山西首个特厚煤层综放超长工作面投产运行 智能开采技术实现重大突破

问题:特厚煤层与超长战线叠加,安全高效开采面临“多重约束” 晋能控股煤业集团塔山矿此次投产的8320工作面,是山西省首个特厚煤层综放超长工作面;工作面面宽360米、走向长度1500米,煤层平均厚度约14米,可采储量约1200万吨。相比常规工作面,“特厚煤层+超长战线”显著增加了顶板控制、设备协同、瓦斯治理和现场组织管理的难度:顶板活动更强、支护负荷更大,控制稍有偏差就可能放大风险;超长工作面设备链条更长、协同环节更多,对连续稳定生产提出更高要求;同时,瓦斯治理与通风组织也必须跟上高强度回采节奏。 原因:资源禀赋与保供需求推动技术迭代,智能化成为突破口 山西煤炭资源丰富,特厚煤层储量占比较高,是全国能源供给的重要支撑。但长期以来,特厚煤层高强度回采易遇到支护能力不足、放顶煤效果波动、生产组织复杂等问题,影响产能释放和安全水平提升。进入新阶段,能源保供更强调稳产稳供、提质增效和本质安全,依赖经验、人员密集的作业方式难以适应。推动装备大型化、系统智能化、管理精细化,成为复杂地质条件下实现规模化、安全高效开采的关键路径。 影响:单面产能跃升带动效率与回收率提升,形成可复制的示范效应 塔山矿介绍,8320工作面投产后综合效益明显:单刀割煤约5500吨,日产原煤超过3万吨,年产能力可达1000万吨。这意味着在不单纯增加作业面数量的情况下,通过单面规模扩大和系统能力提升实现更集约的增产,对稳定区域煤炭供应具有直接支撑作用。 同时,生产效率与资源回收水平同步改善。该工作面单产效率较传统工作面提升约25%,采区回收率提高到80%以上;在掘进、维护各上年可节约成本超过2600万元。更重要的是,此次投产不仅实现了单个工作面的达产达效,也形成了特厚煤层高效开采所需的成套工艺、装备匹配与组织管理样本,对同类型矿井具有借鉴意义,有助于推动行业向更高效率、更高安全水平的智能化开采升级。 对策:以成套装备与数字化系统协同攻关,强化全流程安全管控 针对超长工作面与特厚煤层的关键难题,塔山矿进行了针对性配置:应用2.6万千牛大阻力电液控支架提升顶板控制能力,配套智能采煤机等关键设备,并引入5G+工业互联网系统,推动采煤、运输、支护等环节联动控制与状态监测,实现“三机联动、智能开采”,以技术手段减少人员暴露、降低误操作风险。 在管理层面,通过试运转对工艺参数、设备节奏、通风瓦斯治理、顶板监测等进行系统校核,确保从“试”到“产”的转换过程风险可控。围绕超长战线现场组织,强化检修维护与备件保障,提升系统稳定性;围绕安全底线,对顶板、瓦斯、水害等关键风险实施全过程动态管控,推动安全治理从事后处置转向事前预防与过程控制。 前景:以科技创新带动传统产业转型,服务“十五五”能源安全与绿色低碳发展 业内人士认为,特厚煤层综放超长工作面的成功投产,反映出煤炭生产方式正在加快升级:在保障产量的同时,更加重视本质安全、资源回收、节能降耗和集约化发展。随着智能化技术、工业互联网与高端成套装备深入成熟,未来同类矿井有望在复杂地质条件下实现更稳定的高强度生产,并持续向少人化、无人化方向推进。 晋能控股煤业集团表示,将继续以科技创新为牵引,深化智能开采应用,完善可复制、可推广的技术体系与管理经验,在落实能源保供责任的同时,推动产业提质升级,为国家能源安全提供更有力支撑。面向“十五五”,在统筹安全、效率与绿色发展的框架下,行业将更注重以技术进步增强供给韧性,以管理变革提升系统效率,为能源结构调整与高质量发展提供稳定支撑。

塔山矿的实践表明,科技创新正在重塑传统产业。在“双碳”目标与能源安全的双重要求下,中国煤炭工业正从规模扩张转向效率提升。由技术进步带动的生产方式变革——不仅关系企业效益——也关乎国家能源战略的自主可控。随着智能开采技术持续迭代,我国能源体系的韧性将获得更扎实的支撑。