从运输升井、填埋治理到井下分选、就地充填,山煤国际豹子沟煤业用两年多的时间走出了一条煤矸石治理的新路。“这不是简单的设备升级,而是一场涉及采掘、运输、分选、充填的系统革新。”3月9日,该项目技术牵头人杨彦群在回忆这一“井下采选充”重点研发项目时,连连感叹。
在煤炭行业,井下矸石一直是“烫手山芋”:运出井治理成本高、环保压力大,留在井下既不现实又有隐患。山煤国际豹子沟煤业(以下简称“豹子沟煤业”)每年会产生矸石70万吨,和大多数矿井一样,过去治理矸石的办法就是提升运输至地面后再填埋。
如今,随着“井下采选充”重点研发项目在豹子沟煤业初见雏形,这一延续多年的处理方式正在发生根本性改变。
协同创新 合力破局
“技术复杂,牵扯部门多,单靠矿上自己搞,难度太大。”2023年,山西焦煤以豹子沟煤业为试点,启动“井下采选充”重点研发项目。核心目标是:让煤矸石在井下分选、就地充填,不再运到地面。
“在井下关键硐室群布局论证阶段,我们先后组织7次现场踏勘,2次调整设计方案。最紧张时,技术团队连续48小时驻守井下,实地测量空间参数,模拟设备运行轨迹。”山煤国际副总经理、总工程师韩磊说。为确保项目顺利推进,集团层面率先破局,由韩磊挂帅,集合内外部专家力量,组建了一个跨层级的工作专班。专班有一个硬规矩:关键节点,全员下井。
与此同时,矿井层面成立了以矿长为首的创新项目专项领导小组,创新性地设立了技术攻关、管理优化、保障服务三个专项组,形成“领导小组统筹、专项组落实、部门协同”的闭环管理架构。
“我们建立了周推进会和日报送制度。”豹子沟煤业计划企管部部长王利江展示着厚厚一沓会议纪要,“每次会议都要求生产、技术、安全、机电等部门负责人共同参加,现场协调解决跨部门问题。仅设备联调阶段,就召开专题协调会30余次,解决接口标准、作业时序等协同问题近200个。”
另一方面,为保证项目高效推进,山西焦煤从集团层面统筹资源,为该项目的研发量身提供了专项资金,为技术攻关注入了强劲的动力引擎。
人尽其才 专攻术业
项目推进过程中,首套设备运行不稳定、多系统集成复杂度高、工期紧张……面对一道道接踵而至的难题,项目组从“人”出发,高度重视专业人才的调配和使用。
“项目攻坚期,需要既懂采煤又懂机电和信息化的复合型人才参与。矿上从各科室、区队临时抽调20余名骨干,组成临时攻坚团队。”豹子沟煤业人力资源部部长张鹏说,“任务完成后,项目组的大部分人带着新掌握的技能回到原岗位,辐射带动了一批职工。”
智能分选设备下井后,部分老职工表现出一定程度的畏难情绪,矿上又成立青年攻坚小队,推出“新老结对”机制。年轻的大学生技术骨干主动为老职工一遍遍演示操作:“这个界面是监控皮带负荷的,红色是警报,绿色是正常。这个按钮是紧急暂停……”从陌生到熟练,老职工们不仅掌握了新技能,也成了队里的“智能设备通”。
随着项目不断推进,考验也在不断升级。“粉尘与噪音控制、浆体浓度稳定性、各设备产能匹配……每个问题都涉及机械、电气、自动化、流体力学等多专业协作。我们建立了问题清单销项制,每天召开现场协调会,明确责任人与解决时限。”回忆起设备联调阶段,技术攻关组组长、豹子沟煤业总工程师刘云龙记忆犹新。
而在注充系统联动调试阶段,为获取不同岩层条件下浆体扩散的一手数据,技术团队在井下建立了临时监测点,进行24小时不间断观测。“那次连续72小时的数据采集,不仅获得了关键工艺参数,更检验了我们的应急响应机制。”刘云龙回忆说,“当发现浆体输送压力异常时,机电、通风、技术等部门人员15分钟内全部到位,两小时内完成原因分析并调整了泵送参数,确保了调试工作顺利推进。”
从管理层的统筹谋划到一线职工的默默坚守,从技术骨干的攻坚克难到青年职工的勇于担当,全体人员心往一处想、劲往一处使,用汗水与坚持筑牢了项目成功的根基。
数字赋能 打造标杆
截至2025年12月,该矿井累计充填矸石10.41万吨,每月循环利用老空区积水达1.3万m³。充填注浆后,采空区氧气浓度不大于5%、一氧化碳浓度不大于5ppm,无乙烯、乙炔等自然发火标志性气体,井下安全系数显著提升。
按照预期,系统投运后,年均可减少44万吨矸石提升至地面,节约电费155万元,综合经济效益超千万元。此外,该项目综合效益显著:作业点粉尘浓度从原来的1000mg/m³降至0.2mg/m³,噪音从105dB降至75dB以内,可全面满足矿井职业健康管理要求。
项目推进过程中,技术团队与时俱进,积极引入数字化管理工具,开发了专属的进度管控平台,实现了任务分解、进度可视化、风险预警的在线管理。“每个子系统、每台关键设备都有专属二维码,扫码即可查看安装进度、调试记录、故障历史。”豹子沟煤业信息化队队长卫斌斌说。
每日问题清单销项制、风险预控模拟演练、数字化看板实时跟踪进度……从2023年落地豹子沟煤业,两年多的时间里,“井下采选充”重点研发项目在攻坚克难中稳步推进:从传统治理到绿色开采,从分散作战到协同攻坚,豹子沟煤业走出了一条符合自身实际的矸石治理新路子。
“矸石不升井,不仅解决了固废治理难题,更锤炼了队伍、更新了理念。我们打破了部门壁垒,探索出了一套协同高效、可复制可推广的重大项目管理模式,为矿井绿色低碳、安全高效发展打下了坚实基础。”豹子沟煤业党总支书记、董事长、矿长苏松嵘语气坚定。
本报记者李学林 本报通讯员李静