文/楊建國
(作者系中國平煤神馬集團公司總經(jīng)理)
中國平煤神馬集團創(chuàng)立于2008年12月,現(xiàn)有生產(chǎn)礦井22對、年生產(chǎn)能力4000萬噸,其中高突礦井16對,大部分礦井已進入深部開采,煤與瓦斯突出、高地應力等災害威脅日趨嚴重。近年來,作為開采60多年的老礦區(qū),中國平煤神馬集團公司不斷在探索中發(fā)展,在發(fā)展中創(chuàng)新,堅定不移實施“四優(yōu)化一提升”工程,逐步形成了獨具特色的老礦區(qū)安全高效發(fā)展之路。累計實施“四優(yōu)化一提升”項目500余項,節(jié)支增效近15億元,7對超千人礦井單班入井人數(shù)全部控制在千人以內(nèi),礦井安全高效保障能力、科技支撐能力明顯增強。
礦井布局一定程度上決定著礦井安全高效的水平。布局不合理,不但會造成生產(chǎn)效率低下,而且會增加安全不穩(wěn)定因素。中國平煤神馬集團公司原有生產(chǎn)礦井36對,同時積極承擔社會責任,投入70多億元兼并重組了131對小煤礦,礦井多而分散,安全管理難度大,且開采水平多、采區(qū)多,廣種薄收,效率低下。為改變這一狀況,平煤神馬集團把優(yōu)化礦井布局作為推動煤礦安全高效的第一基礎來抓。
一是堅持有進有退。做到“發(fā)展一批、穩(wěn)定一批、退出一批”,有序關閉重組煤礦、虧損嚴重的衰老礦井和采區(qū),穩(wěn)定一批儲量較為豐富、服務年限較長、不具備增產(chǎn)條件的礦井,集中精力打造一批具有核心競爭力的骨干礦井。近年來,先后勸退關閉115對重組煤礦,永久性關閉三礦、七礦、高莊礦、大莊礦等一批主力礦井,合計壓減礦井產(chǎn)能2209萬噸。
二是堅持合理集中生產(chǎn)。不斷優(yōu)化水平、采區(qū)、采面布局,合理壓減生產(chǎn)采區(qū)數(shù)量,原則上1個生產(chǎn)礦井只布置1個水平生產(chǎn),同時生產(chǎn)的水平不超過2個,生產(chǎn)能力300萬噸/年以上礦井布置3~4個生產(chǎn)采區(qū),300萬噸/年以下礦井布置2~3個生產(chǎn)采區(qū),100萬噸以上的礦井“一區(qū)一面”,100萬噸以下的礦井“一井一區(qū)一面”。
三是合理確定礦井科學產(chǎn)能和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。綜合考慮礦井資源儲量、煤層賦存條件、安全開采技術(shù)條件、煤種煤質(zhì)、安全煤量、市場需求、煤炭價格、技術(shù)裝備等因素,以安全和效益為中心,通過安全技術(shù)經(jīng)濟綜合評價,實現(xiàn)礦井產(chǎn)能的合理確定與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。
四是堅持“長走向、大采長、大儲量”??茖W加大綜采工作面采長和推進長度,增加工作面儲量,做到厚煤層盡可能一次采全高,減少工作面數(shù)量和搬家次數(shù)。通過優(yōu)化調(diào)整,目前集團主力礦井由原來的36對壓減到22對,兩年來累計關閉采區(qū)15個,壓減采煤工作面10個、掘進工作面26個。平頂山本部礦井實現(xiàn)了“一區(qū)一面”,汝州、禹州區(qū)域礦井實現(xiàn)了“一井一區(qū)一面”。單個采面儲量由以前的幾十萬噸增加到了100萬噸、200萬噸以上,主焦煤產(chǎn)量占到總產(chǎn)量50%以上,安全生產(chǎn)形勢持續(xù)平穩(wěn)。
設計浪費是最大的浪費。以前,由于設計理念和思路上的局限,大量巷道反復維修、采面經(jīng)常搬家倒面、生產(chǎn)事故屢屢發(fā)生,不僅造成大量的人力、財力、物力浪費,而且增加了很多不安全因素,安全高效局面始終沒能打開,歷史教訓沉痛。近年來,中國平煤神馬集團痛定思痛,從源頭入手,下決心優(yōu)化工程設計。
一是加強設計評估。圍繞安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益兩條主線,建立煤礦專家咨詢評價制度,適時對煤炭建設項目相關工程設計、采區(qū)方案及工作面設計等進行經(jīng)濟技術(shù)評價和風險評估。
二是優(yōu)化工作面參數(shù)。在優(yōu)化巷道布局和支護工藝上,巷道布置堅持“大斷面、重裝備、強支護”和“支得住、支得快、支得省”,合理確定巷道層位和支護方式;在優(yōu)化采煤工作面設計方面,推廣“大采長、長走向,大采高、高阻力”工作面,逐步減少或取消產(chǎn)量低、煤質(zhì)差的小采面。
三是狠抓接替調(diào)整。按照“開拓煤量、準備煤量、安全煤量、回采煤量”四量平衡的原則,優(yōu)化礦井采掘部署,及時調(diào)整“抽采掘”系統(tǒng)平衡,實現(xiàn)采掘正常接替。通過幾年的努力,目前礦井大斷面巷道由原來的不足10%提升到50%以上,錨網(wǎng)支護率提升到60%以上,端頭支架和沿空留巷等技術(shù)得到全面推廣應用,巷道返修率大幅降低,巷道服務年限明顯增加。單產(chǎn)單進水平不斷提高,建成了15支百萬噸級水平的采煤隊,逐步取消了月產(chǎn)5萬噸以下的低效采煤隊,首山一礦高突工作面單月產(chǎn)量突破20萬噸,十一礦大采高工作面最高日產(chǎn)達到1.3萬噸;創(chuàng)建上水平開掘隊32個,巖巷綜掘單進突破360米,刷新河南省歷史紀錄。特別是在優(yōu)先保證安全、不斷增加瓦斯治理巖巷工程的情況下,抽掘采嚴重失調(diào)狀況得到逐步緩解和改善。
生產(chǎn)系統(tǒng)是礦井的命脈。生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,礦井安全才有保證、生產(chǎn)才能高效。面對老礦井系統(tǒng)復雜、老化的現(xiàn)狀,中國平煤神馬集團把提升系統(tǒng)安全可靠水平作為礦井的生命工程來抓,在優(yōu)化礦井生產(chǎn)布局基礎上,以原有生產(chǎn)系統(tǒng)為基礎,按照“系統(tǒng)越簡單越可靠,用人越少越安全”的思路,研究實施簡化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)方案,著力提升礦井生產(chǎn)系統(tǒng)集中化、自動化和信息化水平,為礦井安全高效生產(chǎn)打下堅實基礎。
2010年以來,累計投入資金145億元,大力實施礦井技術(shù)升級和環(huán)節(jié)改造,重點加快通風排水、提升運輸、供電及自動化控制等系統(tǒng)的優(yōu)化匹配,推廣連續(xù)化運輸,簡化通風系統(tǒng),逐步推進遠程集控和無人值守,減少冗余環(huán)節(jié)和系統(tǒng)瓶頸,不斷提升礦井安全可靠程度。
目前,已累計完成系統(tǒng)優(yōu)化工程182項,減少系統(tǒng)63個,主力礦井全部完成產(chǎn)業(yè)升級改造,有效解決了礦井布局分散、人員占用較多的問題。比如,六礦新明暗斜井系統(tǒng)投運后,井下主運輸皮帶由30部減少至8部,維護操作人員由原來的569人減少至299人。
對老礦區(qū)而言,煤礦職工隊伍龐大,每天都有幾萬人在井下作業(yè),加上職工素質(zhì)參差不齊,給安全工作帶來很大壓力。近年來,中國平煤神馬集團牢固樹立“人少則安、無人則安”理念,大力推進科技減人工作,不斷加強勞動組織整頓,妥善解決煤礦職工分流安置問題。
一是優(yōu)化人員結(jié)構(gòu)。變招工為招生,逐步清退勞務工,取消礦、區(qū)(科)、隊三級管理,實行礦、隊兩級模式,精簡管理環(huán)節(jié)和管理人員,將技術(shù)骨干、中堅力量集中到井下采掘一線。
二是優(yōu)化生產(chǎn)組織。著力避免同一工作地點安排檢修班與生產(chǎn)班平行交叉作業(yè),避免在同一作業(yè)區(qū)域安排多個單位、多頭指揮混崗作業(yè),錯時安排調(diào)研、參觀等非生產(chǎn)活動。
三是完善交接班制度。減少井下交接班人員,除帶班人員、班組長、安全檢查員、瓦斯檢查員等關鍵崗位人員在井下作業(yè)現(xiàn)場交接班外,其他人員不在井下作業(yè)現(xiàn)場交接班。2012年以來,每年清退井下勞務工都在2000人以上,2015年壓縮崗位1.06萬個,減少用工8000人以上,累計壓減出勤工數(shù)310萬個。2016年以來,對原煤生產(chǎn)單位重新定編、定崗、定額、定員,減少煤礦用工18535人。
幾年來,集團掘進隊伍由147支壓減到121支,采煤隊伍由68支壓減到58支,累計轉(zhuǎn)崗分流煤礦職工3.5萬人,集團礦井從業(yè)人員年人均產(chǎn)煤量由原來的不足400噸提升到700噸以上,其中,首山一礦突破了1000噸。
機械化、自動化、信息化、智能化是煤礦的發(fā)展方向。多年來,中國平煤神馬集團公司進一步解放思想、提高站位、拓展視野,始終致力于“四化”建設,極大地減輕了職工勞動強度,全面提升了礦井安全高效水平。
目前擁有成套綜掘裝備140套,年均布置機械化綜掘作業(yè)線133條,其中EBZ260型以上功率硬巖掘進機63臺,掘進機械化裝載率100%;擁有成套綜采裝備約97套,年均布置60個采煤工作面,綜采機械化程度100%。新上10000KN(中心距1.75m)工作阻力液壓支架4套、采煤機裝機功率1000KW以上16臺、槽寬900mm以上運輸機14臺,推廣應用ZT19200-30/50型等端頭支架9套和電液控支架8套。投入使用5套快速安裝和4套快速回撤設備,引進國內(nèi)首創(chuàng)ZZTM2×11300/16/28H型沿空留巷綜合支護液壓支架。將126臺活塞式壓風機全部更換成螺桿式壓縮機,68臺主扇實現(xiàn)扇葉聯(lián)動調(diào)整,投入自平衡泵40臺、水倉清倉機16臺,14對礦井在采煤工作面安裝使用無極繩絞車,四礦率先使用多點驅(qū)動膠帶輸送機。
以建設現(xiàn)代化礦井調(diào)度指揮控制中心為主線,以煤礦生產(chǎn)主要流程自動化作為重點,對采掘工作面、運輸、提升、通風、供電、排水、地面安全生產(chǎn)系統(tǒng)等生產(chǎn)綜合自動化進行整體規(guī)劃和設計,加快推進采掘工作面、膠帶主運輸系統(tǒng)、井下變電所、井下排供水泵房、地面主通風機房等主要生產(chǎn)系統(tǒng)的遠程監(jiān)控,推進井上下固定生產(chǎn)崗位的無人值守工作,逐步實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化、各生產(chǎn)支持和輔助環(huán)節(jié)系統(tǒng)自動化。
一是生產(chǎn)運輸主流程系統(tǒng)改造。目前擁有11套自動化成套綜采裝備,實現(xiàn)了綜采工作面的自動化和少人化。完成16個主井自動定重裝載系統(tǒng)改造,由原來的人工控制裝載升級為皮帶自動裝載。有5臺主井提升絞車實現(xiàn)無人值守,有106部主運輸皮帶和部分排矸系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化運行。
二是生產(chǎn)支持系統(tǒng)改造。15對主體礦井24臺副井絞車電控升級改造完成,44臺主通風機實現(xiàn)自動化不停風倒臺;23個地面空壓機房、36個中央主排水泵房、30個變電所、59部架空乘人裝置實現(xiàn)了自動化控制和無人值守,9對礦井供電監(jiān)控子系統(tǒng)實現(xiàn)自動化運行,主體礦井全部完成井上下主要地點的視頻監(jiān)控。
三是安全保障系統(tǒng)改造。主力礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、通信聯(lián)絡子系統(tǒng)、瓦斯抽放監(jiān)控子系統(tǒng)、煤礦頂板動態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)全面建成。八礦、十二礦、朝川礦多網(wǎng)融合通信與救援廣播系統(tǒng)升級改造,可通過程控調(diào)度臺實現(xiàn)多網(wǎng)互聯(lián)互通、一鍵通信、一鍵廣播的統(tǒng)一調(diào)度指揮。
構(gòu)建了網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、應用、研究等4個信息化平臺,已建成一礦、二礦、六礦等8對綜合自動化信息化礦井。網(wǎng)絡平臺建成了300余公里的萬兆網(wǎng)狀工業(yè)網(wǎng),主力礦井基本實現(xiàn)井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)的全覆蓋。數(shù)據(jù)平臺建有云中心機房、通信機房、數(shù)據(jù)機房、備用機房和異地機房,云計算能力達到1.35GB/s,存儲資源766T。應用平臺設立生產(chǎn)安全調(diào)度、排險救援、安全信息管理、財務、資金等信息化子系統(tǒng)20個,各子系統(tǒng)通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)接口整合關聯(lián)業(yè)務,實現(xiàn)信息共享,為安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理提供了強有力支撐。集團建有管理與控制、數(shù)據(jù)處理中心、調(diào)度指揮中心,實現(xiàn)了對基層單位安全生產(chǎn)、人員定位等數(shù)據(jù)的集成,實現(xiàn)在生產(chǎn)調(diào)度中心對基層單位作業(yè)現(xiàn)場遠程監(jiān)視、集中調(diào)度的目標。研究平臺建成了河南省智能礦山工程技術(shù)研究中心,礦山超大功率提升機全系列變頻智能控制技術(shù)、高瓦斯突出煤層強化卸壓增透及瓦斯資源化高效抽采關鍵技術(shù)、深部隧(巷)道破碎軟弱圍巖穩(wěn)定性監(jiān)測控制關鍵技術(shù)榮獲國家科技進步二等獎,煤礦復雜井巷超大角度運輸系統(tǒng)研究與應用、超千米礦井混合提升系統(tǒng)的研究與應用榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會一等獎,大功率長運距永磁電機驅(qū)動芳綸皮帶運輸技術(shù)達到國際先進水平。
一是建設智能礦山。制定了中國平煤神馬集團智能礦山標準(企業(yè)標準),經(jīng)過兩年實踐完善,成功申報了河南省地方標準《智能煤礦建設規(guī)范》,并于2017年在河南省發(fā)布實施。按照中國煤炭工業(yè)協(xié)會安排,協(xié)同中國煤炭工業(yè)協(xié)會、河南省煤炭辦等單位,將中國平煤神馬集團主編的《河南省智能煤礦建設規(guī)范》升級為《國家智能煤礦建設規(guī)范》。2018年,首山一礦完成首個智能礦山建設,目前正在加快八礦、十二礦智能礦山規(guī)劃建設。
二是完善智能礦山平臺。以地測信息為基礎的礦井“一張圖”協(xié)同辦公系統(tǒng)已投入運行,安全生產(chǎn)綜合管理信息系統(tǒng)進入試用階段,綜合監(jiān)測模塊已完成安全監(jiān)測、人員定位、視頻監(jiān)控以及綜合自動化頁面的集成,決策分析系統(tǒng)已能對供電、人員定位、安全監(jiān)測、隱患排查等8個系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析。目前,安全監(jiān)測、人員定位、視頻監(jiān)測以及自動化的數(shù)據(jù)已接入三維平臺,三維平臺完成的功能有三維漫游、模型定位查詢、地質(zhì)方面儲量計算、巷道延伸、緩沖區(qū)查詢、導線點查詢、虛擬鉆孔以及一張圖的動態(tài)更新、危險源的預測預警、通風模擬解算等。移動管理信息平臺已完成,可實現(xiàn)在移動端瀏覽安全生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)以及移動辦公。
三是加快井下機器人推廣應用。集團公司已明確了總體思路,正在加快推進打鉆等工種的機器人替代。