▊文/李增林

基本情況

◆ 曹家灘礦井井田面積108.5平方公里，可采儲(chǔ)量15.11億噸，礦井及選煤廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1700萬噸/年，服務(wù)年限72年。

陜西陜煤曹家灘礦業(yè)有限公司成立于2012年，是由陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司控股、陜西省產(chǎn)投等四家國有資本參股組成的企業(yè)，是國家煤炭工業(yè)“十二五”規(guī)劃的大型智能化示范煤礦。在陜煤集團(tuán)的正確領(lǐng)導(dǎo)下，曹家灘公司已經(jīng)發(fā)展成為煤炭行業(yè)智能化和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合的典范，是國家特級(jí)安全高效煤礦、國家一級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化煤礦和國家首批智能化示范煤礦，2021、2023年兩次獲評(píng)煤炭行業(yè)標(biāo)桿煤礦。國務(wù)院國資委發(fā)布的《企業(yè)績效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值》24項(xiàng)指標(biāo)值均為優(yōu)秀，人均工效3萬噸，展示出效益好、經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)、行業(yè)影響力大的整體優(yōu)勢(shì)。

創(chuàng)新守正，打造本質(zhì)安全型礦井

曹家灘公司堅(jiān)持“人民至上、生命至上”和“發(fā)展決不能以犧牲人的生命為代價(jià)”的安全發(fā)展理念，守安全生產(chǎn)之“正”，創(chuàng)管理和方法之“新”，確保了“人、機(jī)、環(huán)、管”的和諧統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了持續(xù)安全生產(chǎn)。

1.利用先進(jìn)技術(shù)超前治理災(zāi)害，實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)源頭管控

探索利用先進(jìn)技術(shù)從源頭上解決安全生產(chǎn)難題，實(shí)施第四系松散層墊層再造治理技術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)了控水開采，本項(xiàng)目已列入國家礦山安全監(jiān)察局礦山安全生產(chǎn)科研攻關(guān)公示項(xiàng)目和榆林地區(qū)黃河流域生態(tài)保護(hù)“一市一策”四大科技需求之一，為榆神礦區(qū)控水開采提供了科學(xué)示范與借鑒。

曹家灘礦井頂板為特厚堅(jiān)硬復(fù)合頂板，平均厚度為40米，推采過程中對(duì)工作面質(zhì)量及安全管理帶來了很大困難。實(shí)施井下定向水壓預(yù)裂技術(shù)后，使大周期來壓頻次從1.8次/100米降低至0.76次/100米，降幅達(dá)57.78%；并用水壓預(yù)裂替代深孔爆破的初次放頂工藝，真正實(shí)現(xiàn)了用工藝和技術(shù)保障安全的目的。另外，公司不斷采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備對(duì)主運(yùn)輸系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)等進(jìn)行改造提升，確保工藝的先進(jìn)性和設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全。

2.創(chuàng)新安全管理方式，夯實(shí)安全生產(chǎn)基礎(chǔ)

實(shí)行季度外聘專家體檢、全員安全積分、無“三違”人員抽獎(jiǎng)和“1+1+N”安全檢查的管理模式，不斷強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理。對(duì)照國家標(biāo)準(zhǔn)，按嚴(yán)于標(biāo)準(zhǔn)的原則編發(fā)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。以雙預(yù)控機(jī)制和安全基礎(chǔ)建設(shè)為抓手，以“6S”管理為重點(diǎn)，以“四項(xiàng)技術(shù)”應(yīng)用為途徑，持續(xù)開展安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、NOSA安健環(huán)、精細(xì)化管理等工作，提升了礦井安全應(yīng)急處置、災(zāi)害治理等管控能力，提升了安全生產(chǎn)管理水平。礦井連續(xù)獲評(píng)“國家一級(jí)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化礦井”，2022年NOSA管理體系順利通過四星級(jí)評(píng)審。

3.建立智能化管控體系，實(shí)現(xiàn)安全管理線上管控

建成并常態(tài)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)管理平臺(tái)，對(duì)定期檢查、動(dòng)態(tài)抽查、專家會(huì)診等進(jìn)行線上全過程管控。依托智能風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、查詢、上報(bào)全流程的線上管理。建立五大災(zāi)害于一體的智能預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了安全態(tài)勢(shì)動(dòng)態(tài)評(píng)估、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)超前預(yù)警，建成了煤礦“安全智慧大腦”。創(chuàng)新安全培訓(xùn)方式，打造VR、AR虛擬培訓(xùn)基地，利用“三維仿真培訓(xùn)”將“教—學(xué)—練”充分融合，通過三維方式對(duì)崗位操作、事故案例、應(yīng)急處置等進(jìn)行視頻培訓(xùn)，提高了職工參與培訓(xùn)的熱情和積極性。

數(shù)智先行，智慧礦山引領(lǐng)綠色高效發(fā)展

2020年，曹家灘公司被國家八部委列為首批智能化建設(shè)示范單位，目前已經(jīng)完成了一個(gè)云數(shù)據(jù)中心和管控平臺(tái)、六大功能模塊、116個(gè)子系統(tǒng)的建設(shè)和常態(tài)化運(yùn)行，形成了以智能快掘?yàn)樘厣灾悄芫C放為核心，以透明地質(zhì)、智能安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控、智能運(yùn)輸為保障，以智慧園區(qū)和無人值守為抓手，以智能產(chǎn)運(yùn)銷為結(jié)果的智慧礦山體系。2022年通過國家首批智能化示范煤礦驗(yàn)收。主要典型智能系統(tǒng)概述如下。

1.構(gòu)建智能綜放系統(tǒng)，減人提效增安

實(shí)施智能綜放工作面建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟機(jī)移架、刮板輸送機(jī)自動(dòng)調(diào)直等六大功能，創(chuàng)下了單面日產(chǎn)6.2萬噸最高紀(jì)錄，單班作業(yè)人數(shù)由15人減至7人。

2.全方位智能巡檢，實(shí)現(xiàn)無人值守

在礦井主排水泵房、變電所等處配備了60套巡檢機(jī)器人，建成了機(jī)器人指揮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人巡檢、無人值守、有人巡查，減少了用人，保障了安全。

3.打造智能運(yùn)輸系統(tǒng)，節(jié)能降耗效果顯著

為解決設(shè)備空轉(zhuǎn)和協(xié)同問題，利用智能調(diào)速、AI視頻分析系統(tǒng)等先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)運(yùn)輸過程進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。優(yōu)化后設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間減少了20分鐘以上，不但提高了煤炭運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?，而且?shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)。該系統(tǒng)不僅可在煤炭行業(yè)中推廣，也可在其他行業(yè)中應(yīng)用。

4.高效精準(zhǔn)測(cè)控，智能通風(fēng)彰顯優(yōu)勢(shì)

基于“云邊端”的思想，建設(shè)“1個(gè)中心+7個(gè)子系統(tǒng)”的智能通風(fēng)“神經(jīng)中樞”，具有智能通風(fēng)管理與三維輔助決策、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)分析與科學(xué)預(yù)警、智能通風(fēng)設(shè)施遠(yuǎn)程控制、礦井災(zāi)變智能輔助決策、智能通風(fēng)遠(yuǎn)程巡診和多元安全融合等功能，能夠在有效感知現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)安全態(tài)勢(shì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)安全數(shù)據(jù)的深度跟蹤分析、智能預(yù)測(cè)及科學(xué)預(yù)警，顯著提升了礦井復(fù)雜通風(fēng)條件下的管控能力。該系統(tǒng)的應(yīng)用減少了通風(fēng)用工近10人，使礦井總粉塵、呼吸性粉塵降塵效率分別達(dá)到95%和85%以上；總供風(fēng)量下降了5%～7%、總通風(fēng)阻力下降了15%左右。每年可節(jié)約通風(fēng)電費(fèi)約384萬元，減少碳排放766噸。該項(xiàng)目已經(jīng)推廣應(yīng)用至數(shù)十個(gè)礦井。

5.搭建管理平臺(tái)，提升經(jīng)營管理效率

公司對(duì)人財(cái)物、產(chǎn)運(yùn)銷以及法務(wù)、審計(jì)等業(yè)務(wù)進(jìn)行流程和聯(lián)動(dòng)再優(yōu)化，把各類審批由線下轉(zhuǎn)到線上，打通經(jīng)營數(shù)據(jù)共享壁壘，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)營數(shù)據(jù)調(diào)用、分析的聯(lián)動(dòng)，提高了經(jīng)營管理的智能化水平。

敢為人先，采掘工藝革新為高效發(fā)展提供強(qiáng)大支撐

曹家灘公司弘揚(yáng)敢想、敢干的精神，不斷革新優(yōu)化采掘工藝，從源頭解決資源丟失問題，提高了生產(chǎn)效率和效益。

1.打造智能快掘模式，引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)步

2019年，曹家灘公司成立多學(xué)科交叉的人才隊(duì)伍，開展煤巷快速掘進(jìn)研究，當(dāng)年研制的1.0版智能快掘系統(tǒng)創(chuàng)下2020米進(jìn)尺的最高紀(jì)錄，將單進(jìn)提高了5倍以上，成功解決了采掘接續(xù)緊張的難題。此后不斷進(jìn)行優(yōu)化提升，把智能快掘系統(tǒng)從1.0版不斷迭代至6.0版，多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。突破掘支運(yùn)一體化平行作業(yè)、自動(dòng)化錨桿（索）支護(hù)、不停機(jī)連續(xù)運(yùn)輸?shù)?項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，形成了集設(shè)計(jì)、材料、裝備等于一體的智能快掘工法，創(chuàng)造了超大斷面（41.25平方米）煤巷單進(jìn)1750米的全國最高紀(jì)錄?！叭珖炀颥F(xiàn)場(chǎng)交流會(huì)”在公司召開后，該技術(shù)已在百余家煤礦推廣應(yīng)用。制定的“煤礦智能化快速掘進(jìn)工藝標(biāo)準(zhǔn)”成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，入選中國煤機(jī)行業(yè)“十三五”科技創(chuàng)新成果。

2.不斷探索，綜采工藝步入無人區(qū)

曹家灘煤礦2號(hào)煤層平均厚度為10米，首采面采用分層開采工藝，曾創(chuàng)下單面月產(chǎn)150萬噸的紀(jì)錄。但分層開采存在防滅火、頂板管理等一系列難題。針對(duì)這些問題，公司從第二個(gè)工作面開始采用綜采放頂煤工藝，不但把工作面長度從300米提升到330米，提高了煤機(jī)速度、降低了移溜時(shí)間，而且克服了分層開采工序復(fù)雜、成本高、防火難等問題，目前已先后建成五個(gè)綜放工作面，累計(jì)生產(chǎn)原煤9000余萬噸，創(chuàng)造了良好的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。

為進(jìn)一步提高回收率，公司與中煤科工集團(tuán)深度合作，從2020年開始推進(jìn)七大課題基礎(chǔ)研究，2022年開始井巷施工和設(shè)備制造及購置，2023年又成功實(shí)現(xiàn)10米超大采高一次采全高工藝，目前初采初放已結(jié)束，進(jìn)入正常推采階段。該項(xiàng)目的實(shí)施填補(bǔ)了國內(nèi)外特厚煤層一次采全高技術(shù)空白，實(shí)現(xiàn)了所有設(shè)備國產(chǎn)化設(shè)計(jì)及制造，實(shí)現(xiàn)了支架、煤機(jī)、搬運(yùn)等多項(xiàng)技術(shù)突破，創(chuàng)造了裝機(jī)功率、裝備總重量、一次采全高、單面產(chǎn)量四項(xiàng)世界第一。預(yù)計(jì)單面年產(chǎn)量將由1300萬噸提高到2000萬噸左右，回收率增加10%以上，年增收近15億元。該項(xiàng)目不但為特厚煤層開采提供了成功解決方案，也是裝備制造的一次革命，對(duì)促進(jìn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有十分重要的意義。

綠色引領(lǐng)，樹立低碳發(fā)展典范

公司聚焦“雙碳”目標(biāo)，推進(jìn)煤、水協(xié)同綠色開采，實(shí)施矸石井下回填、建設(shè)水處理站和礦井水集中排放管路，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。推廣礦井乏風(fēng)余熱利用、鍋爐煙氣超低排放、電動(dòng)膠輪車等節(jié)能減碳新技術(shù)新裝備，每年減少二氧化碳排放超萬噸。累計(jì)出資4億元支持地方政府開展植樹造林、“塞上森林城”提質(zhì)增效行動(dòng)和疏干水處理等項(xiàng)目；累計(jì)投資3億余元實(shí)施土地復(fù)墾工程，修復(fù)林草地13700畝。建設(shè)陜西省首家企業(yè)級(jí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)、西北地區(qū)首家煤礦大型沙地生態(tài)修復(fù)試驗(yàn)基地，被生態(tài)環(huán)境部、自然資源部、國家礦山安全監(jiān)察局列入重點(diǎn)項(xiàng)目名錄。

標(biāo)桿價(jià)值點(diǎn)

★ 智能化建設(shè) ★

◆ 搭建礦井智能通風(fēng)安全保障分析與調(diào)度指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了礦井通風(fēng)日常智能管控。

◆ 研發(fā)行業(yè)首套智能快速掘錨成套設(shè)備，形成了一整套成熟的“煤礦智能快掘工法”。

◆ 實(shí)施10米超大采高綜采關(guān)鍵技術(shù)與成套裝備項(xiàng)目研發(fā)，填補(bǔ)了世界特厚煤層一次采全高技術(shù)空白。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，科研成果助力高質(zhì)量發(fā)展

國家水害防治西北分中心、國家智能采掘與巖層壓裂研究中心、中國礦業(yè)大學(xué)博士后流動(dòng)站在公司落戶。公司投入資金超10億元，承擔(dān)各類重大科研項(xiàng)目70余項(xiàng)。其中，國際領(lǐng)先8項(xiàng)，國際先進(jìn)9項(xiàng)，授權(quán)專利110件，發(fā)布10項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，參與國家級(jí)研發(fā)項(xiàng)目3項(xiàng)，為礦井安全生產(chǎn)解決了諸多重大技術(shù)難題，取得了一大批技術(shù)創(chuàng)新成果?！熬C放工作面關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究項(xiàng)目”獲得中國安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)；3項(xiàng)科技成果榮獲2022年度中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。完成工器具革新成果719件，產(chǎn)生效益1億多元。

經(jīng)過堅(jiān)持不懈努力，曹家灘公司已成為新時(shí)代煤炭行業(yè)充滿發(fā)展活力、創(chuàng)新動(dòng)力的企業(yè)。站在新的起點(diǎn)，曹家灘公司將瞄準(zhǔn)“打造世界一流安全高效綠色智慧煤炭企業(yè)”的愿景目標(biāo)，持續(xù)踐行“超越自我、追求卓越”的企業(yè)精神，不斷向行業(yè)先進(jìn)對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)，持續(xù)改進(jìn)提升，為陜煤集團(tuán)和煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作出新的更大貢獻(xiàn)。