以技术创新推动煤炭产业革命

在晋能控股煤业集团雁崖煤业公司,技术革新的喜悦激荡着干部员工们的心潮,一场煤炭工业科技革命的浪潮——无煤柱开采技术应用正在这里悄然兴起。
切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术,可有效降低巷道超前压力,最大限度提高资源回采率,降低生产成本。不仅对缓解采掘衔接和延长矿井寿命,提高矿井综合经济效益具有十分重要的意义,而且是矿井突破传统工艺限制、提升安全管理水平的有效途径,被业界誉为‘第三次矿业技术革命’。从2015年起,经过7年来理论与实践的探索,雁崖人不懈追求,深入探索,积累了丰富而又臻熟的资源开采技术和经验,打造了一张能源企业的“靓丽名片”。
近年来,随着矿井逐步向深部、边缘地带以及地质条件复杂的区域延伸,采掘衔接紧张、安全管理难度与日俱增。在煤炭行业竞争日趋激烈的大背景下,如何提高资源回收率,实现降本增效,延长矿井寿命已经成为晋能控股集团当前面临的重大课题。那么,面对严峻的发展形势,只能改革现有开采模式,全面推行小煤柱、无煤柱开采,提高煤炭资源回收率、延长矿井服务年限。

晋能控股煤业集团雁崖煤业公司按照“系统思维、把握大局、严肃认真、注重细节”十六字工作要求,充分发挥企业自身的人才、技术优势,对2#层三盘区8305工作面(8306)无煤柱工作面进行了开采。该工作面是一次采全高工作面,可采走向长度为1292m,工作面倾向长度为300m,工作面煤层总厚度为1.6m~4.88m,平均厚度3.3m,成为晋能控股集团最长的无煤柱工作面。
2015年4月,雁崖煤业公司与中国矿业大学合作在8304、8305工作面实施110工法无煤柱切顶卸压自动成巷工艺。采用三巷两面的方式进行了科学布置,5304巷作为切顶卸压留巷试验巷道,8304工作面作为三盘区东翼首采面。2017年10月3日,8304工作面无煤柱切顶卸压自动成巷技术正式开始试采。在确保安全的前提下,取得了无煤柱试验的成功,为全集团大力推广无煤柱开采提供了有力的技术保障和理论支撑。走出了一条资源节约型、环境友好型、绿色开采的新路子。
科学制定绿色开采。现回采无煤柱工作面为8305工作面,采用三巷两面的方式进行了科学布置,5305巷作为切顶卸压留巷巷道,8305工作面作为首采面。在原巷道的支护基础上又施工两排补强锚索。在5305巷顶板靠近8305工作面煤壁侧实施切顶孔进行爆破。在回采工艺上,8305工作面采用SL300型采煤机破煤、PF6/1142型刮板运输机、SZZ1200/400型转载机、头部DSJ120/200/2×500型胶带输送机、二部皮带头SZZ1200/400型转载机、二部DSJ120/200/2×500型胶带输送机运煤,ZF13000/25/38型液压支架进行工作面支护,工作面平均煤厚3.3m,采高3.3m,循环进度为0.8m,采用自然垮落法管理采空区顶板。5305巷采用“3”种支护形式进行巷道支护分别为“超前临时支护”“档杆支护”和“架后临时支护”,将留巷段划分为“架后临时支护区”“成巷稳定区”两个区域。
精心布局优化设计。在通风管理方面:为了降低工作面温度,提供适宜的作业环境,8305工作面原采用“Y”型通风方式,现优化为一进两回“W”型通风,解决了工作面上隅角瓦斯超限问题。在施工爆破切顶卸压孔方面:为实现钻孔作业与工作面采煤平行作业,超前工作面50m外,使用ZQJC-420/10.0气动架柱式钻机,距5305巷采煤帮肩窝0.2m,施工仰角75°、钻头直径Φ65mm、孔深11m的钻孔,钻孔间距为0.5m,钻孔水平投影垂直巷帮。在爆破方面:采用专用聚能管辅助装药,单孔装药量定为6kg,装药长度6m。将导爆索一端自首个聚能管穿出孔外,并采用柔性装药定位安装管送入孔底,顺次装药。按照预裂效果选择钻孔间隔装药爆破方式。同时,在聚能管辅助装药条件下,待孔内炸药装填完毕,直接采用水泥药卷进行封孔,封孔长度5m。2~3卷水泥药卷为一组,封孔前先浸水40秒左右,采用安装管直接送入孔内预定位置,然后抽出安装管,继续装填第二组封孔药卷,封孔至距孔口20cm处。待封孔水泥充分膨胀凝固(20分钟),连接导爆索和雷管(并联两发雷管),再塞回孔内封堵,封堵剩余爆破孔。待人员撤离后执行“一炮三检”后进行起爆。进而使留巷始终处于安全可控状态。确保切得开、留得住、放得下。
在矿压观测方面:8305工作面沿空留巷矿压观测采用矿压在线监测、人工十字测点法、顶板离层仪观测、单体液压支柱测力计观测等综合观测,为确定沿空留巷成巷稳定区提供可靠的理论基础。
在防灭火方面:8305工作面采用的是迈步式连续注氮措施,注氮量480m3/min;每日二班喷洒阻化剂15千克;沿空留巷采用水泥毯配合喷浆,减少采空区漏风;头端头采用柔性气囊封堵;2305巷采用束管监控系统,5305巷采用人工取样,及时监控采空区气体。
在注浆方面:预防性灌浆,管路接到回风绕道,如果有自燃发火倾向就采取注浆处理。
安全效益再创新高。通过切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术的应用,不仅有效地减少了巷道掘进进尺和煤柱损失,缓解了采掘衔接紧张局面,降低了采掘比,提高了资源回收率,而且还解决了下部煤层动压开采的问题,使下部煤层工作面布置更加合理。5305巷切顶卸压,阻断顶板应力传递,有效减小矿山压力显现,解决留巷巷道受采空区顶板应力传递造成巷道变形较大的问题,工作面周期来压强度明显减弱。根据三盘区8305工作面现状,在回采方面,无煤柱开采相比小煤柱开采多回收6m煤柱,多回收煤炭资源3.6万吨,增加效益1137万元;在掘进方面,相比小煤柱工作面少掘进2715m,可节约掘进成本1138万元;在消耗方面,无煤柱开采所消耗的材料及资金明细测算,该工作面回采结束后,共消耗957万元。综合计算,无煤柱开采与小煤柱开采相比,可节约成本1318万元。
创新驱动,科技兴企。随着无煤柱开采科技创新项目的成功推广和全面实施,必将为企业发展提供强有力的科技支撑。在今后的发展历程中,煤业集团雁崖煤业公司将奋力谱写企业高质量发展的新篇章,为建设“创新、绿色、卓越、高效”的晋能控股集团贡献雁崖人的力量。

来源:科学导报煤炭周刊

【山西大工匠】邸若冰:一片“冰”心在创新#大工匠#

从入职到现在,他执着地坚守在电力生产一线,潜心钻研电厂控制保护系统设计优化和升级改造,一干就是22年。
22年,他脚踏实地,从青年“大头兵”成长为高端技能专家,从普通职工“晋升”为行业“大咖”,将国务院“政府特殊津贴”、中国大唐“劳动模范”“全国技术能手”、山西省“五一劳动奖章”、晋城市“特级劳模”等多个荣誉集于一身。他用行动书写了自己的职业传奇,诠释了什么是“时光不负追梦人”。12月10日,记者采访了这位集荣誉于一身的工匠——大唐阳城发电公司维护二部副主任邸若冰。

手里有活肩上有担

1999年,邸若冰以优异的成绩毕业于武汉大学水利水电学院,在“乱花渐欲迷人眼”般的众多职位邀请中,他选择了大唐阳城发电公司。放下行囊的邸若冰并没有多给自己一天“适应期”,迅速汇入到调试期那繁忙却充满激情的“滚滚洪流”。
“看到所有人各司其职、忙碌有序,我就觉得浑身充满了力量。手里有活、肩上有担子的人,才是有价值的人,咱一开始就得做好。”回忆起刚入厂时的点点滴滴,邸若冰觉得自己唯一的感受就是“充实”,而这,正是邸若冰选择中国大唐、选择阳城发电公司的初衷。
邸若冰是一个闲不住的人。当时正值阳城发电公司一期6台35万千瓦机组分部调试的攻坚阶段,面临进口发电设备技术先进、自动化程度高、中文材料缺乏等问题,这并没有难倒邸若冰,凭借扎实的基本功底和“不破楼兰终不还”的“轴劲儿”,邸若冰更多时候是自告奋勇,是毛遂自荐,揽更多的事,干更多的活,担更大的责任,身兼翻译、调试、维护等数职,以致于他的脚步和语速都要比别人更快一些。为了优化控制系统逻辑程序,他查阅设备手册、分析逻辑,蹲点现场茶饭不思,为使机组协调控制更加优化,他不断调整控制逻辑,修订检修运行规程、补充完善规范手册,独立解决了多个技术难题和隐患问题,为机组顺利投产和推进设备国产化打好了基础。

干就干出个名堂来

此后,邸若冰不断总结和吸收经验,在专业领域飞速成长。2008年,阳城发电公司TSI系统升级,面对新旧交替、工期紧张、资料短缺等难题,邸若冰对照图纸和设备逐一梳理,根据新系统要求进行设计,仅用一周就完成了原计划两周才能完成的改造。
2011年,邸若冰又担负起阳城发电公司主辅机设备保护逻辑优化的重任,在半年内,他对全部机组保护逻辑进行了全面核查梳理,从电源配置、信号取样、硬件冗余度、保护信号可信度、逻辑可靠性等方面提出近400条优化建议并逐一付诸实施,大大提高了机组保护系统的可靠性,多项指标达到国内一流水平。在发电行业面临严峻经营形势的大环境下,邸若冰在专业内主动提出修旧利废和技术革新“两条腿”走路的设备管理模式,一方面通过对旧设备、旧备件“修、拼、凑”和寻求备件国产化压降维护成本,另一方面通过技术革新挖掘设备潜力,先后组织实施了控制系统大屏、旁路控制系统、给水泵保护系统等多个系统的优化和国产化改造,为公司节约维修费用1000余万元。
在阳城发电公司DEH系统升级期间,邸若冰对照几百张接线图和上千页逻辑进行梳理,独立完成了DEH系统组态、DCS接口逻辑和接线设计工作,改造后机组实现一次并网成功,各项技术指标均优于原系统。他在主持4台机组DCS系统升级期间,每天要对上万个信号进行整理分类,亲自确认每一条逻辑,分解每一个调试细节和关键节点,比原计划提前半个月完成了安装、调试和试运工作,创造了行业标杆。
对技术追求精益求精,对细节的极致追求,已然让邸若冰成为了大家眼中技术过硬、独当一面的代名词。在说到自己的独特“秘方”时,邸若冰只是说:“既然干了,就要干到极致,就得干出名堂。”

创新之路没有终点

近年来,阳城发电公司密集实施超低排放、废水零排放、供热改造、智慧电厂建设等多项技术改造、改进项目,每一次都少不了邸若冰的身影,在他的参与下,各项创新技术方案不断优化,改造成本大幅降低,建设周期进一步缩短,系统自动化水平更得到了有效的提高。邸若冰严谨、较真的工作作风也在潜移默化中不断感染和带动着身边的同事,每每提及邸若冰,大家都会纷纷竖起大拇指,就连外国技术专家也对他赞不绝口,说:“我们喜欢和他一起工作。”
邸若冰技术创新的脚步越走越快,路子也越走越宽。他完成的“汽轮机热端/冷端优化方法与应用技术”“火电厂高压变频节能改造”等多个技术创新项目,得到行业认可和推广,为企业带来了数千万元经济效益,而他主抓和直接参与的修旧利废和设备优化项目也为企业节约了不菲的成本。
“一人进百步,不如百人进一步。”在自己成才的同时,邸若冰充分发挥高技能人才“传、帮、带”的作用,为阳城发电公司带出了一批批技术过硬、作风更过硬的优秀热工人才队伍,越来越多的青年在各级技术技能舞台上崭露头角,收获了包括“全国青年岗位能手”“电力行业优秀技能选手”“三晋英才”“中国大唐技术能手”等诸多荣誉。
谈及未来,邸若冰告诉记者,创新之路没有终点,只有更高的起点,他能做的只有不断奔跑,为企业发展助力,为大唐明天添彩。

来源:科学导报

种下科技“因” 结出丰收“果”

  五谷丰登,瓜果飘香,稻菽卷起千层浪,希望的田野迎来大丰收。近年来,运城市加大科技兴农力度,大力发展智慧农业,用科学技术改变农业生产方式,提高农作物品质,取得了丰硕成果。

  1一粒好种,千粒好粮

  “运紫糯1号、运黑9921,这些种子都有啥特点呀?”
  “这些油菜种子也是咱们研发出来的?产量有多高?”
  在中国农民丰收节运城活动周期间,设在岚山根主会场的农业科技展区热闹非凡。一字儿排开的农业科技展台展示着各类农业科技最新成果。展台内浓浓科技范儿,引得农民朋友驻足咨询。专家耐心地为大家答疑解惑,农户直观地了解运城农作物新品种、新特点。
  农产品喜获丰收,背后是科技赋能带来的品种之变。山西农业大学棉花研究所积极探索有机旱作新模式,努力攻关抗旱新品种选育,该所旱地小麦、玉米、大豆、甘薯等在抗旱节水新品种选育、轻简化栽培方面取得突出成果。麦类作物室主任任文斌介绍,目前,针对晋南地区实际情况,课题组研发培育了很多小麦新品种。最受老百姓欢迎的是水地小麦晋麦84和舜麦1718,旱地小麦运旱618、运旱115等品种。优质旱地小麦品种“运旱1818”还搭乘运载火箭进入太空,进行太空育种,进一步优化提升品种质量。
  玉米遗传育种研究室与企业合作选育的国审品种九圣禾2468,具有耐高温、抗旱能力强的特点。“一般品种在35摄氏度以上,结实会受到不同程度影响,九圣禾2468品种在37摄氏度高温下,结实不会受到影响,而且耐盐碱、抗倒伏、抗病虫能力强;适应密度范围大,高产优质。”工作人员介绍说。
  “一粒好种,千粒好粮。”大豆育种课题组以多抗、节本、广适、高产、优质等目标为方向,选育出通过省审及国审的抗旱、广适大豆新品种运豆101,选育出强抗旱大豆新品种运豆202,且在山西、山东、河南、河北大面积推广。“运豆”系列品系表现突出,为进一步选育有机、抗旱新品种打下良好的基础。
  集节水灌溉技术、优质专用型甘薯品种选育、轻简化高效栽培技术、种苗脱毒技术和绿色高效栽培技术为一体的“甘薯绿色垄膜轻简化高产高效栽培技术”是甘薯研究室的最新科研成果。这项技术在北方薯区处于领先地位,辐射全国13个省份的40个县(市、区),在促进甘薯种植生产节本增效的同时,也推动了山西省乃至全国甘薯生产现代化、机械化水平的提高。
  “今年,运城市制定出台了《现代种业强市建设2021年行动计划》,以市农业科学合作研究院为核心,重点在粮油、蔬菜、干鲜果、畜禽和水产等主导产业上建立优势种子种苗基地,确保全市农作物良种覆盖率达98%,畜禽核心种源供给率达65%。”运城市农业农村局局长苏丽红介绍说。

  2旱作新技术 打开增产新空间

  中国农民丰收节运城活动周期间,全国旱作节水农业技术研讨观摩会在当地召开。来自全国28个省、自治区、直辖市的66名农业专家和农业技术人员,实地观摩了解旱作节水技术、农业新品种、新技术的推广以及农民增收情况,对当地有机旱作节水农业的典型做法和取得成绩给予了很高评价。
  运城全市小麦、水果、蔬菜产量占全省的50%、70%、25%以上,因少雨缺水的自然条件,干旱成为制约当地现代农业发展之路的巨大瓶颈,如何让现代农业发展之路走得更长远,成为亟待解决的课题。“为进一步推进运城市有机旱作节水农业向纵深发展,2019年、2020年和2021年,当地连续3年制定出台了推进全市有机旱作节水农业发展年度行动计划,同时,为确保各项政策落实落地,2018年以来,我们先后组织召开各类座谈会、培训会、现场推进会14次,有力促进了全市有机旱作节水农业的稳步发展。”运城市农业农村局科技教育服务站站长段军说。当地广泛应用有机旱作节水技术,最大限度减少化肥、农药等化学投入品,生产更多无公害、绿色、有机农产品,实现农业可持续发展。运城市重点依托有机旱作项目创建,构建“龙头企业(合作社)+基地+农户”“合作社+社会化服务组织+农户”等产业发展模式,示范引领全市有机旱作节水农业发展。
  目前,运城市累计建设高效节水灌溉面积150多万亩,发展旱作节水农业技术示范区50万亩,通过项目示范引领、技术推广培训和主体带动等方式,辐射带动全市推广有机旱作节水农业技术近260万亩,占到全省近半数。当地总结出闻喜县小麦沟播节肥集成技术、夏县旱地小麦宽窄行探墒沟播节水补灌技术、新绛县小麦无垄栽培技术、万荣县柴胡标准化种植技术、盐湖区核桃水肥一体化技术、稷山县物联网桃树精准化栽培管理技术、绛县旱作小麦黄腐酸钾应用技术、临猗县葡萄有机旱作智能水肥一体化种植技术等各类有机旱作技术模式11个,制定出地方标准6个,形成比较完善的有机旱作农业技术体系,基本实现绿色有机标准化生产,为全市有机旱作节水农业发展起到了积极示范带动作用。

  3一主多元 农技推广新机制

  芮城县远鹏家庭农场,农户胡天妮轻点鼠标,实现800亩农田智能喷灌作业。水肥一体化系统、5G物联网、传感器、地下管道等软硬件建设,将土壤湿度、温度、酸碱度等数据,实时呈现在控制室大屏或手机屏幕上。
  绛县忠德梦养殖专业合作社自从有专业人员提供重大疫病防控、新品种引进、试验、推广等技术服务,养殖设施新技术、粪污处理设施应用等养殖设施服务,幼崽出生率提高了25%,成活率提高了15%。
  河津市连绿韭菜种植专业合作社有了韭菜产前、产中、产后全程技术指导,积极推广“日晒高温覆膜法”防治韭蛆技术,为农户增收80万余元。
  新绛县菊子家庭农场制定了油桃管理技术工作方案,对农场及周边果农进行修枝、定干、除萌、施肥、拉枝、防治病虫害等技术培训,有效提高了油桃坐果率,每亩增产1000公斤,亩收入增加2700元,农场全年增收达50万元……
  让合作社、家庭农场等新型经营主体发展更上新台阶,这是多年来,从院士到专业技术人员、“土专家”“田秀才”和致富能人把技术送到田间地头,把论文写在大地上,解决农业问题,带去增收致富的“金钥匙”。运城市通过不断强化公益性农技推广服务的主渠道功能,培养多元化社会服务组织,打造农业科技示范基地,推进农科教、产学研相结合等措施,在全市初步建立起“一主多元”的农技推广机制,有效破解了农技推广面临的“最后一公里”问题。
  今年,结合“运城面粉”“运城蔬菜”“运城苹果”的品牌打造,在全市12个县(市、区)筛选确定了15个主体进行扶持,使其成为科学研究的试验田、技术示范的样板田和农业决策的参考田。通过打造农业科技示范基地和农科教、产学研相结合的农技推广形式,开展农技人员增值服务合理取酬,运城市初步建立起“一主多元”的农技推广模式,较好地解决了农技推广“最后一公里”问题。

  来源:科学导报


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