世界一流煤礦建設(shè)的探索與實(shí)踐

高小強(qiáng)，任文清

(國家能源神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西省榆林市，719315)

為了全面貫徹落實(shí)黨的十九大精神，增強(qiáng)企業(yè)核心競爭力，大力推進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)升級，著力推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，在企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮排頭兵作用，國家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)公司在完成了安全高效千萬噸級礦井群建設(shè)后，迫切需要研究下一步煤炭產(chǎn)業(yè)革命與技術(shù)升級，保持其在煤炭行業(yè)的科技創(chuàng)新先鋒地位，引領(lǐng)煤炭產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展[1-4]。

煤炭產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“十年黃金發(fā)展”和“五年市場低迷”后，近年來已進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。當(dāng)前建設(shè)世界一流示范煤礦，實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，關(guān)系到國家能源供應(yīng)戰(zhàn)略與重要決策部署。一些學(xué)者對世界一流礦井建設(shè)進(jìn)行了相關(guān)研究，翟桂武[5]對世界一流礦井建設(shè)進(jìn)行探索研究，提出了世界一流礦井的路徑、預(yù)期目標(biāo)和評價(jià)體系；周海豐等[6]提出世界一流礦井應(yīng)達(dá)到的百萬噸死亡率、全員工效、單產(chǎn)、單進(jìn)、回采率等32個關(guān)鍵指標(biāo)。大柳塔煤礦深入全面貫徹國家能源集團(tuán)“一個目標(biāo)、三型五化、七個一流”發(fā)展戰(zhàn)略，以“安全、綠色、智能、高效”為目標(biāo)，認(rèn)真研究創(chuàng)建世界一流示范企業(yè)的決策與部署，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)、技術(shù)裝備、安全管理、隊(duì)伍整合、規(guī)模、效率和環(huán)保等方面進(jìn)行全面考量，探索創(chuàng)建世界一流示范礦井的新技術(shù)、新途徑、新措施，加快世界一流示范礦井建設(shè)步伐，引領(lǐng)煤炭產(chǎn)業(yè)由勞動密集向技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)變、由高危生產(chǎn)向本安生產(chǎn)轉(zhuǎn)變、由粗放開采向集約開采轉(zhuǎn)變、由指標(biāo)引領(lǐng)向標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)轉(zhuǎn)變、由經(jīng)驗(yàn)管理向精益管理轉(zhuǎn)變[5-8]。本文以大柳塔煤礦為例，提出世界一流礦井的基本內(nèi)涵、核心要素和關(guān)鍵指標(biāo)，研究了煤礦高產(chǎn)高效、智能礦山和綠色礦山建設(shè)的新技術(shù)、新方法和新途徑。

1 世界一流礦井內(nèi)涵

世界一流礦井是以信息化技術(shù)、數(shù)字化展示和智能化裝備為基礎(chǔ)，構(gòu)建一流的安全保障體系，供應(yīng)一流的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，創(chuàng)造一流的經(jīng)濟(jì)效益，突破一流的核心技術(shù)，培育一流的人才隊(duì)伍，發(fā)揮一流的黨建引領(lǐng)作用，建設(shè)以“安全、綠色、智能、高效”為目標(biāo)的世界一流礦井，成為全球煤炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的領(lǐng)軍者[5]。

世界一流礦井建設(shè)的核心要素是安全生產(chǎn)、綠色發(fā)展、智能建設(shè)和高效產(chǎn)出，也是世界一流礦井建設(shè)的關(guān)鍵性評價(jià)指標(biāo)。煤礦百萬噸死亡率為零，千人工傷率控制在1以內(nèi)，千人職業(yè)病發(fā)病率控制在2.5以內(nèi)，安全管理達(dá)到國家一級安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平；礦井矸石利用率達(dá)60%以上，處置率達(dá)100%，廢水、廢氣處理必須達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)排放，實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水全部為礦井復(fù)用水，使用后廢水經(jīng)處理后，再次循環(huán)利用；地表綜合治理率達(dá)98%以上，基本恢復(fù)塌陷區(qū)生態(tài)原貌；煤礦開采實(shí)現(xiàn)智能化多系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)，井下固定崗位變巡視崗位，有效減少井下單班人數(shù)，實(shí)現(xiàn)無人、少人化生產(chǎn)；結(jié)合礦井生產(chǎn)條件，盡量釋放生產(chǎn)潛能，使“單產(chǎn)單進(jìn)”水平達(dá)到最大化。

因此，世界一流礦井建設(shè)應(yīng)以礦井安全生產(chǎn)為前提，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營一體化、經(jīng)營管理精細(xì)化、技術(shù)裝備智慧化、環(huán)境治理清潔化和煤炭品牌國際化的管理水平[9-10]。

2 世界一流礦井建設(shè)實(shí)踐——以大柳塔煤礦為例

大柳塔煤礦是一座現(xiàn)代化生產(chǎn)礦井，地處陜西省神木市，井田面積189.9 km2，煤炭地質(zhì)儲量23.2億t，可采儲量15.3億t，核定生產(chǎn)能力3 300萬t/a，是神東煤炭集團(tuán)主力生產(chǎn)礦井[11]。通過對比世界一流示范礦井“安全、綠色、智能、高效”4個基本要素，結(jié)合大柳塔煤礦生產(chǎn)實(shí)際，礦井安全生產(chǎn)水平持續(xù)保持世界一流水平。因此，本文重點(diǎn)闡述“高效、智能、綠色”3個方面建設(shè)內(nèi)容。

2.1 高效礦井建設(shè)

2.1.1生產(chǎn)組織模式變革

目前礦井勞動組織為3班制，每班8 h，每日早班檢修4 h，其余時間組織生產(chǎn)。隨著設(shè)備可靠性不斷提高，每日組織檢修會大大縮短生產(chǎn)時間。為充分釋放生產(chǎn)時間，建議將勞動組織形式變革為3班制，每班8 h組織生產(chǎn)，每周集中安排一次10 h的檢修。目前設(shè)備潤滑是在生產(chǎn)過程中動態(tài)進(jìn)行，設(shè)備潤滑均采用集中潤滑方式，由生產(chǎn)班崗位人員來完成。建議利用每周安排的10 h檢修時間，進(jìn)行設(shè)備定期維護(hù)和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，如更換大型部件、前移采煤工作面巷道設(shè)備等。

2.1.2設(shè)備及物資管理

當(dāng)前，國內(nèi)大部分煤礦井下設(shè)備均屬于自主采購，存在設(shè)備運(yùn)維不到位、設(shè)備更新?lián)Q代滯后、大量儲備備件浪費(fèi)、周轉(zhuǎn)設(shè)備閑置等問題。為此，將設(shè)備及物資管理采用輕資產(chǎn)租賃和專業(yè)化服務(wù)運(yùn)營模式，對礦井成套的大型設(shè)備通過輕資產(chǎn)租賃方式運(yùn)營，無需儲備備件，如果需要配件，可直接與設(shè)備廠家聯(lián)系領(lǐng)取。

2.1.3井下采用片區(qū)模式管理

當(dāng)前，全國部分煤礦井下分工是按照專業(yè)分工，易造成分工不明確、責(zé)任交叉、相互推諉等問題。為此，將井下各隊(duì)按照片區(qū)劃分，綜采隊(duì)負(fù)責(zé)綜采工作面運(yùn)輸巷設(shè)備列車至回風(fēng)巷道超前50 m區(qū)域的管理，包括安全管理、設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量管理、環(huán)境監(jiān)測等；掘進(jìn)隊(duì)負(fù)責(zé)掘進(jìn)工作面巷道開口以里全部區(qū)域的管理，同樣包括安全管理、設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量管理、環(huán)境監(jiān)測等；輔助區(qū)隊(duì)負(fù)責(zé)采掘隊(duì)以外大巷和備采面區(qū)域的管理。

2.1.4人才隊(duì)伍及薪酬待遇

當(dāng)前，國內(nèi)大部分煤礦對人才引入與培養(yǎng)不夠重視，尤其部分國企還存在“吃大鍋飯”的問題，工人薪酬在勞動技能、業(yè)務(wù)水平等方面體現(xiàn)不明顯，容易造成煤礦人才流失。為此，礦井要高薪吸引世界一流人才，礦井工資增幅保持行業(yè)領(lǐng)先水平。首先，鼓勵區(qū)隊(duì)自主經(jīng)營，按照完全成本預(yù)算噸煤單價(jià)結(jié)算給區(qū)隊(duì)，月底根據(jù)產(chǎn)量結(jié)算區(qū)隊(duì)收入；其次，建立科學(xué)合理的薪資分配機(jī)制，因事設(shè)崗、因崗設(shè)人、以崗定薪、易崗易薪，理順分配關(guān)系，充分激發(fā)員工的積極性、創(chuàng)造性，努力創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益最大化。結(jié)合原工資分配辦法，分配重點(diǎn)向關(guān)鍵技術(shù)崗位、生產(chǎn)一線崗位和緊缺急需的高層次、高技能人才傾斜[12]。

2.2 智能礦山建設(shè)

大柳塔煤礦早在1997年就開始建設(shè)井下自動化系統(tǒng)，當(dāng)前已建成區(qū)域煤礦集中控制系統(tǒng)、礦井“一張圖”管理系統(tǒng)和安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。采掘工作面已初步實(shí)現(xiàn)初級智能化開采水平，帶式輸送機(jī)、變電所、水泵房等固定崗位80%實(shí)現(xiàn)無人值守，通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)水平達(dá)到智能化高級水平，大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算數(shù)據(jù)中心剛剛起步建設(shè)。

“采、掘、機(jī)、運(yùn)、通”是一個礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)的核心組成單元，也是衡量礦井先進(jìn)水平的關(guān)鍵性因素。礦井以這5個系統(tǒng)的升級改造為抓手，重點(diǎn)從技術(shù)裝備及智能化兩方面對各系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，全力提升礦井智能化水平。

2.2.1綜采智能化

(1)裝備改造提升。綜采工作面采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、液壓支架、泵站應(yīng)配套為全新裝備或經(jīng)維修車間系統(tǒng)性維修改造的設(shè)備，保證設(shè)備在服務(wù)期限內(nèi)可靠運(yùn)行。且電控系統(tǒng)需要改造成國產(chǎn)電控系統(tǒng)，具備可靠的自動化相關(guān)功能，更有利于井下智能化的實(shí)施。

(2)設(shè)備列車設(shè)備集控。綜采工作面設(shè)備運(yùn)行展示畫面如圖1所示，將綜采工作面刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、泵站、移動變壓器、開關(guān)、照明信號綜合保護(hù)裝置等全部設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化遠(yuǎn)程控制；在帶式輸送機(jī)機(jī)尾、刮板輸送機(jī)機(jī)頭轉(zhuǎn)載點(diǎn)、機(jī)尾等關(guān)鍵區(qū)域增設(shè)視頻攝像機(jī)，實(shí)時監(jiān)控各區(qū)域設(shè)備，實(shí)現(xiàn)控制臺、帶式輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)崗位工實(shí)現(xiàn)“三崗合一”。

圖1 綜采工作面設(shè)備運(yùn)行展示畫面

(3)生產(chǎn)工作面智能化。在采煤機(jī)機(jī)身安裝采高傳感器、位置傳感器和俯仰搖擺傳感器，分別對煤機(jī)滾筒高度、定位、限位、位置修訂、機(jī)身傾角、俯仰角和滾動角等全方位進(jìn)行檢測。借助當(dāng)前先進(jìn)的激光三維掃描、自動調(diào)直、機(jī)器人巡檢和精準(zhǔn)人員定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自主行走。截割控制采用人工智能預(yù)測算法，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)自適應(yīng)截割及高效連續(xù)運(yùn)行。液壓支架自動化是在采煤機(jī)機(jī)身安裝紅外發(fā)射器，液壓支架安裝紅外接收傳感器，當(dāng)采煤機(jī)通過時，可自動識別紅外信號，并以此判斷煤機(jī)割煤位置，進(jìn)而觸發(fā)支架自動跟機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)支架自動移架、成組控制護(hù)幫板和自動推移刮板輸送機(jī)。

2.2.2掘進(jìn)智能化

(1)裝備改造提升。采煤機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行國產(chǎn)化改造，方便實(shí)現(xiàn)連續(xù)采煤機(jī)(以下簡稱“連采機(jī)”)遠(yuǎn)程自主割煤技術(shù)。帶式輸送機(jī)驅(qū)動更換為永磁電機(jī)，優(yōu)化減速機(jī)、傳動等結(jié)構(gòu)件，傳動效率高，扭矩大；引進(jìn)拐彎帶式輸送機(jī)，減少帶式輸送機(jī)機(jī)頭數(shù)量，掘進(jìn)期間出現(xiàn)拐彎時，只需安裝拐彎架即可。購置六臂自動錨桿鉆車，可自動打頂幫錨桿，每班預(yù)計(jì)可減少錨桿機(jī)操作工2人。局部通風(fēng)機(jī)更換為變頻通風(fēng)機(jī)，一臺通風(fēng)機(jī)可供2 000 m距離的通風(fēng)，可一次性安裝，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程切換通風(fēng)機(jī)和調(diào)節(jié)風(fēng)量的功能。掘進(jìn)工作面及配電點(diǎn)移動變壓器、開關(guān)、照明信號綜合保護(hù)裝置要求配置智能設(shè)備。

(2)設(shè)備集控。完善井下配電點(diǎn)、局部通風(fēng)機(jī)和帶式輸送機(jī)自動化系統(tǒng)，將全部供電設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化，并在破碎機(jī)處集中控制；部分移動變壓器保護(hù)器需要自動化改造，在放集控箱的地方全部加裝UPS后備電源，保證集控箱可靠供電。

(3)智能化建設(shè)。連采機(jī)智能化開采方案如圖2所示。工作面基于5G基站進(jìn)行組網(wǎng)，依托5G網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的通信能力，實(shí)現(xiàn)工作面多系統(tǒng)融合。加強(qiáng)連采機(jī)遠(yuǎn)程自動化割煤技術(shù)科研攻關(guān)。梭車實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、無人駕駛、遠(yuǎn)程干預(yù)功能。給料破碎機(jī)控制系統(tǒng)改造，加裝自動識別系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)自動開停。

圖2 連采機(jī)智能化開采方案

2.2.3機(jī)電智能化

(1)供電系統(tǒng)。變電所全部實(shí)現(xiàn)無人值守，對井下中央變電所非防爆柜進(jìn)行自動化改造，完善各變電所低壓系統(tǒng)自動化控制，保證變電所高低壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。在變電所引進(jìn)軌道巡檢機(jī)器人進(jìn)行智能巡檢，如圖3所示，實(shí)施防越級跳閘項(xiàng)目，保障變電所可靠供電。井下固定的配電點(diǎn)移動變壓器、饋電開關(guān)、照明信號綜合保護(hù)裝置要求全部配置智能設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)自動化控制。

圖3 變電所軌道巡檢機(jī)器人

(2)供排水系統(tǒng)。在水泵房引進(jìn)智能輪式巡檢機(jī)器人，如圖4所示，實(shí)現(xiàn)水泵房無人值守，提升泵房運(yùn)行可靠性。在井下泵房、盤區(qū)、巷道口管道安裝壓力、流量和水質(zhì)監(jiān)測傳感器，巷道低洼處安裝水位傳感器，中轉(zhuǎn)水倉全部實(shí)現(xiàn)自動排水，并將全部數(shù)據(jù)接入自動化系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測。

圖4 水泵房智能輪式巡檢機(jī)器人

2.2.4運(yùn)輸智能化

(1)裝備改造提升。將主運(yùn)輸帶式輸送機(jī)托輥批量更換為不銹鋼托輥，壽命可達(dá)50 000 h，損壞率小于10%。將滾筒更換為高分子材料包膠滾筒，壽命可達(dá)50 000 h。膠帶面更換為防縱撕芳綸帶面，緊急情況下，可通過膠帶卡扣接帶。將現(xiàn)有主運(yùn)輸電機(jī)、減速箱、軸承進(jìn)行更換，連續(xù)運(yùn)行20 000 h免維護(hù)。將配倉帶式輸送機(jī)更換為三相永磁同步電動滾筒，功率可達(dá)400 kW。巷道帶式輸送機(jī)可更換500～1 000 kW永磁同步電動機(jī)，壽命可達(dá)30 000 h以上，將電機(jī)與滾筒融為一體，拋棄了減速器、液力耦合器和聯(lián)軸器等機(jī)械裝置，負(fù)載率在25%～120%范圍內(nèi)，電機(jī)均能保證較高的效率。聯(lián)軸器更換為蛇形彈簧聯(lián)軸器，20 000 h免維護(hù)，并加裝監(jiān)測設(shè)備。對帶式輸送機(jī)搭接點(diǎn)處漏煤斗進(jìn)行改造，采用工廠標(biāo)準(zhǔn)件加工方式，可減少大塊煤對帶面的沖擊，并具有耐磨、防止撕帶等功能。

(2)智能化建設(shè)。主運(yùn)系統(tǒng)帶式輸送機(jī)全部實(shí)現(xiàn)無人值守和智能調(diào)速，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一鍵啟停功能[13]。在主運(yùn)帶式輸送機(jī)引進(jìn)巡檢機(jī)器人，具有環(huán)境氣體監(jiān)測與報(bào)警功能，可自動識別設(shè)備的表面溫度以及起火、起煙、跑偏、異常聲音等故障狀態(tài)。引進(jìn)托輥發(fā)電裝置，可為帶式輸送機(jī)機(jī)頭、中驅(qū)監(jiān)測設(shè)備提供電源和照明。引進(jìn)帶式輸送機(jī)鋼絲帶面監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)時監(jiān)測帶面鋼絲的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常，可提前進(jìn)行更換，預(yù)防斷帶等事故。引進(jìn)帶式輸送機(jī)溫度及振動在線監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)時監(jiān)測帶式輸送機(jī)滾筒和減速機(jī)軸承溫度、電機(jī)繞組溫度、減速機(jī)油溫。對現(xiàn)有縱撕傳感器技術(shù)升級，盡量降低無人值守帶式輸送機(jī)撕帶事故擴(kuò)大。引進(jìn)帶式輸送機(jī)智能管理系統(tǒng)，將主運(yùn)帶式輸送機(jī)各分散系統(tǒng)進(jìn)行融合，形成一套帶式輸送機(jī)智能化控制與管理系統(tǒng)。建立手持式智能監(jiān)控終端，方便巡檢人員及時查看無人值守帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。帶式輸送機(jī)鋼絲繩牽引式巡檢機(jī)器人如圖5所示

圖5 帶式輸送機(jī)鋼絲繩牽引式巡檢機(jī)器人

2.2.5通風(fēng)智能化

(1)裝備改造提升。將主通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)改造為變頻智能通風(fēng)機(jī)，具備在線監(jiān)測與診斷、遠(yuǎn)程控制和在線變頻調(diào)風(fēng)功能，實(shí)現(xiàn)與礦井需風(fēng)量及瓦斯?jié)舛戎悄苈?lián)動和按需供風(fēng)。對井下風(fēng)門風(fēng)窗進(jìn)行智能化改造，具有自我感知、聲光報(bào)警、自動控制、遠(yuǎn)程監(jiān)測和應(yīng)急調(diào)控功能。

(2)智能化建設(shè)。構(gòu)建智能通風(fēng)系統(tǒng)，井下風(fēng)流、濕度、溫度、壓差等監(jiān)測設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測，軟件平臺具備風(fēng)量測算、風(fēng)阻計(jì)算、三維仿真、在線調(diào)風(fēng)等功能，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)全面感知與智能控制。

2.3 綠色礦山建設(shè)

2.3.1井下綠色開采

為了建設(shè)世界一流煤炭生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)積極探索推廣應(yīng)用新途徑和新方法，優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)模式，強(qiáng)化節(jié)能減排管理，強(qiáng)化污染防治，夯實(shí)節(jié)能減排基礎(chǔ)。大柳塔煤礦建成世界首個分布式地下水庫，通過在水庫壩體上安裝應(yīng)變、溫度、水位等傳感器，實(shí)時監(jiān)控水庫水文和壓力等數(shù)據(jù)，保障水庫安全運(yùn)行，如圖6所示。分布式地下水庫使礦井水經(jīng)過采空區(qū)過濾、沉淀凈化后，一部分供井下生產(chǎn)各環(huán)節(jié)用水，另一部分通過管路輸送到地面，供沉陷區(qū)灌溉復(fù)墾和工業(yè)廣場澆灌或經(jīng)過嚴(yán)格處理后供給居民區(qū)，大柳塔礦分布式地下水庫實(shí)現(xiàn)了井下生產(chǎn)污水零升井，年循環(huán)利用水量280萬m3，節(jié)約外購水費(fèi)、污水處理和外排費(fèi)等費(fèi)用約6 000萬元，實(shí)現(xiàn)了礦井水資源良性立體循環(huán)[14-16]。

2.3.2廢棄物治理及綜合利用

為了減少煤矸石對環(huán)境影響，堅(jiān)持在煤層掘進(jìn)巷道，同時利用邊角煤掘進(jìn)巷道進(jìn)行煤矸置換，最大程度減少煤矸石產(chǎn)生，原煤矸石優(yōu)先用于電廠發(fā)電再利用，其次進(jìn)行地表填溝造地和土地復(fù)墾，如圖7所示。下一步將用于承擔(dān)煤矸石綜合治理和環(huán)境保護(hù)責(zé)任，積極創(chuàng)新實(shí)踐采空區(qū)矸石填充技術(shù)。礦井水達(dá)標(biāo)治理及綜合治理作為安全生產(chǎn)高效示范礦井，積極倡導(dǎo)“綠水青山就是金山銀山”的號召，大膽嘗試礦井水提標(biāo)治理示范技術(shù)，以高于國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行礦井水提標(biāo)改造，同時全面實(shí)施采煤沉陷區(qū)生態(tài)灌溉、熱電廠、選煤廠礦井水復(fù)用多種方式推進(jìn)礦井水綜合利用[17]。

圖6 大柳塔煤礦分布式地下水庫安全監(jiān)測

圖7 煤矸石排放治理效果

2.3.3地表生態(tài)綜合治理

采后生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)，堅(jiān)持開發(fā)與治理并重的方針，采用“三期三圈”環(huán)境治理和生態(tài)再造模式，嚴(yán)格執(zhí)行“環(huán)境影響評價(jià)”“三同時”制度及環(huán)境恢復(fù)治理保證金制度，噸煤提取0.45元/t費(fèi)用用于環(huán)境治理，經(jīng)過幾十年的投資和治理，當(dāng)前治理面積達(dá)到29 km2，礦區(qū)植被覆蓋率由開發(fā)初期的11%提高到65%以上[18-19]，地表生態(tài)綜合治理前后對比如圖8所示。

圖8 地表生態(tài)綜合治理前后對比

3 未來探索與改進(jìn)方向

(1)技術(shù)裝備支持。先進(jìn)、可靠的設(shè)備和裝備是創(chuàng)建世界一流礦井的核心要求，也是決定創(chuàng)建成敗的關(guān)鍵，需要在采掘工作面煤機(jī)、液壓支架、破碎機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行配套優(yōu)化，在管路抓舉、密閉開槽和巷道清掃等先進(jìn)裝備引入方面進(jìn)行探索和努力。

(2)智能化水平提升。當(dāng)前礦井智能化建設(shè)雖有一定成績，但離世界一流礦井建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)還有很大差距，未來將不斷攻關(guān)采煤機(jī)煤巖識別、自主掘進(jìn)、機(jī)器人等阻礙智能化建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)難題，有效提升礦井智能化開采水平。

(3)安全環(huán)保投入。當(dāng)前礦井安全環(huán)保欠量太多，下一步需充分考慮引入的煤矸石清洗、智能灌溉等設(shè)備必須符合環(huán)保要求，減少廢水、廢氣、廢渣的排放，并加大對安全環(huán)保的投入。

(4)高端人才選聘。高端人才是創(chuàng)建一流礦井的基礎(chǔ)保障，通過高薪選聘“一崗多能”的復(fù)合型人才，需在人才選聘、薪酬和晉升上等方面給予政策上的傾斜。

4 結(jié)論

(1)本文分析了當(dāng)前煤炭產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展背景，闡述了世界一流礦井基本內(nèi)涵、基本要素，提出了世界一流礦井建設(shè)思路，為大柳塔煤礦創(chuàng)建世界一流礦井提供理論基礎(chǔ)。

(2)以大柳塔煤礦為例，對比世界一流礦井建設(shè)基本要素，分析當(dāng)前礦井存在的薄弱環(huán)節(jié)，分別從高效礦井、智能礦井、綠色礦山3個方面闡述創(chuàng)建內(nèi)容，提出實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)運(yùn)營一體化、經(jīng)營管理精細(xì)化、技術(shù)裝備智慧化、環(huán)境治理清潔化的新技術(shù)、新方法、新途徑。

(3)結(jié)合礦井生產(chǎn)實(shí)際，提出技術(shù)裝備支持、智能化水平提升、安全環(huán)保投入、高端人才選聘等方面進(jìn)行探索與改進(jìn)方向，為下一步創(chuàng)建工作指明了方向，也為煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。