近日，义桥煤矿接连迎接晋能控股装备制造集团、江苏信驰能源科技、罗克西姆自动化等多家大型企业对标学习，对井下智能选矸协同连采连充新工艺参观调研，该矿的这项工艺究竟为什么这么“红”？
该工艺是绿色开采、资源开发与环境协调发展的现实需求。
长期以来，充填采煤技术已发展成为矸石处置与地表沉陷控制的有效手段，得到规模化的工业性推广应用。
近年来，随着井下煤矸分离技术的不断成熟与应用，实施井下分选与充填开采的协同成为现代化矿井实现绿色开采、资源开发与环境协调发展的现实需求。
为解决矸石提升外排与建(构)筑物下压煤开采的双重难题，济宁能源发展集团主动对接国家战略，率先提出“煤矸井下分选+矸石就地充填”的理念，研发井下智能选矸协同连采连充关键技术，集团领导班子制定专项工作方案，建立挂图作战机制，2022年11月，义桥煤矿提前两个月率先实现井下TDS智能干选+连采连充项目落地。
目前，该技术达到国内领先水平，部分处于国际先进水平，引领济宁市煤炭资源安全高效绿色开发的新方向。
义桥煤矿实施该工艺取得突破性进展
该矿机电技术部负责人张洋介绍，TDS智能煤矸分离系统，通过X射线和图像识别技术，建立模型、大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，实现煤矸分离，分选精度可达矸石含煤率≤2.1%，矸石排出率≥93.5%。
“我们联合中国矿业大学、通用技术集团工程设计有限公司（原煤炭工业济南设计研究院）开展了专项实施方案的研究与实施。”张洋说，“将选出的矸石与混合浆液分块段跳跃式充填至工作面，利用浆液蠕动性，借助煤层倾角形成‘泥石流’填充接顶，有效支撑控制顶板，实现矸石不升井置换压覆煤炭资源。”
“截至目前，C5301工作面开采支巷完成进尺329m，回收煤炭资源约1万吨，C5301工作面已填充矸石约5000吨，实现矸石不升井，把优质煤提升至地面，大幅降低矿井提升费用，增加精煤产出量。”义桥煤矿机电矿长郭金星介绍“经核算，连采连充置换出的煤炭平均成本仅230元/吨。预计每年可选矸10万吨，减少10万吨矸石排放，置换开采优质原煤10万吨，增效1亿元。
该工艺效益明显，应用前景广阔
义桥煤矿井下智能选矸协同连采连充开采工艺的构建，可置换区域压煤，大幅度提高煤炭资源采出率，降低煤炭资源的损失，解放压覆资源207万吨，延长矿井服务年限2.6年。
该工艺解决煤炭开采岩层精准控制难题，实现煤炭采动损害及地表变形的控制，保护地表建（构）筑物稳定，达到煤炭资源安全高效绿色开发的目标；对矸石井下分选及就地充填处置，解决矸石地面排放造成的环境与生态问题，大幅度降低生态环境的破坏程度，推动资源开采与环境保护的协调发展，让党的二十大报告中绿色化、低碳化发展举措在煤矿行业落地生根，进一步提升矿井社会形象。
“井下智能选矸协同连采连充开采工艺已在义桥煤矿C5301工作面成功实施，解决煤炭资源开发与刚性环境约束的矛盾问题，符合国家能源与环境保护的战略规划，对煤炭行业绿色开采、节能减排、实现‘双碳’目标具有重要意义，丰富我国中东部矿区的煤炭资源安全绿色开采技术体系，在压煤回收、矿山固废处置及生态环境保护方面均具有广阔应用前景。”中国矿业大学教授周楠说。
文/图丨杨飞（义桥煤矿）
受理本司相关的咨询、意见、建议、投诉等事宜，请填写真实个人信息，以便于沟通联络。
数字工会