同煤集团：破解世界难题 迎接高效发展

说起采煤，大家都会想到大型采煤机在矿井下工作时的情景，但是却不知道世界上最先进的采煤机也只能开采14米厚的煤层，如今这一技术，随着同煤集团特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备的自主研发与成功应用，已永存历史长河。

10月23日，记者在2019太原能源革命展同煤集团展区，“零距离”感受了这项登峰造极的精湛技术。

安全生产遇困境

“在中国现有的煤炭储量中，厚煤层分布广泛，储量占45%，是中国主要的开采煤层，其中特厚煤层储量占厚煤层储量的50%，尤其在山西、内蒙古、新疆等地较为丰富。中国14米以上的特厚煤层总资源量达上万亿吨，目前，大约有1/4的煤炭产能集中在特厚煤层。”同煤集团技术中心副主任杨智文向记者介绍道。

资源开采，技术是关键。杨智文坦言，厚煤层开采技术的发展主要经历三个阶段，第一阶段是对7米以下厚煤层，采用综采一次全高开采技术;第二阶段是对7米至14米的厚煤层，采用普通综放技术;第三阶段是对14米以上厚煤层的开采。

放眼全球煤炭开采技术，厚度14米以下的煤层综合机械化开采技术已基本成熟，但厚度14米以上煤层的安全、高效、高回收率机械化井工开采在国内外尚无先例，没有相应的成套采煤装备，不仅需要创新开发而且还要做到装备性能的合理匹配。

如何进行合理安全开采、采用哪种开采方法一时成为了整个煤炭行业的一大困惑。

为了冲破这道难题，同煤集团联手中国煤炭科工集团、中国矿业大学等15家科研院所和设备制造厂家携手通力协作，从开采工艺、开采工作面装备、辅助设备、巷道支护技术、安全保障技术、标准与规范等方面着手，从理论、控制技术到实际设计、标准、规范操作等入手，结合煤矿实际需求，共同承担起特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备的研究。

技术创新解烦忧

经过团队重重攻关，特厚煤层大采高综放开采成套的技术与装备在2012年成功研制出来，使煤炭开采厚度突破14米“特厚”难题，达到近20米的高度，成功破解了全国特厚煤层高产、高效、高回收率、安全开采等技术难题，填补国内特厚煤层开采的技术空白，也由此获得了国家科学技术进步奖一等奖，从而一举走在了世界采煤行业的前列。

“设备必须在可靠性、适应性、配套性各个方面满足工艺要求。”杨智文介绍说，“就拿液压支架来说，支撑能力为12000千牛的液压支架在实际应用中都被压垮了，后来经过计算与反复试验，我们选择了支撑能力为15000千牛的液压支架，才很好地适应了井下的条件。”

当然，开采煤炭，如果没有通道，汽车就无法进出。研究人员又研制出特大断面全煤巷道高强度锚杆锚索联合支护技术及材料，揭示了特厚顶煤、特大断面全煤巷道的变形特征，创立了全煤巷道预应力锚杆支护理论，发明了锚杆液压张拉器，同时解决了大采高综放开采全煤巷道支护的技术难题。

“我们把通道建得很坚固，虽然看似成本投入有所增加，但是由于不需要维修，保证了整个支护体系处于良好的状态，也省去了很多巷道修复工序，这样工作面推进快了，工作效率也得到了提高。”杨智文对此解释道。

领先世界绘蓝图

“过去一个工作面产量是100多万吨，现在是1085万吨，而且用人少、效率高，這在国际上都是一个创新。”杨智文表示。

借力新技术、新设备，大同塔山煤矿年产量1085万吨，不仅首次在全世界实现了高效、高回收率的一次开采，也是同煤集团在年产量上面的一次重大突破。

目前，这项技术在大同、平朔、神东、新疆等13个矿区的32个煤矿都已得到推广应用，并且效果显著，其中同忻矿单井单面年产量已达到1287万吨。近三年来新增产值达564亿元，新增利税221亿元，节约设备投资6.5亿元，节约工程投资12.96亿元。

“特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备研发”的应用与推广，不仅填补了我国特厚煤层开采的技术空白，而且对解决世界特厚煤层的开采难题也起到了引领作用。据杨智文介绍，“目前，这项技术已走出国门，正在澳大利亚、俄罗斯推广。”

下一步，同煤集团将继续提高煤矿装备现代化、系统自动化、管理信息化水平，推进煤矿重大装备国产化，重点开展年产千万吨级综采成套装备，从而进一步完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的煤炭科技创新体系。