陕煤曹家滩矿业：10米采高的煤炭行业破局之路

煤周刊讯：在煤炭行业发展历程中，2024年4月12日凌晨3:20注定是一个值得铭记的时刻。陕煤曹家滩矿业10米超大采高智能综采工作面与主回撤通道精准贯通，这一消息如同一颗重磅炸弹，瞬间在煤炭行业引起了轩然大波。它标志着世界首个10米超大采高智能综采工作面圆满收官，成功刷新了煤炭行业采高纪录，成为了煤炭开采领域的一座重要里程碑。

长期以来，煤炭开采技术的每一次进步，都极大地推动了行业的发展。而此次陕煤曹家滩矿业的这一成果，无疑将行业技术提升到了一个全新的高度。过去，受技术和设备的限制，对于特厚煤层的开采一直存在诸多难题，资源回收率较低、开采效率不高，安全风险也相对较大。而10米超大采高智能综采工作面的出现，为这些问题的解决提供了有效的方案。

技术突破：填补行业空白

该项目的技术突破是多维度、全方位的，在开采工艺和设备研发等方面均取得了令人瞩目的成果。

在开采工艺上，传统的煤炭开采工艺面对10米特厚煤层往往显得力不从心，而此次陕煤曹家滩矿业创新地采用了超大采高一次采全高工艺。这种工艺极大地提高了煤炭资源的回收率，减少了煤炭的损失和浪费。以往对于特厚煤层，常采用分层开采或者放顶煤开采等工艺，不仅开采效率低，而且资源回收率不理想，还存在较多的安全隐患。而10米超大采高一次采全高工艺，一次性采出煤层，减少了开采环节，提高了生产效率，同时也降低了安全风险。

为了适应10米超大采高的开采需求，相关设备研发也取得了重大成果。新研发的液压支架，其支护高度达到10米，支护阻力高达2900kN，能够有效支撑顶板，确保开采空间的安全稳定。以往的液压支架在支护高度和阻力上都难以满足如此大采高的要求，而此次研发的新型液压支架成功解决了这一难题，为超大采高开采提供了坚实的支护保障。智能化采煤机同样亮点十足，装机功率达到3350kW，滚筒直径达4.8m，能够快速、高效地切割煤炭。在智能化技术的加持下，采煤机具备了在线监测、一键启动、远程控制及记忆割煤等功能，不仅提高了采煤效率，还减少了人工干预，降低了工人的劳动强度和安全风险。

刮板输送机也进行了针对性的改进和研发，具备了不均衡负载超大运量智能调控功能，能够快速、稳定地运输煤炭，保证了整个开采系统的高效运行。此外，还首创了130吨级矿用装备整体搬运车，方便了设备的运输和安装，提高了矿井的生产效率。这些设备的研发成功，不仅填补了国内乃至世界在10米特厚煤层开采设备领域的空白，还推动了我国煤炭装备制造业向高端化、智能化方向发展。

卓越成效：产能与效率双飞跃

自该工作面投产以来，其在产能和作业效率方面取得的成绩令人惊叹。累计安全运行565天，在这期间，最高日产达到了6.5万吨，最高月产更是达到了155万吨。与传统工艺相比，产能提升效果显著。传统工艺下，类似条件的工作面日产可能仅在2-3万吨左右，月产也多在50-80万吨。而陕煤曹家滩矿业10米超大采高智能综采工作面的产能，是传统工艺的数倍之多，产能提升幅度高达100%-200%以上。

在作业效率方面，引入的各种新技术、新设备发挥了巨大作用。传统的煤炭开采作业，工人劳动强度大，工作环境艰苦，且生产效率低下。而现在，智能化采煤机具备一键启动、远程控制及记忆割煤等功能，原本需要大量人工操作的采煤环节，现在只需少数工人在地面监控中心即可完成操作。这不仅减少了人工干预，还大大提高了采煤效率。以前，割一刀煤可能需要几个小时，且采煤质量和进度难以保证。现在，新型智能化采煤机40分钟就能割一刀煤，每刀割煤3500吨，作业效率较传统工艺提升了数倍之多。同时，刮板输送机的不均衡负载超大运量智能调控功能，也让煤炭运输更加高效、稳定，进一步提高了整个开采系统的作业效率。

末采创新：工艺与技术革新

在本次项目的末采阶段，技术创新同样令人眼前一亮。传统的末采工艺存在诸多局限，例如在挂网环节，传统工艺采用顶板穿绳、人工挂网的方式，不仅效率低下，而且存在较高的安全风险。工人需要站在架前登高穿绳，片帮煤伤人、高空作业坠落等安全事故时有发生。而此次首次应用的“智能绞车+一次性挂网”技术，彻底改变了这一局面。通过智能绞车的精确控制，一次性完成挂网操作，避免了架前登高作业，有效降低了安全风险。较传统工序减少作业人数70余人次，节省作业用时8小时，作业效率提升了60%，成功规避了70%高风险作业难题。

在清煤环节，引入的机械清煤设备也发挥了巨大作用。以往，在末采狭窄通道中清煤，主要依靠人工，不仅人员多、效率低，而且劳动强度大。以传统人工清煤方式为例，在一个类似规模的工作面清煤，可能需要投入200名工人，且清煤周期长，效率低下。而现在使用的机械清煤设备，如ZSM-90矿用收煤机器人，配备了可调式旋转铲板和星轮、挖斗和破碎锤等先进装置。它可以通过调节铲板状态和更换简单的钢刷来适应不同高度的刮板机，实现快速收煤作业。遇到大块矸石，还能直接破碎，并且可利用挖斗和破碎锤配合挑出网片。使用该机械清煤设备后，原本计划约200人工完成的清煤任务，如今只需约20人来配合收煤机器人完成清煤作业，较传统人工效率提高了72%，大大减少了人工劳动强度，有力提高了回撤工作面时的清煤效率，达到了“减人、增安、提效”的目标。

深远影响：行业发展的中国方案

陕煤曹家滩矿业10米超大采高智能综采工作面的成功，对煤炭行业的影响是深远而持久的，为8米-10米特厚煤层安全高效回采积累了宝贵的经验。其工艺技术、设备研发以及智能化应用等方面的成果，为其他煤矿在面对类似地质条件时提供了详细的技术参考和实践指导。未来，其他煤矿在开采特厚煤层时，可以借鉴曹家滩矿业的经验，结合自身实际情况，优化开采方案，提高开采效率和安全性。

从行业技术进步的角度来看，这一项目推动了煤炭开采技术向更高水平迈进。它激励着煤炭行业不断进行技术创新和设备升级，促进了整个行业的技术迭代。在其示范作用下，越来越多的煤矿企业开始加大对智能化开采技术的投入，推动煤炭行业朝着智能化、高效化、安全化的方向发展。

在全球煤炭工业发展中，该项目更是提供了极具价值的“中国方案”。中国作为煤炭生产和消费大国，在煤炭开采技术上的突破，对世界煤炭工业的发展有着重要的引领和示范意义。其他国家在面对特厚煤层开采难题时，可以参考中国的这一成功案例，引进相关技术和设备，提升本国的煤炭开采水平。这不仅有助于提高全球煤炭资源的开采效率和回收率，还能促进国际间在煤炭开采技术领域的交流与合作，为世界能源的可持续发展做出积极贡献。