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)層(ceng)，平均開(kai)采厚(hou)度2.12m，屬中(zhong)厚(hou)煤(mei)層(ceng)，煤(mei)種主(zhu)要為低(di)灰、低(di)磷、低(di)硫的(de)1/3焦精煤(mei)。近年(nian)來，王樓(lou)煤(mei)礦(kuang)按照(zhao)能源集(ji)團(tuan)“一提雙優”及集(ji)團(tuan)公司新舊動能轉換工作部署，持續推進(jin)裝備升級、系統(tong)優化(hua)，邁出(chu)(chu)了智(zhi)能智(zhi)慧礦(kuang)山建設堅(jian)實步(bu)伐。特別(bie)是(shi)面對去年(nian)以來煤(mei)炭(tan)生(sheng)產形勢大變局和減量(liang)化(hua)生(sheng)產挑(tiao)戰(zhan)，王樓(lou)煤(mei)礦(kuang)堅(jian)持深思一層(ceng)、先(xian)行一步(bu)，聚焦產出(chu)(chu)原煤(mei)質量(liang)“做文章”，將(jiang)煤(mei)炭(tan)洗(xi)選(xuan)(xuan)環節前(qian)置、下沉至井(jing)下，引進(jin)TDS智(zhi)能干(gan)選(xuan)(xuan)工藝，將(jiang)選(xuan)(xuan)出(chu)(chu)的(de)矸石直接用于井(jing)下條采工作面充填，構建形成了綠(lv)色開(kai)采新模式，推動了礦(kuang)井(jing)高質量(liang)發展(zhan)。
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)(mei)(mei)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)層(ceng)中(zhong)普遍存在(zai)1-2層(ceng)夾(jia)矸(gan)(gan)(gan)(gan)，夾(jia)矸(gan)(gan)(gan)(gan)總厚為(wei)(wei)0.3米；截至2018年(nian)(nian)年(nian)(nian)底，原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)含矸(gan)(gan)(gan)(gan)率(lv)統(tong)(tong)(tong)計(ji)(ji)數據(ju)為(wei)(wei)30%～35%，較大程度影響礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)產(chan)能(neng)釋(shi)放，一(yi)(yi)(yi)直(zhi)以(yi)來(lai)(lai)制(zhi)約(yue)著(zhu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)高(gao)(gao)效(xiao)發展。為(wei)(wei)從根本上解決升(sheng)井(jing)(jing)(jing)(jing)矸(gan)(gan)(gan)(gan)石(shi)對(dui)(dui)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)(ti)(ti)(ti)升(sheng)量(liang)和發熱量(liang)的(de)(de)影響問題，礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)按照集團(tuan)公司“出煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)不見煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)、矸(gan)(gan)(gan)(gan)石(shi)不升(sheng)井(jing)(jing)(jing)(jing)”的(de)(de)總體部署，打破思維，從原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)運(yun)輸(shu)環節入手，實(shi)施地下原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)(ti)(ti)(ti)質(zhi)(zhi)工程，變產(chan)原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)為(wei)(wei)產(chan)商品煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。一(yi)(yi)(yi)是多方調研論證，前(qian)置(zhi)洗選(xuan)(xuan)關口。為(wei)(wei)實(shi)現原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)(ti)(ti)(ti)質(zhi)(zhi)，礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)經多方調研論證，將關口前(qian)移，于(yu)去(qu)年(nian)(nian)12月份，引進(jin)TDS智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)干(gan)選(xuan)(xuan)設(she)備(bei)，首次將TDS智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)干(gan)選(xuan)(xuan)技術(shu)應用(yong)于(yu)井(jing)(jing)(jing)(jing)下，在(zai)主運(yun)輸(shu)皮帶(dai)(dai)系(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)安裝(zhuang)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)干(gan)選(xuan)(xuan)機，建成(cheng)了世(shi)界(jie)首個(ge)井(jing)(jing)(jing)(jing)下TDS智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)干(gan)選(xuan)(xuan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)，實(shi)現了煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)洗選(xuan)(xuan)工藝流程的(de)(de)重(zhong)(zhong)大變革，入選(xuan)(xuan)2018年(nian)(nian)度煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)炭(tan)裝(zhuang)備(bei)制(zhi)造業(ye)十大新聞(wen)。二是依托(tuo)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)識別，實(shi)現無人值守。礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)TDS智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)干(gan)選(xuan)(xuan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)由給料(liao)(liao)、識別、執行(xing)(xing)、供(gong)風、除塵、配(pei)電、控制(zhi)等七大輔助部分(fen)(fen)組成(cheng)，為(wei)(wei)全封閉設(she)計(ji)(ji)，全過程無人值守，采用(yong)大數據(ju)計(ji)(ji)算和智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)識別技術(shu)，利(li)用(yong)X射線源(yuan)的(de)(de)穿透(tou)力(li)原(yuan)(yuan)理，對(dui)(dui)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)與(yu)矸(gan)(gan)(gan)(gan)石(shi)進(jin)行(xing)(xing)數字化識別，把密度不同的(de)(de)物(wu)質(zhi)(zhi)區(qu)分(fen)(fen)開來(lai)(lai)，并(bing)針對(dui)(dui)不同的(de)(de)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)質(zhi)(zhi)特征建立與(yu)之(zhi)相適(shi)應的(de)(de)分(fen)(fen)析模型，最終(zhong)通過智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)執行(xing)(xing)系(xi)統(tong)(tong)(tong)控制(zhi)高(gao)(gao)壓風將矸(gan)(gan)(gan)(gan)石(shi)排出，實(shi)現煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)矸(gan)(gan)(gan)(gan)分(fen)(fen)離。該系(xi)統(tong)(tong)(tong)設(she)計(ji)(ji)矸(gan)(gan)(gan)(gan)石(shi)帶(dai)(dai)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)率(lv)1%～3%、塊煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)帶(dai)(dai)矸(gan)(gan)(gan)(gan)率(lv)3%～5%，分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)精度接(jie)近重(zhong)(zhong)介淺槽分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)機，高(gao)(gao)于(yu)動(dong)篩跳汰(tai)分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)機及其它干(gan)選(xuan)(xuan)設(she)備(bei)；具有較強(qiang)的(de)(de)處(chu)理能(neng)力(li)，最大處(chu)理能(neng)力(li)可(ke)(ke)達140t/h，分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)粒度為(wei)(wei)50～300mm。三(san)是發揮(hui)系(xi)統(tong)(tong)(tong)優勢，實(shi)施原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)(ti)(ti)(ti)質(zhi)(zhi)。為(wei)(wei)充分(fen)(fen)發揮(hui)系(xi)統(tong)(tong)(tong)優勢，礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)在(zai)系(xi)統(tong)(tong)(tong)上一(yi)(yi)(yi)級安裝(zhuang)一(yi)(yi)(yi)臺滾軸篩、一(yi)(yi)(yi)臺振(zhen)動(dong)布(bu)(bu)料(liao)(liao)器，由滾軸篩分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)出原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)中(zhong)粒度50mm以(yi)上的(de)(de)塊狀煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)矸(gan)(gan)(gan)(gan)后，經轉(zhuan)載(zai)皮帶(dai)(dai)轉(zhuan)運(yun)至振(zhen)動(dong)布(bu)(bu)料(liao)(liao)器排隊，平鋪進(jin)入TDS智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)干(gan)選(xuan)(xuan)機進(jin)行(xing)(xing)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)矸(gan)(gan)(gan)(gan)識別分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)。系(xi)統(tong)(tong)(tong)運(yun)行(xing)(xing)以(yi)來(lai)(lai)，每小時可(ke)(ke)分(fen)(fen)選(xuan)(xuan)矸(gan)(gan)(gan)(gan)石(shi)10～20噸，礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)(jing)(jing)(jing)原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)發熱量(liang)由4000大卡提(ti)(ti)(ti)(ti)升(sheng)至4600大卡，提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)達15%；另外，系(xi)統(tong)(tong)(tong)在(zai)提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)同時，還能(neng)釋(shi)放主井(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)(ti)升(sheng)能(neng)力(li)，可(ke)(ke)置(zhi)換增加10%高(gao)(gao)質(zhi)(zhi)量(liang)原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)(ti)(ti)(ti)升(sheng)量(liang)，實(shi)現原(yuan)(yuan)煤(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)提(ti)(ti)(ti)(ti)質(zhi)(zhi)提(ti)(ti)(ti)(ti)效(xiao)，年(nian)(nian)創效(xiao)可(ke)(ke)達1500余(yu)萬元。
二、矸石充填以矸換煤，構建綠色開采新模式
目前，我(wo)國(guo)煤炭開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)主要采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)取井(jing)工(gong)(gong)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)方式(shi)，導(dao)致地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)大(da)面(mian)(mian)(mian)積塌陷，對周邊(bian)環(huan)境(jing)造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)較大(da)影響(xiang)，后期土(tu)地(di)(di)復墾(ken)、塌陷補(bu)償、村莊搬遷等(deng)費用(yong)巨大(da)。王樓煤礦(kuang)(kuang)(kuang)自2007年投產、2014年出現(xian)(xian)(xian)地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)塌陷以來，造(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)煤塌陷達(da)5000余畝，最(zui)大(da)下(xia)(xia)沉(chen)量(liang)(liang)達(da)到1米以上(shang)，五年來發(fa)生的(de)(de)各類治理(li)、補(bu)償等(deng)費用(yong)超過(guo)(guo)(guo)3.5億(yi)元。為進一(yi)步降(jiang)本增效，實現(xian)(xian)(xian)高質量(liang)(liang)發(fa)展，礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)依托井(jing)下(xia)(xia)TDS智(zhi)能干(gan)選系(xi)(xi)統(tong)，配(pei)(pei)合打(da)造(zao)(zao)了(le)(le)(le)充(chong)(chong)填(tian)(tian)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)(mian)(mian)和(he)矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石充(chong)(chong)填(tian)(tian)運(yun)輸(shu)系(xi)(xi)統(tong)，構建(jian)形成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)(le)(le)煤炭綠色開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)新模式(shi)，在提高資(zi)源回收率(lv)(lv)、減(jian)小采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)動影響(xiang)，降(jiang)低地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)煤塌陷、保(bao)護生態環(huan)境(jing)的(de)(de)同時，還(huan)可有效防止沖擊(ji)地(di)(di)壓(ya)的(de)(de)發(fa)生。一(yi)是實施(shi)(shi)矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石充(chong)(chong)填(tian)(tian)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)，實現(xian)(xian)(xian)矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)換(huan)煤“循環(huan)生金(jin)”。礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)TDS智(zhi)能干(gan)選系(xi)(xi)統(tong)運(yun)行(xing)以來，每(mei)天(tian)可分選矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石200噸左右。經(jing)綜(zong)合分析論證，礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)南翼三采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)區上(shang)部(bu)13313條采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)(mian)(mian)和(he)13315條采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)(mian)(mian)之間所留(liu)110米條帶煤柱(zhu)具(ju)備充(chong)(chong)填(tian)(tian)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)條件，礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)于(yu)2018年下(xia)(xia)半年完成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)(le)(le)該充(chong)(chong)填(tian)(tian)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)施(shi)(shi)工(gong)(gong)安裝(zhuang)布(bu)置(zhi)；同時，利(li)用(yong)原來的(de)(de)矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石運(yun)輸(shu)系(xi)(xi)統(tong)，配(pei)(pei)合液壓(ya)傳(chuan)動高位翻(fan)車(che)機(ji)、梭式(shi)礦(kuang)(kuang)(kuang)車(che)、輪齒式(shi)雙(shuang)齒輥破碎(sui)機(ji)等(deng)，改造(zao)(zao)建(jian)設了(le)(le)(le)矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石充(chong)(chong)填(tian)(tian)運(yun)輸(shu)系(xi)(xi)統(tong)，順利(li)實施(shi)(shi)了(le)(le)(le)充(chong)(chong)填(tian)(tian)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)，可將每(mei)天(tian)分選出的(de)(de)矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石全部(bu)充(chong)(chong)填(tian)(tian)消(xiao)化，置(zhi)換(huan)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)原煤約150噸，實現(xian)(xian)(xian)了(le)(le)(le)充(chong)(chong)填(tian)(tian)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)、以矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)換(huan)煤。二(er)是構建(jian)綠色開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)模式(shi)，打(da)造(zao)(zao)綠色生態礦(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)。礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)通過(guo)(guo)(guo)打(da)造(zao)(zao)TDS智(zhi)能干(gan)選、矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石充(chong)(chong)填(tian)(tian)系(xi)(xi)統(tong)，構建(jian)形成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)(le)(le)煤矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)智(zhi)能識別分選、矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石分級(ji)破碎(sui)、矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石充(chong)(chong)填(tian)(tian)以矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)換(huan)煤的(de)(de)綠色開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)新模式(shi)，具(ju)有減(jian)少矸(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)石排放量(liang)(liang)、置(zhi)換(huan)條帶煤柱(zhu)、減(jian)小地(di)(di)面(mian)(mian)(mian)沉(chen)降(jiang)等(deng)多項優勢(shi)，對提高煤炭資(zi)源回收率(lv)(lv)、保(bao)護周邊(bian)環(huan)境(jing)、防止沖擊(ji)地(di)(di)壓(ya)等(deng)均有較強的(de)(de)積極作(zuo)(zuo)用(yong)，經(jing)濟和(he)社(she)會(hui)效益明顯，實現(xian)(xian)(xian)礦(kuang)(kuang)(kuang)井(jing)發(fa)展與環(huan)保(bao)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)協(xie)同共促，推進了(le)(le)(le)“綠色礦(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)”建(jian)設步伐。并于(yu)7月7日順利(li)通過(guo)(guo)(guo)了(le)(le)(le)濟寧市(shi)國(guo)土(tu)資(zi)源局組織(zhi)的(de)(de)綠色礦(kuang)(kuang)(kuang)山(shan)評審驗收。
