均寿命约50000小时,是传统灯具平均寿命的10倍以上,仅60瓦灯就可代替原有150瓦灯的照明需求。以600盏照明灯估算,每年可节约电费、维修、人工等各项费用200余万元,节能达到50%以上。神东煤炭集团将智能照明系统应用在地面厂房及煤矿井下,成为数字化矿山建设的重要组成部分,在国内煤炭行业亦属首创。


近年来,神东煤炭集团不断加大科技创新力度,进一步提升自主创新能力,率先将信息化技术成功引入煤矿生产、安全和经营管理,建成工业监控、工业电视和信息网络,矿井的生产、运输、供电、通风、供排水、安全、通讯等主要系统实现了远程监控,生产、设备、安全等重要数据及时传输至地面,井下固定场所无人值守。在数字化矿山、安全绿色智能矿山建设上也取得长足进步,实现了人员定位和“一网一站”通讯。目前实施的矿井智能照明系统与矿井人员定位系统融合,形成两大系统互通互补。未来,神东煤炭集团还将打通各系统间屏障,建立数据共享、信息互通的矿井综合数字化管理平台,通过集成创新,整合煤炭科技、教育、生产、研发等优势资源,打造煤矿科技“硅谷”,最终实现井下无人化开采。


神东煤炭装车外运      梁宝玉/摄



科研成果保安


安全是企业的命根子,是煤炭企业的天字号工程。神东煤炭集团始终把安全工作摆到先于一切、重于一切、高于一切的位置,通过引进先进技术装备,全面实施风险预控管理体系,矢志不渝追求“零”(零死亡、零伤害)境界,守护矿山安宁。


当煤矿井下突发事故或灾害时,人员无法快速升井,可以暂时躲避在井下避难硐室,等待救援。避难硐室为遇险者提供了生存必需品、通讯设施和其他辅助设施,为快速实施营救提供了时间保障。目前,我国各大矿区都推广了井下可移动式救生舱和建立井下永久避难硐室。神东矿井一般采用平硐、斜井开拓方式,现有紧急避险逃生模式主要采用“逃生通道+永久避难硐室+救生舱/临时避难硐室”。


然而,由于神东矿区盘区多、顺槽长、大巷长,必须设置较多的永久避难硐室和救生舱才能满足避险需要,造成建设和维护费用高,加之避难硐室维持生存时间短,避险人员只能被动等待救援,不能实现自主逃生。因此,对于这样一个大型现代化矿井来说,迫切需要与之匹配的紧急避险逃生模式。


神东井工煤矿逃生提升舱      龚青/摄



受到智利圣何塞铜矿事故救援成功经验的启发,神东煤炭集团意识到钻孔可作为矿山紧急逃生的新通道,将避难硐室和逃生钻孔结合应用,将成为一种全新的避险逃生模式。作为全球最大的煤炭生产企业,神东煤炭集团责无旁贷担起重任,积极联合科研院校和生产企业展开项目研究,在吸取借鉴国内外成功救援的案例及经验基础上,历经4年时间,成功研发了“神东煤炭集团井工煤矿逃生通道及紧急避险逃生技术与装备”,并于20179月底在大柳塔煤矿进行了测试。该项目集合了车载救援提升系统及安全控制技术、避难硐室和逃生通道衔接技术及新型井下快速接力逃生技术3个创新点,车载式矿井救援提升系统属于国内首套。提升舱分为上部设备舱和下部载人舱,舱体底部的触底开关有效防止提升舱倾翻,顶部装有提升舱防转装置,并设置了近地感应提前减速控制功能,提升舱下降至井下硐室内只需10分钟时间,最大提升距离约600米。


据煤炭技术研究院工作人员介绍,该项成果不仅完善了国内外紧急避险装备的技术不足,降低了井下避险设施建设的投入成本,而且使被困人员从被动等待转为自主逃生,成为神东矿区安全高效绿色开采的又一亮点成果。


多年来,神东煤炭集团不断夯实科技基础,主动承担科技难题,推动由管理职能向研发职能转变、由主要依靠外委完成向自主完成转变,努力发挥了公司研究机构的技术研发、技术服务、成果推广等职能,助推科技成果落地的同时,大大提升了矿井风险预控、自主创新、科技保安的综合管理水平。


神东井下采煤机正在作业     王建平/摄



井下清洁运输


落实节约、清洁、安全的能源战略方针,促进能源生产和消费革命,实现资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少和可持续发展,是我国能源行业的发展目标,也是资源型企业和矿用装备制造企业共同努力的方向。


无轨胶轮化开启了井下辅助运输新时代。我国大多数煤矿配备了以防爆柴油机为动力的无轨胶轮运输车辆,在助力矿井生产过程中发挥了技术先进、使用安全、性能可靠、机动灵活等优势。但是在井下环境使用中,这种车辆也暴露出了“三高一低一难”等问题,即高污染、高噪音、高油耗、低寿命和难维护。这与神东煤炭集团建设世界领先的清洁煤炭生产商的目标相悖。


于是,让电动汽车开到井下成为神东煤炭集团又一科技创新重点项目。


神东煤炭集团与科研单位、厂家积极配合,矿用5吨防爆锂离子无轨胶轮材料运输车、人员运输车及指挥车等系列产品应运而生。截至201711月底,大柳塔煤矿井下5台防爆锂离子无轨胶轮材料运输车发挥5吨重载优势,百公里能耗仅约60元,能耗成本仅为同类型柴油车的13%。人员运输车及指挥车同样表现优异,两型矿用电动车以“零排放、低能耗、低噪音、低故障、高寿命、易维护”的强大优势,彻底解决了现有矿用防爆柴油车“三高一低一难”综合症,降低了矿井风量要求,改善了矿井作业环境,让井下员工能呼吸到与地面一样的空气,深受一线工人欢迎。与传统轨道运输系统相比,井下防爆无轨胶轮车参与辅助运输的人员可减少70%,劳动生产效率可提高5倍以上。经过实践检验,矿用防爆锂离子无轨胶轮车可完全替代同类柴油防爆车辆,成为国家在井工矿领域推行安全、节能、环保的新标准。


补连塔煤矿韩伟劳模工作室    李霞/摄


“开发矿用防爆电动车,不仅是改善煤矿井下工作环境的有效举措,更是切实践行绿色开采理念的重要组成部分。”大柳塔煤矿总工程师陈苏社说,“未来,矿用防爆电动车如果能实现在井下充电,而且电池寿命足够长,将有望替换掉井下所有传统柴油动力运输车辆。”


针对区域安全高效开采、资源清洁利用等重大技术装备和难题,重点研究和攻关,并取得新突破,神东煤炭集团以创新理念和实际行动践行了中国煤炭行业建设安全矿山、绿色矿山、智慧矿山的发展理念。


矿井储煤仓



激发创新活力


科技创新有赖于强大的科技团队力量。拥有一大批创新型青年人才,是一个企业创新活力之所在,也是企业创新发展希望之所在。


几代神东建设者们历经30多年的创新发展之路,先后攻克了千百项煤炭开采技术的世界级难题,例如:切顶卸压无煤柱开采技术极大提高了煤炭资源回收率,被业内称为“第三次采煤技术变革”;第一个采用盾构施工建成的煤矿斜井,开创了我国煤矿斜井建设新模式……在不断摸索、勇于创新的过程中,神东煤炭集团构建了以科学技术委员会、专家咨询委员会、专业委员会、基层科技创新领导小组为决策层,以煤炭技术研究院为管理研发层,以整合科技创新资源为补充的技术服务层的全方位科技创新体系。梳理和修订了《神东煤炭集团科技创新管理办法》等六项科技管理制度,构建了公司、二级单位对科研人员多层次的激励机制,激发了员工科技创新的积极性和主动性。


近两年,神东煤炭集团引进硕(博)士研究生63名、进站博士后2名,目前拥有400名硕士以上高端人才,先后与清华大学、中国矿业大学、辽宁工程技术大学、西安科技大学等多所知名高校合作,培养了500多名工程硕士和MBA高级管理人才,为核心技术领域建设奠定了人才基础。创新体制机制,发挥现有进站博士优势,增进企业科技创新自主研发能力。通过不断强化科技人才和科研投入的支撑,有序推进了技术和工艺的基础理论研究、重大关键技术攻关、科技创新示范工程建设和先进适用技术推广,全面提升了公司科技发展水平。


2017年,神东煤炭集团开展科研项目近200项,其中《煤矿井下高精度定位与接近探测系统研究》荣获中国煤炭工业协会科技进步一等奖;完成授权专利187项之多,其中发明专利53项;神东煤炭集团员工创新创效成果达790项,每年创造的经济价值超过5000万元,为安全生产、提升企业效率效益起到重要的助推作用。


矿用5吨防爆锂离子无轨胶轮材料运输车



“十三五”时期是全面建成小康社会的决胜阶段,也是煤炭工业加快转型发展,实现由大到强历史跨越的重要机遇期。牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,努力建设集约、安全、高效、绿色的现代煤炭工业体系,切实维护国家能源安全,是煤炭行业肩负的重大历史使命。未来五年,神东煤炭集团坚持以党的十九大精神为指引,继续瞄准世界煤炭开采技术前沿,瞄准高端装备、智能制造等关键核心技术,加快技术更新和装备的升级改造,大力实施创新驱动发展战略,为打造具有全球竞争力的世界一流综合能源集团持续发力。


“我们一定要走好创新之路,使神东始终站在煤炭采掘技术前沿,持续引领煤炭行业发展。”神东煤炭集团公司党委书记、董事长杨鹏对企业未来发展满怀



责任编辑:江湖




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