第04版:要闻·企业

中国能源报 2025年10月20日 Mon

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打造科技赋能矿山建设的“中煤样本”

■本报记者 杨沐岩 《中国能源报》(2025年10月20日 第 04 版)

  图为中煤大海则矿井及选煤厂原煤气膜球仓。

  中煤建设集团/供图

  当前,我国煤炭产能向大型现代化煤矿集中的趋势愈发明显,无论是新建煤矿还是老矿升级,科技含量提升正成为行业趋势。用好智能化、自动化、清洁化等先进技术,是煤矿企业形成长远竞争力的必由之路。

  在近期举行的中国中煤开放日活动上,《中国能源报》记者走进中煤建设集团有限公司(以下简称“中煤建设集团”),近距离了解中国中煤在深井建设、煤矿运维、煤炭洗选等矿山生产环节的创新成果,看中煤科技如何赋能矿山发展。

  ■矿井建设“向深进军”

  随着煤炭开采深度不断下探,“向深部要资源”成为多地煤矿实现资源接续、确保可持续发展的关键。煤矿向深部“进军”,可靠的立井建设必不可少。作为连接地表与井下巷道系统的“咽喉”,立井发挥着煤炭提升、人员通行、通风排气的关键作用。

  “面对深地资源开发、地下空间利用的国家战略需求,我们牵头攻关2500米深立井建设关键技术,让中煤深井技术成为国家深地开发的开路先锋。”中煤建设集团党委书记、董事长王国元表示,集团超深、超大直径立井施工已成为业内翘楚。“目前国内99个千米以上的超深立井中,我们承建了33个;20个井筒直径10米以上的超大立井,我们承建了18个。”

  深井建设并非易事,随着深度增加,高温、瓦斯突出、冲击地压等风险也在显现。王国元表示,中煤建设集团研发投入强度连续5年超过3.3%,攻克了千米竖井硬岩掘进、深部地层灾害防控核心技术,研发智能凿井系统、管控平台等关键设备。“十四五”期间,集团平均每年完成10条井筒的安全落底,支持国家十大煤炭基地亿吨产能扩增。

  面对建设过程中可能通过的松散含水地层,中煤建设集团还形成冻结技术“绝活”。“这种技术利用人工制冷技术,将地层中松散的含水岩土变为冻土,形成隔水抗压的冻结帷幕,井筒内的掘进部分变得像溏心鸡蛋,内部松软、外面隔水抗压,能够保障安全高效掘进。”中煤建设集团特凿公司技术员李晓晶表示,集团还积极引入智能技术,建成国内首座智能化冻结站,实现冻结作业的远程操作。

  ■创新设备助力高效洗选

  开采只是煤炭生产的一个环节,后续洗选将煤炭分质分级,是连接煤炭开采和终端消费的重要环节。洗选直接决定着煤炭产品质量,并对其后续利用的效率、成本和环境影响产生决定作用。

  如何将煤炭高效运输到选煤厂并安全储存,是洗选环节首先要解决的问题。对此,中煤建设集团提出“一仓一桥”的解决方案。该方案被应用于陕西榆林的中煤大海则煤矿,该矿用一条长约3公里的输煤栈桥连接矿井和选煤厂,并在选煤厂一侧建设容量10万吨的亚洲最大的气膜煤仓。

  中煤雷奥公司副总经理高升亮表示,栈桥运输不仅快捷高效,内部还配备粉尘回收系统、自动冲洗系统和自动安全检测系统,保障设备运行安全可靠。与传统煤仓相比,气膜煤仓无梁无柱,空间利用率可增加30%。除了外层的膜,仓壁还包括内部的聚氨酯保温层和钢筋混凝土层,保障内部恒温的同时,一体化成型穹顶还解决了传统储煤仓无法解决的大跨度屋顶难题,满足了大容量储煤需求。

  面对关键的洗选工作,中煤建设集团则广泛应用云计算、大数据、人工智能等先进技术。在门克庆选煤厂,150多台智能摄像机结合多种传感器,实时采集生产现场图像、声音、温度等多种信息,代替人工巡检作业。管理人员通过集控中心就能掌握设备的运行状态、能耗、生产运输等关键信息,中心还能根据厂区的生产情况、订单量及销售情况,将原煤按质量分成各种产品,保障市场煤炭的供需稳定。除门克庆选煤厂外,该集团还打造了葫芦素、大海则等多座千万吨级数字化选煤厂,运营国内主要煤炭产区的30余座选煤厂,年洗选运营总产量近4亿吨。

  ■积极转型综合服务商

  “中煤建设集团把技术创新与产业转型紧密结合,探索出施工混合运营的特色发展路径。”王国元介绍,从承包30多个生产矿井和选煤厂运营,到承接通州湾、大别山电厂等中煤系统项目,中煤建设集团实现了从工程承包商到能源综合服务商的蜕变。

  “凭借数十年的煤矿建设运维先进经验,我们获得山西省首个煤矿整体托管许可,实现对山西朔州的南阳坡煤矿、担水沟煤矿以及东易煤矿等的生产运维全面托管,年生产运营能力超过1000万吨。”中煤建设集团总经理范文博表示,集团还自营年产能120万吨的山不拉煤矿,该矿不仅是国家特级安全高效矿井,也跻身全国绿色矿山行列。

  中煤建设集团还将运维业务扩展出传统的井工煤矿。范文博介绍:“当前我们已在新疆、内蒙古、黑龙江等地开拓露天矿采剥运维施工业务,当前年露天采剥量已突破2亿立方米,还在露天矿山应用无人驾驶矿卡,融合AI调度系统实现了运输道路的智能管控。”

  此外,中煤建设集团还向金属矿等非煤领域延伸业务,从中国镍都金川矿的掘进、设备安装到宝武集团张庄铁矿的采矿、充填,从矿井水及工业污水处理到煤化工包装装车、电厂输煤提煤,矿山建设及生产运维的全方位综合服务体系不断拓宽。

  范文博表示,未来中煤建设集团还将以千万吨级施工经验与区域化市场优势,持续提升行业影响力,输出矿业安全绿色发展的“中煤模式”。