王樓煤礦隸屬于山東能源臨礦集團，位于濟寧市任城區境內，坐落于微山湖畔，礦井于2004年9月開工建設，2007年7月1日投入生產，減量化核定生產能力104萬噸。礦井采用立井開拓，走向長壁一次采全高，全部垮落法管理頂板，井底車場水平為-680m，主采3上煤(mei)(mei)(mei)層(ceng)，平均開采(cai)厚度2.12m，屬中厚煤(mei)(mei)(mei)層(ceng)，煤(mei)(mei)(mei)種主要為(wei)低灰、低磷(lin)、低硫的(de)1/3焦(jiao)精煤(mei)(mei)(mei)。近年(nian)來，王(wang)樓煤(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)按照能(neng)(neng)源集(ji)團“一提雙優”及集(ji)團公司(si)新(xin)舊動能(neng)(neng)轉換工作部署(shu)，持續推(tui)進裝(zhuang)備升級、系統優化，邁出(chu)(chu)了(le)智能(neng)(neng)智慧礦(kuang)(kuang)山建(jian)設堅實步(bu)伐。特(te)別是(shi)面(mian)對去年(nian)以來煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)生產形(xing)勢大變局(ju)和(he)減量(liang)化生產挑戰，王(wang)樓煤(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)堅持深思一層(ceng)、先行一步(bu)，聚焦(jiao)產出(chu)(chu)原煤(mei)(mei)(mei)質量(liang)“做文章”，將(jiang)煤(mei)(mei)(mei)炭(tan)洗選(xuan)環節前置、下沉至井(jing)(jing)下，引進TDS智能(neng)(neng)干選(xuan)工藝，將(jiang)選(xuan)出(chu)(chu)的(de)矸石直接用于井(jing)(jing)下條采(cai)工作面(mian)充填，構(gou)建(jian)形(xing)成了(le)綠色(se)開采(cai)新(xin)模式(shi)，推(tui)動了(le)礦(kuang)(kuang)井(jing)(jing)高質量(liang)發展。
一、聚焦煤炭洗選環節，變產原煤為產商品煤
王樓煤礦為水文地質條件復雜礦井，采煤工作面過斷層、褶曲等地質構造較頻繁；同時，3上煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)層(ceng)中普(pu)遍(bian)存在1-2層(ceng)夾矸(gan)(gan)，夾矸(gan)(gan)總厚為0.3米(mi)；截至(zhi)2018年年底，原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)含矸(gan)(gan)率統計(ji)數(shu)據為30%～35%，較大(da)(da)(da)程度(du)影響礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)產(chan)(chan)能(neng)釋放，一直以(yi)(yi)來(lai)制(zhi)(zhi)(zhi)約著礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)高(gao)效發展。為從(cong)根(gen)本上(shang)解決升(sheng)(sheng)井(jing)(jing)(jing)矸(gan)(gan)石對礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)升(sheng)(sheng)量和發熱量的(de)(de)影響問題，礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)按(an)照(zhao)集(ji)團公(gong)司“出煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)不(bu)見煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)、矸(gan)(gan)石不(bu)升(sheng)(sheng)井(jing)(jing)(jing)”的(de)(de)總體(ti)部(bu)署，打(da)破思維，從(cong)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)運(yun)(yun)輸(shu)環節入(ru)(ru)手，實(shi)施地下原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)質(zhi)工程，變產(chan)(chan)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)為產(chan)(chan)商品煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。一是多(duo)方調研論證，前置洗選(xuan)(xuan)關(guan)口(kou)。為實(shi)現(xian)(xian)(xian)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)質(zhi)，礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)經多(duo)方調研論證，將關(guan)口(kou)前移，于(yu)去年12月份(fen)，引進(jin)TDS智(zhi)能(neng)干選(xuan)(xuan)設(she)(she)備，首次(ci)將TDS智(zhi)能(neng)干選(xuan)(xuan)技術(shu)應用(yong)于(yu)井(jing)(jing)(jing)下，在主運(yun)(yun)輸(shu)皮帶系(xi)(xi)統中安(an)裝智(zhi)能(neng)干選(xuan)(xuan)機，建(jian)成(cheng)(cheng)了(le)世界首個井(jing)(jing)(jing)下TDS智(zhi)能(neng)干選(xuan)(xuan)系(xi)(xi)統，實(shi)現(xian)(xian)(xian)了(le)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭洗選(xuan)(xuan)工藝流程的(de)(de)重大(da)(da)(da)變革，入(ru)(ru)選(xuan)(xuan)2018年度(du)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭裝備制(zhi)(zhi)(zhi)造業十大(da)(da)(da)新(xin)聞。二是依托智(zhi)能(neng)識(shi)別(bie)，實(shi)現(xian)(xian)(xian)無人值守(shou)。礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)TDS智(zhi)能(neng)干選(xuan)(xuan)系(xi)(xi)統由(you)給料(liao)、識(shi)別(bie)、執(zhi)行(xing)(xing)、供(gong)風、除(chu)塵、配電、控制(zhi)(zhi)(zhi)等七大(da)(da)(da)輔(fu)助部(bu)分(fen)(fen)(fen)(fen)組成(cheng)(cheng)，為全封閉設(she)(she)計(ji)，全過(guo)程無人值守(shou)，采(cai)用(yong)大(da)(da)(da)數(shu)據計(ji)算和智(zhi)能(neng)識(shi)別(bie)技術(shu)，利(li)用(yong)X射線源的(de)(de)穿透力(li)原(yuan)(yuan)(yuan)理，對煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)與矸(gan)(gan)石進(jin)行(xing)(xing)數(shu)字化識(shi)別(bie)，把密度(du)不(bu)同的(de)(de)物質(zhi)區(qu)分(fen)(fen)(fen)(fen)開來(lai)，并針對不(bu)同的(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)質(zhi)特征建(jian)立(li)與之相(xiang)適應的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析模型，最(zui)終通過(guo)智(zhi)能(neng)執(zhi)行(xing)(xing)系(xi)(xi)統控制(zhi)(zhi)(zhi)高(gao)壓風將矸(gan)(gan)石排(pai)出，實(shi)現(xian)(xian)(xian)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)矸(gan)(gan)分(fen)(fen)(fen)(fen)離。該(gai)系(xi)(xi)統設(she)(she)計(ji)矸(gan)(gan)石帶煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)率1%～3%、塊煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)帶矸(gan)(gan)率3%～5%，分(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)精度(du)接近(jin)重介淺槽分(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)機，高(gao)于(yu)動(dong)(dong)篩(shai)跳汰分(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)機及其(qi)它干選(xuan)(xuan)設(she)(she)備；具有較強的(de)(de)處理能(neng)力(li)，最(zui)大(da)(da)(da)處理能(neng)力(li)可(ke)(ke)達(da)140t/h，分(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)粒(li)度(du)為50～300mm。三是發揮系(xi)(xi)統優(you)勢(shi)，實(shi)施原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)質(zhi)。為充(chong)分(fen)(fen)(fen)(fen)發揮系(xi)(xi)統優(you)勢(shi)，礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)在系(xi)(xi)統上(shang)一級安(an)裝一臺(tai)滾軸(zhou)篩(shai)、一臺(tai)振動(dong)(dong)布料(liao)器，由(you)滾軸(zhou)篩(shai)分(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)出原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)中粒(li)度(du)50mm以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)塊狀煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)矸(gan)(gan)后，經轉(zhuan)載皮帶轉(zhuan)運(yun)(yun)至(zhi)振動(dong)(dong)布料(liao)器排(pai)隊，平(ping)鋪進(jin)入(ru)(ru)TDS智(zhi)能(neng)干選(xuan)(xuan)機進(jin)行(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)矸(gan)(gan)識(shi)別(bie)分(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)。系(xi)(xi)統運(yun)(yun)行(xing)(xing)以(yi)(yi)來(lai)，每小(xiao)時可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)選(xuan)(xuan)矸(gan)(gan)石10～20噸，礦(kuang)井(jing)(jing)(jing)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)發熱量由(you)4000大(da)(da)(da)卡提(ti)升(sheng)(sheng)至(zhi)4600大(da)(da)(da)卡，提(ti)高(gao)達(da)15%；另外，系(xi)(xi)統在提(ti)高(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)質(zhi)量的(de)(de)同時，還能(neng)釋放主井(jing)(jing)(jing)的(de)(de)提(ti)升(sheng)(sheng)能(neng)力(li)，可(ke)(ke)置換增(zeng)加(jia)10%高(gao)質(zhi)量原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)升(sheng)(sheng)量，實(shi)現(xian)(xian)(xian)原(yuan)(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)質(zhi)提(ti)效，年創效可(ke)(ke)達(da)1500余萬元。
二、矸石充填以矸換煤，構建綠色開采新模式
目前(qian)，我(wo)國煤(mei)炭(tan)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)主(zhu)要采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)取井(jing)(jing)(jing)工(gong)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)方式(shi)(shi)，導(dao)致地(di)(di)面(mian)(mian)大面(mian)(mian)積(ji)塌陷(xian)(xian)，對周(zhou)邊環(huan)境(jing)造(zao)成較(jiao)(jiao)大影響，后(hou)期(qi)土(tu)地(di)(di)復墾、塌陷(xian)(xian)補償、村莊(zhuang)搬遷等(deng)費(fei)用(yong)巨大。王樓煤(mei)礦(kuang)(kuang)(kuang)自2007年(nian)(nian)投產、2014年(nian)(nian)出(chu)現地(di)(di)面(mian)(mian)塌陷(xian)(xian)以(yi)(yi)來，造(zao)成地(di)(di)面(mian)(mian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)煤(mei)塌陷(xian)(xian)達5000余畝(mu)，最大下沉(chen)量達到(dao)1米以(yi)(yi)上，五年(nian)(nian)來發生(sheng)(sheng)的(de)(de)各類治理、補償等(deng)費(fei)用(yong)超過3.5億元。為進一(yi)步(bu)降(jiang)本增效，實(shi)現高質量發展(zhan)，礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)依(yi)托井(jing)(jing)(jing)下TDS智(zhi)能干(gan)選(xuan)(xuan)(xuan)系統，配(pei)合(he)打造(zao)了(le)(le)(le)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)工(gong)作(zuo)面(mian)(mian)和(he)矸(gan)石(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)運(yun)輸(shu)系統，構建形成了(le)(le)(le)煤(mei)炭(tan)綠(lv)色開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)新(xin)(xin)模(mo)式(shi)(shi)，在提高資(zi)源(yuan)回(hui)收率、減(jian)(jian)小(xiao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)動影響，降(jiang)低地(di)(di)面(mian)(mian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)煤(mei)塌陷(xian)(xian)、保護生(sheng)(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)(de)同時，還可有(you)效防止沖(chong)擊地(di)(di)壓(ya)(ya)的(de)(de)發生(sheng)(sheng)。一(yi)是(shi)實(shi)施(shi)矸(gan)石(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)，實(shi)現矸(gan)換(huan)煤(mei)“循環(huan)生(sheng)(sheng)金(jin)”。礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)TDS智(zhi)能干(gan)選(xuan)(xuan)(xuan)系統運(yun)行以(yi)(yi)來，每天可分(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)矸(gan)石(shi)(shi)200噸左右。經綜合(he)分(fen)析論(lun)證，礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)南翼三采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)區(qu)上部13313條采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)工(gong)作(zuo)面(mian)(mian)和(he)13315條采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)工(gong)作(zuo)面(mian)(mian)之間所(suo)留110米條帶煤(mei)柱(zhu)(zhu)具備充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)條件，礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)于(yu)2018年(nian)(nian)下半年(nian)(nian)完成了(le)(le)(le)該充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)工(gong)作(zuo)面(mian)(mian)的(de)(de)施(shi)工(gong)安裝(zhuang)布置(zhi)；同時，利用(yong)原來的(de)(de)矸(gan)石(shi)(shi)運(yun)輸(shu)系統，配(pei)合(he)液(ye)壓(ya)(ya)傳動高位翻車(che)機(ji)、梭式(shi)(shi)礦(kuang)(kuang)(kuang)車(che)、輪齒式(shi)(shi)雙齒輥破(po)碎機(ji)等(deng)，改造(zao)建設(she)了(le)(le)(le)矸(gan)石(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)運(yun)輸(shu)系統，順(shun)利實(shi)施(shi)了(le)(le)(le)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)，可將每天分(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)出(chu)的(de)(de)矸(gan)石(shi)(shi)全(quan)部充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)消化，置(zhi)換(huan)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)原煤(mei)約(yue)150噸，實(shi)現了(le)(le)(le)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)、以(yi)(yi)矸(gan)換(huan)煤(mei)。二是(shi)構建綠(lv)色開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)模(mo)式(shi)(shi)，打造(zao)綠(lv)色生(sheng)(sheng)態礦(kuang)(kuang)(kuang)山。礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)通(tong)過打造(zao)TDS智(zhi)能干(gan)選(xuan)(xuan)(xuan)、矸(gan)石(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)系統，構建形成了(le)(le)(le)煤(mei)矸(gan)智(zhi)能識(shi)別分(fen)選(xuan)(xuan)(xuan)、矸(gan)石(shi)(shi)分(fen)級破(po)碎、矸(gan)石(shi)(shi)充(chong)(chong)(chong)(chong)填(tian)以(yi)(yi)矸(gan)換(huan)煤(mei)的(de)(de)綠(lv)色開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)新(xin)(xin)模(mo)式(shi)(shi)，具有(you)減(jian)(jian)少矸(gan)石(shi)(shi)排放量、置(zhi)換(huan)條帶煤(mei)柱(zhu)(zhu)、減(jian)(jian)小(xiao)地(di)(di)面(mian)(mian)沉(chen)降(jiang)等(deng)多項優勢，對提高煤(mei)炭(tan)資(zi)源(yuan)回(hui)收率、保護周(zhou)邊環(huan)境(jing)、防止沖(chong)擊地(di)(di)壓(ya)(ya)等(deng)均有(you)較(jiao)(jiao)強(qiang)的(de)(de)積(ji)極作(zuo)用(yong)，經濟(ji)和(he)社(she)會效益(yi)明顯，實(shi)現礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)發展(zhan)與環(huan)保工(gong)作(zuo)協同共促，推進了(le)(le)(le)“綠(lv)色礦(kuang)(kuang)(kuang)山”建設(she)步(bu)伐(fa)。并于(yu)7月7日順(shun)利通(tong)過了(le)(le)(le)濟(ji)寧市國土(tu)資(zi)源(yuan)局組織的(de)(de)綠(lv)色礦(kuang)(kuang)(kuang)山評審驗(yan)收。
