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1、精选优质文档-倾情为你奉上中天合创煤炭分公司“十三五”科技发展与技术保障规划中天合创煤炭分公司2015年9月20日专心-专注-专业目 录前 言中天合创能源有限责任公司(简称“中天合创”)是由中国中煤、中国石化、上海申能、内蒙古满世四家股东单位，于2007年9月投资成立。中天合创煤炭分公司主要负责承担2500万吨/年煤矿和选煤厂项目建设和生产运营任务。所辖葫芦素煤矿和门克庆煤矿，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗、伊金霍洛旗境内，设计生产能力25.0Mt/a（葫芦素煤矿为13.0Mt/a，门克庆煤矿为12.0Mt/a），服务年限分别为90.0a和95.5a，是呼吉尔特矿区的两个特大型矿井，配套建设
2、选煤厂和铁路装车站。葫芦素煤矿井田南北走向长约7.4km，东西倾斜宽约13km，面积92.76km2；井田资源储量2614.28Mt，设计可采储量为1623.79Mt，矿井设计生产能力为13.0Mt/a，服务年限为89.2a。矿井采用立井开拓方式，布置有主井、副井和中央风井，工业广场以西约2.7km处布置西翼风井。主井净直径9.6m，深度667.8m，装备2对50t箕斗；副井净直径10.0m，深度700.8m，装备1宽1窄两个罐笼；中央风井净直径8.0m，井筒深度679.8m，担负一煤组一盘区回风任务；西翼风井净直径5.5m，井筒深度650m，初期担负一煤组二盘区回风任务。初期在2-1煤布置三
3、条大巷，分别为带式输送机大巷、辅助运输大巷及回风大巷；待开采2-2中煤时，再在2-2中煤布置一条带式输送机大巷和一条辅助运输大巷，2-2中煤工作面回风则通过斜巷与2-1煤回风大巷联络。门克庆煤矿井田东西走向约7.2km，南北走向约12.3km，面积约为89km2。井田地质储量2283.81Mt，可采储量为1510.19Mt，矿井设计生产能力为12.0Mt/a，服务年限为89.9a。矿井采用立井开拓方式，工业广场位于井田西部边界中部，主、副、风井均布置在工业场地内；矿井前期共布置三个井筒，分别为主井、副井、回风立井。主井井筒净直径9.6m，深度795.3m，装备2对50t箕斗，副井井筒净直径10
4、.0m，深度755.5m，装备两套提升系统，中央风井井筒净直径8.0m，深度749.5m，担负全矿井回风任务，并兼作安全出口。在井田西部边界中央沿东西向分水平各布置一组3-1煤开拓大巷，利用大巷作为盘区开拓巷道布置3-1煤首采工作面进行回采，各水平带式输送机大巷通过集中上仓带式输送机斜巷与主立井联络。两矿井采煤工作面均采用走向与倾斜长壁开采相结合，以走向长壁开采为主，一次采全高综采工艺，全部垮落法管理顶板。其中葫芦素煤矿设计2个综采面（2-1煤2个），2个面同时开采时达到1300万吨/年。首采工作面设计长度320m，采高2.8m，连续推进长度4150m，可采储量463万吨，装备艾柯夫SL-30
5、0采煤机、ZY10000/16/32D掩护式液压支架、SGZ1000/21000中双链刮板输送机、SZZ1350/375中双链转载机、PCM375破碎机、带宽1.4m的顺槽皮带。门克庆煤矿设计2个综采面（2-2煤1个，3-1煤1个），2个面同时开采达到1200万吨/年。3-1煤首采面工作面宽260.6m，平均采高4.8m，顺槽走向长度约5800m,工作面推进长度3900m，可采储量584.7万吨，装备艾柯夫SL-900采煤机、ZY13000/26/55掩护式液压支架、SGB1000/3000刮板输送机、SZZ1350/400转载机、PCM400破碎机、带宽1.4m的顺槽皮带。两矿井建设初期井下
6、硐室和大巷等工程主要采用炮掘和综掘工艺，综合单进水平较低。2014年初引进12CM15型连采设备，2014年底引进MB670LH型掘锚设备，通过半年多的工序优化和施工组织管理，目前复杂条件下连采最高单进达到450m/月，掘锚最高单进达到600m/月。2015年中天合创所辖两矿井已全面进入二三期工程施工阶段。年底葫芦素矿即将试生产，门克庆矿也正处在建设的关键时期。具体建设情况如下：截止2015年8月，葫芦素矿地面行政福利、生产辅助设施均已全部完成。井巷工程总量86000m，累计完成33500m，服务于首采工作面一、二期工程全部完成，正在进行设备安装。首采工作面巷道已完成70%。选煤厂将于2015
7、年9月底建成，首采工作面将于2015年12月底投产。根据接续计划安排，预计2017年2月底第二个采煤面投产。门克庆矿地面设施除主井井塔外已基本完成，主井井塔主体工程已基本完成。井巷工程总量69000m，累计完成31600m。井下开拓工程已基本完成，首采工作面巷道已完成60%。选煤厂将于2016年6月底建成，首采工作面将于2016年11月底投产。根据接续计划安排，预计2017年7月份第二个采煤面投产。葫芦素铁路装车站设置为直进直出式装车，并布置2股道，预留一股材料道，门克庆煤矿铁路装车站采用环线布置，新增2股道，设置一套快速装车系统。葫芦素煤矿和门克庆煤矿建成后，将成为国内一流、国际先进、安全高
8、效的现代化、数字化矿井。第一章 企业“十二五”科技发展情况 一、科技工作基本概况 “十二五”期间，中天合创项目的开发建设紧紧围绕国家规定的建设项目核准的各项要求，落实项目资源和建设条件，抽调和招聘项目建设所需人才，积极有序地推进项目前期工作和项目建设。按照“先研究、后建设”的原则，科技创新工作主要围绕矿井建设开展。（一）大胆采用新工艺、新技术、新装备“十二五”期间，依靠技术和管理创新，通过新工艺、新技术、新装备的应用，两矿井建设主要指标将达到世界一流的水平。1.立井施工采用冻结法单层井壁技术葫芦素矿的三个立井均达到或接近700米深，门克庆矿的三个立井均接近800米深。按照传统的双层井壁结构设计
9、理论，两矿6个井筒深部内层井壁厚度均超过了2米，即浪费大量资源又要面临大体积混凝土浇筑水化热产生的井壁裂缝，基于此我公司采用了中国矿业大学研发的单层冻结井壁专利技术，大大减薄了井壁厚度。在井筒施工中采用了接茬止水钢板、接茬预埋环形注浆管进行阶段性注浆等防水技术，通过竖向钢筋下部螺母对接茬钢板以及上段井壁施加预紧力，有利于减少上段井壁的环向裂纹。通过施工过程中的严加管控，6个井筒的施工质量均达到了设计要求，井壁环向裂纹很少，只是大部分接茬都出水，但通过注浆后几个井筒的涌水量均控制在5方以内。2.门克庆煤矿立井施工冻结孔采用缓凝水泥浆置换技术鄂尔多斯地区的含水地层，以富含孔隙水的白垩系砂岩层为主，
10、且岩石强度低，立井多采用全深冻结法施工，冻结孔与冻结管外的环形空间极易成为导水通道，为解决此问题与中国矿业大学合作，开展了冻结孔缓凝水泥浆液固管技术研究和应用工作。所谓冻结孔采用泥浆置换技术，就是在冻结孔施工完毕、冻结管下放之前，先将孔底以上一定高度范围内的钻孔中的泥浆用缓凝水泥浆置换，再下放冻结管。通过缓凝水泥浆液的固化，实现冻结管与地层的胶结，截断导水通道，达到固管封水的效果。缓凝水泥浆具有一定的缓凝时间，结石率较高，且结石体具有较高的强度与抗渗性。该项技术在门克庆3个井筒中运用，取得了圆满成功，收到了预期防治水效果。目前该项技术在西部全深冻结立井中已经得到广泛应用。3.主立井提升采用最先
11、进立井提升系统主立井提升系统引进国外设备，机械、电气设备全套进口ABB产品，该系统动态响应快、控制精度高、安全系数高、维修费用和耗能指标低，且投资省、技术成熟。两矿均选用2套5.0m6绳多绳摩擦式提升机，电动机为悬挂式8000KW三绕组交-直-交变频同步电动机拖动，配恒减速液压站，直联53.5r/min，最大提升速度14m/s，每台提升机配置两个载重量50T箕斗，年提升能力13.00Mt/a（330d，16h）。同时在提升系统安装中，开发了应用了250250新型罐道。4.轴流式风机采用变频控制技术公司两矿井轴流式主要通风机，均配备交流变频调速电动机，应用变频调速控制技术，能够满足矿井不同时期负
12、压变化。该型风机是引进国外矿井风机技术生产的风机，叶片调节方式为停机一次性整体调节，调节迅速，无级调速精确性高，空气动力性能优越，可靠性高，反风量大；配带消音器、箱式风门、轴承润滑站、喘振报警装置、通风测试装置等，成套性强；按“量体裁衣”的方式选择风机，运行效率高、噪声小。5.煤仓建设采用穹顶气模球形煤仓穹顶气模球形煤仓是引进美国技术，在我国煤矿首次使用。选煤厂原煤仓、末煤仓和块煤仓设计直径均为54m，基座以上高度均为52.2米，储煤量均为6万吨的气膜钢筋混凝土穹顶储仓。穹顶气模球形煤仓与相同直径和高度的传统筒仓相比存储量增加了30%以上；气膜钢筋混凝土穹顶储仓结构力学性能好，能适应较大的荷载
13、，有很强的抗地震，抗飓风能力，比传统的混凝土筒仓结构更坚固耐用；吹膜只需要短短的几个小时，随后所有的工序都在仓内进行，不再受天气季节的影响，消除了由于风，雨，雪等不利天气造成的施工延误，同时，仓内适宜的环境为提高混凝土质量提供了更好的保证，仓体独特的施工方式也消除了与其他施工方式相关联的多种危险源，使施工过程更加快速安全；气膜钢筋混凝土穹顶储仓极佳的结构稳定性和结构刚性，使其可以在不规则的地质条件下均匀分布荷载，很好地应付不同的沉降，在多数情况下都不需要深基础，节省了投资费用。（二）承担中煤集团蒙陕矿区亿吨级煤炭基地建设关键技术研究项目参与了中煤集团蒙陕矿区亿吨级煤炭基地建设关键技术项目，承担
14、了该项目的4项子课题。通过科研单位、煤矿和公司相关部门相互配合和共同努力，各项目课题进展顺利，实现了阶段性目标，取得了阶段性研究成果，很多成果已在两煤矿成功应用，有效地指导了矿井建设，为矿井安全高效建设提供了技术保障。1.葫芦素矿井软岩层履岩运动控制及采掘工艺研究项目该项目针对葫芦素矿区煤层顶板含水丰富且较软的特点，通过研究软岩覆岩破坏、运动规律和矿压显现的特点，为该矿区软岩工作面巷道锚杆支护成套技术、采掘工艺研究和设备选型配套提供依据，初步设计和掌握该矿区软岩工作面安全开采关键技术及煤巷锚杆支护成套技术，确保采掘工艺合理性、确保矿区各工作面设备选型配套的合理性和通用性。2.葫芦素矿井水文地质
15、条件及矿井涌水量预测技术研究该课题通过蒙陕矿区各含水层水化学特性测试分析，得出白垩系洛河组与第四系水力联系密切、无稳定隔水层但洛河组与直罗组含水层存在较稳定隔水层的结论。研究结果表明矿井主要充水含水层多以静储量为主，具有可疏性；矿井直接充水含水层以侧向补给为主；砂岩含水层储水结构以微裂隙和孔隙为主，可注性差，大多不具备注浆堵水条件；顶板三带发育高度均高于石炭二叠系煤田，生产初期涌水量显著增大且波动起伏，后期逐步稳定。进一步查明了矿井首采区范围内水文地质条件，包括含隔水层结构及空间展布特征、水文地球化学特征、地下水流场及补径排条件等；对矿井首采区煤层顶板含水层富水性进行分区，为未来井下探放水设计
16、以及顶板水害防治提供了决策依据；通过实时监测，以达到对矿井水害事故的早发现、早预报、早防治。3.葫芦素矿井高效开采安全保障技术研究项目该课题主要针对葫芦素矿井开展防灭火、通风、瓦斯、地温等方面的基础测试研究，提交了10份研究报告，形成了对该矿井瓦斯、粉尘、自然发火及地温方面的基本判断。通过自燃基础参数测试，矿井通风基础参数测试与数据库建立，瓦斯和热害基本参数测定，初步确定了大型矿井通风系统智能分析管理软件，矿井自然发火预测预报体系，开发高效开采条件下综合防灭火集成技术、编制适合于葫芦素矿井煤层自燃预测与治理、瓦斯综合治理和高温热害治理技术方案，以及合理的矿井风量调节运行方案，使矿井的通风系统合
17、理、瓦斯、煤层自燃和热害能够得到有效控制，初步形成适合于葫芦素矿井的安全保障技术体系，以保证矿井安全回采。4.门克庆矿井复合水体下安全开采技术研究项目该项目开展了覆岩隔水性能研究、覆岩破坏高度研究以及砂岩裂隙含水层的渗流规律研究等工作，获得了该矿的基础理论数据，将为首采工作面的防治水技术方案的制定、井下疏放水方案的设计提供理论支持，并能指导首采面开采和合理采高的确定。（三）开展科技创新与设计优化1.开发液压支架换装升降平台为提高井下回采工作面安装速度，将使用副井宽罐笼整体下放支架。为了在井下换装硐室快速地将运输平板车上的支架装入支架托上，我们研发了一种能够快速升降的平台，解决了支架拖车装载的问
18、题。此装置的优点是：换装速度快，安全可靠，工效高。2015年7月份，升降平台已制作完成，并在地面进行了50t荷载的工业性试验。试验表明，该装置换装循环时间短，升降可靠，运行平稳。该装置的研发成功，是立井开拓条件下支架高效、安全运输工艺的有益尝试。2.开发工作面二次破碎设备系统为了解决锤式破碎机不能破碎长条状煤块及矸石的问题，决定在采面源头上增加移动破碎设备，同时加装除铁器，起到破碎长条状煤块及矸石的作用，有效的杜绝大块矸石冲击顺槽和大巷皮带、撕扯皮带以及堵塞溜煤眼现象，保护整个顺槽和大巷等井下煤流系统，提高生产效率。与北京博创凯盛机械制造有限公司共同研究开发“煤矿综采工作面二次破碎系统”，通过
19、模拟实验，研究开发设计生产一套满足葫芦素煤矿21102综采工作面顺槽使用的二次破碎系统，包括配套处理量2000t/h的双齿辊破碎机、一台非标配套的高效除铁器、自移机尾装置等。该系统设备能够配合转载机（与综采工作面三机配套）一起使用，与现有的转载机形成转载破碎一体的完整系统，随综采工作面同步移动，且便于安装、检修。3.开展大型箕斗受力检测分析研究我公司两矿主提升箕斗为“ABB”公司设计制作，其额定载荷50吨，高度23m，为目前我国最大立井提升箕斗。为确保箕斗安全运行，延长使用寿命，为今后国家设计、制造大型箕斗提供合理的设计参数，同时观察箕斗使用状况，我公司联合中煤科工集团开展了此项目研究。在箕斗
20、上埋设金属应力应变传感器，监测受力及变形情况，以不断优化产品设计。同时还可判断箕斗的使用寿命和更换周期。现传感器已埋设于箕斗上，数据接口已完成。等箕斗满载运行时，采集应力应变数据进行分析，如发现箕斗受力薄弱处，可及时进行加固处理，并为今后产品设计提供支持性技术数据。4.积极进行技术创新，持续优化矿井设计通过持续进行设计优化，使生产系统更加流畅，岩巷或巷道破岩量大幅度减少，既提高了巷道掘进效率，又降低了巷道支护成本，实现了降本增效目的。（1）简化生产系统，减少设备投入取消上仓皮带检修斜巷，在上仓皮带斜巷内增设轨道，采用“机轨合一”布置方式。优化后两煤矿可少掘岩巷2000m，节省投资4500万元。
21、优化门克庆煤矿2-2中煤首采工作面巷道布置。2-2中煤靠近采区边界一侧的顺槽由双巷改为单巷布置，在工作面中部施工腰巷解决该巷道掘进期间的长距离通风问题。优化后可少掘巷道2600m，节省投资3380万元。优化长距离双巷掘进运输系统。通过中间联巷设置电滚筒皮带，将两顺槽皮带合并布置为“h”型。优化后两煤矿首采工作面掘进期间可少铺皮带8000多米，既减少了设备投入，又降低了运营成本。初步估算可节省投入3000万。分期投入110kV变电站变电器，节省用电容量费用。针对基建期间用电负荷小的实际情况，两煤矿110kV变电站初期安装容量为16000kva的变压器，投产前更换成容量为63000kva的变压器，
22、在此期间两煤矿可节省用电容量费1亿元。（2）巷道布置、断面、支护参数优化葫芦素将2-1煤东西翼回风大巷断面形状改为矩形断面，沿煤层顶底板施工，将半煤岩巷道优化为全煤巷道，优化巷道长度7115m。葫芦素2-1煤东翼辅运大巷由原设计6.04.8m调整为5.54.2m；2-1煤东西翼回风大巷间400m巷道由原设计5.03.0m调整为4.53.0m。葫芦素委托天地科技公司对巷道围岩物理力学性能进行测试，并根据测试结果对巷道支护参数进行优化。大巷锚杆间排距由800800mm调整到1000900mm，锚索间排距由16001600mm调整到20001800mm。顺槽巷道锚杆间排距调整到11001000mm，
23、锚杆由原来222400mm改用202200mm螺纹钢，锚索间排距调整为22002000mm。对于不受采动影响的顺槽巷道取消了顶板钢带和巷帮钢筋托梁。葫芦素对大断面硐室进行多次优化，将东西翼上仓带式输送机配电硐室由原设计5.54.15m调整为5.04.0m；东翼上仓带式输送机机头硐室由原设计8.88.15m调整为6.66.5m；西翼上仓带式输送机机头硐室由原设计8.88.15m调整为6.05.5m；2-1煤东翼带式输送机机头硐室由原设计6.26.9m调整为5.75.0m。门克庆对水仓的支护设计进行了优化，原设计井底水仓二次支护方案为混凝土砌碹，厚度400mm，铺底200mm，优化为喷射混凝土支护
24、，厚度为150mm，铺底200mm，减小了巷道的掘进断面尺寸，同时加快了巷道的施工进度。门克庆对3-1煤首采面巷道支护参数进行了多次优化，巷道支护原设计锚杆为螺纹钢锚杆，锚杆间排距为800800mm，锚索间排距为24002400mm，第一次优化为巷道锚杆间排距均采用8001000mm，并在首采面辅运巷回采侧采用玻璃钢锚杆；第二次优化将辅运巷、主运巷及2号回风巷的工作面侧均优化为玻璃钢锚杆；第三次将首采面主运巷及2号回风巷（不受二次采动影响）锚杆间排距优化为10001000mm，锚索间排距优化为30003000mm，同时将两条巷道的净高由3.7m降为3.5m。门克庆2-2中煤辅助运输暗斜井及2-
25、2中煤辅运大巷掘进断面由5.7m4.9m（半圆拱）优化为5.7m3.8m（矩形），断面减小3.0m2；2-2中煤回风斜巷及回风大巷断面由5.24m4.22m（半圆拱）优化5.24m3.62m（矩形），断面减小0.2m2。门克庆充分考虑巷道运输、供电、通风及探放水的情况，首采面回风巷道及运输巷道联巷间距200m优化为300/400m，减少了15个联巷，提高了通风的稳定，减少后续联巷封闭，保证了巷道超前探放水。 二、科技投入情况中天合创在项目建设期间，科技投入以项目建设费用、物资设备采购和科研费用并存，互相交叉。其中独立的科研项目费用具体投入如下：（一）蒙陕矿区亿吨级煤炭基地建设关键技术项目（项目
26、编号11-2）4项子课题总费用为1256.6万元。（二）中天合创能源有限责任公司门克庆、葫芦素矿井单层冻结井壁结构研究及技术服务项目费用为1000万元。（三）门克庆煤矿深部开采煤柱尺寸与巷道支护参数优化研究项目费用为90万元。（四）门克庆矿井3-1煤层上行开采可行性研究项目费用为20万元。（五）葫芦素矿井防治水技术服务项目费用275万元。（六）门克庆矿井防治水技术服务项目费用299万元。 三、科技创新体系建设煤炭分公司成立了以总工程师为组长的课题领导小组，公司副总工程师、煤矿总工程师及相关部门人员为小组成员，并落实了各项目技术负责人和联络人，与科研单位建立了沟通协调机制，实现了建设与科研的很好
27、融合。课题领导小组负责与科研单位联络与协作，研究确定各项目课题的研究内容、研究目标、技术路线和实施方案，根据矿井建设进度制定各项目课题的实施计划，并负责组织各项目课题的实施。根据工程建设和科技发展需要，分公司设科技项目高级主管专职管理岗位1名，科技管理工作归生产技术处管理。两煤矿设立了兼职的科技管理岗位，科技管理工作归生产技术科管理。由于本公司正处于建设期，科技管理工作尚处于起步阶段，相关科技创新管理制度正在编制当中，科技管理工作正逐步完善。我公司根据集团公司科技项目管理办法、蒙陕矿区亿吨级煤炭基地建设关键技术项目（课题）管理办法等，并结合中天合创公司相关管理制度，已初步制定适合本单位的科技管
28、理办法和相关管理制度并下发实施。 四、科技产出情况由于公司处于建设阶段，各科研项目均在实施过程中，暂无课题成果。部分项目已完成的重大成果和取得的经济效益主要如下：（一）葫芦素、门克庆矿井单层冻结井壁结构研究及技术服务项目，该项目科研成果在葫芦素和门克庆两煤矿6个井筒施工得到了成功的应用，节约资金2亿元以上，取得了社会效益和经济效益的双丰收。（二）选煤厂采用穹顶气模球形煤仓，成功引进美国气膜薄壳钢筋混凝土穹顶储仓施工工艺，节约资金6000万元以上。（三）根据两矿井建设需要，重点对两矿井巷道布置、硐室、断面、支护等进行设计优化，与设计、科研单位进行了优化实施。通过持续设计优化，使生产系统更加流畅，
29、岩巷或巷道破岩量大幅度减少，既提高了巷道掘进效率，又降低了巷道支护成本，两矿优化累计节约资金2亿多元。第二章 企业所在行业国内外科技发展趋势分析 一、国内外行业、产业技术发展趋势及面临的机遇和挑战（一）国际煤炭行业发展趋势主要体现在资源整合、技术推广、装备升级、资源综合利用几方面：1.资源整合方面，主要表现在：资源整合力度不断加大，煤炭资源向少数大型煤炭企业集中，资源回收率大幅提高。2.技术推广方面，主要表现在：工作面宽度大，可达400m以上；采高可达6m以上；工作面单产高，可达千万吨以上；采（盘）区储量多，走向长；放顶煤开采、薄煤层开采技术正在大范围推广。3.装备升级方面，主要表现在：以信息
30、化为推动力，装备不断升级换代。矿井在高效集约化生产的基础上，以信息技术为依托，综采工作面实现了自动化生产，且部分装备向智能化发展。与此同时，安全装备也不断升级。4.资源综合利用方面，主要表现在：煤系共生和伴生矿产、瓦斯等资源的开发正日益受到重视。倡导煤炭资源精采细采，伴生矿产综合利用，如高岭岩、铝矾土的开采利用越来越受到重视。煤矸石、粉煤灰、炉渣等被大量利用于建材、提取化工原料等。提倡瓦斯全面开发利用，甚至提出了瓦斯100%利用的口号。（二）国内煤炭行业发展趋势近年来，受国民经济结构调整、节能减排战略要求、能源消费结构变化、煤质要求的提高、经济发展方式转变等因素的影响，煤炭消费增量持续下滑。2
31、014年，煤炭市场需求持续保持低速增长，呈现供需相对宽松的态势。但煤炭市场在产能过剩的大背景下，煤炭市场景气指数持续走低。目前，国家环境保护力度正在不断加大。国家已制定详细的能源规划，为此，高耗能产业将受到很大的影响，煤炭行业的发展也会受到不同程度的制约。为破解这些制约发展的难题，国内煤炭企业必须进行转型升级，加快实施科技创新、人才强企、安全发展战略，建设一批世界一流的能源企业。在产业结构上，加快形成以煤为主，煤电路港化和装备制造、物流等相关产业一体化发展格局。国内煤炭行业大调整已经拉开战幕。以煤炭开发利用基地为基础，国家鼓励大型煤炭企业通过收购、控股等市场运作方式，兼并重组中小煤矿企业，不断
32、优化资源配置，培养造就一批跨地区、跨行业、跨所有制和跨国的煤、电、路、港、焦、化等综合开发与经营并对全国煤炭供需平衡和参与国际竞争起关键作用的大型现代化企业集团公司，提高煤炭行业国内国际市场竞争力。国内煤炭科技政策在继承原有引进、消化、吸收的基础上，日益注重自主创新，强调要有拥有自主知识产权的技术成果，企业要以自主创新为主，抢占能源技术的制高点。 二、企业所在行业中长期技术发展展望及面临的问题和挑战（一）企业所在行业中长期技术发展展望目前，我国煤炭产业由东部逐渐向中西部转移。煤炭生产由以中小型煤矿为主向以大中型现代化矿井转变。生产工艺由落后的普采、炮采等工艺向机械化、现代化、智能化转变。煤炭产
33、业由以单一的煤炭生产为主向以煤为主、多元产业共同发展的产业格局。作为大型煤炭企业，在建设特大型安全高效矿井的基础上，不断转变发展方式，加速开发和推广应用洁净煤技术，推进资源综合利用，走可持续发展道路，是明智的选择。大力发展清洁能源技术，在洁净煤技术不断发展的当下，国内外均开发了许多相应产品和成套技术，如选煤技术、水煤浆技术、煤炭气化液化技术、有循环流化床、增压循环流化床、整体煤气化联合循环等技术。近年来，煤炭科技水平显著提升，煤炭科技投入大幅增加，产学研相结合的科技创新体系不断完善，我们集团内部建成了国家级企业技术中心、省市级技术中心多个，煤矿瓦斯治理、矿压防治等安全开采技术和煤制油、煤制烯烃
34、等现代煤化工示范工程取得突破。 （二）企业所在行业中长期技术发展面临的问题和挑战 资源问题严重制约着煤炭企业的发展。煤炭开采条件越来越复杂，安全压力、环保压力越来越大，开采成本急剧上升。所有不利因素，迫使煤炭企业不得不从量的追求转变为质的追求。加大煤矿技术升级改造力度，提高资源回收率，提供多种优质产品，实现减人提效，强化煤炭资源综合利用，拓展产业链，大力开发新能源，发展低碳经济，利用煤炭企业自身长期积累的专业技术优势不断拓展社会发展空间，成为煤炭企业走出困境的必由之路。第三章 企业科技发展现状与存在问题 一、企业发展对科技工作提出的需求当前，我国煤炭市场处于低位运行状态，随着经济增长持续放缓，
35、煤炭行业低迷的现状将继续维持，煤炭消费将继续延续下降的趋势，产业产能过剩依然较为严重。在煤炭市场低迷的背景下，我们企业依然要在“十三五”期间实现矿井投产、达产，建成世界一流的安全高效现代化矿井的奋斗目标。为实现“十三五”的奋斗目标，我们必须以科技创新为依托，强化自主创新能力建设，实行降本增效、节约挖潜战略，提升科技成果效益转化能力。在矿井建设、生产过程中，我们将围绕矿井单产、单进、沿空留巷、防灭火综合研究、无人工作面技术攻关、井上下矸石处理技术等方面大力开展科研工作，达到降本增效、绿色开采的目的，实现科技成果向提升企业效益转化。 二、企业科技创新能力及其优劣势分析（一）企业科技创新能力优势分析
36、1.后发优势公司所属两矿井属于新建矿井，起点高，装备、技术均为世界一流。矿井主立井提升系统引进全套进口ABB产品，该系统动态响应快、控制精度高、安全系数高、维修费用和耗能指标低，且投资省、技术成熟。提升机配置两个载重量50T箕斗，年提升能力13.00Mt/a（330d，16h）。同时在提升系统安装中，开发应用了250250新型罐道。主运输系统均配备有大功率带式输送机，输送能力达4400t/h以上。矿井按“量体裁衣”的方式选择新型轴流式主要通风机，配备交流变频调速电动机，应用变频调速控制技术；该型风机是引进国外矿井风机技术生产的风机，叶片调节方式为停机一次性整体调节，调节迅速，无级调速精确性高，
37、空气动力性能优越，可靠性高，反风量大；运行效率高、噪声小。采煤工作面将装备世界先进的德国进口艾柯夫SL系列采煤机，三机配套、支架等均处于行业一流水准；另外，综采工作面顺槽走向长、工作面宽度大、单产水平较高。掘进工作面目前配备先进的MB670LH型掘锚机，单进水平大为提升，待快速掘进项目研究成功，设备改造结束以后单进水平将达到1000m/月。选煤厂原煤仓、末煤仓和块煤仓设计直径均为54m，基座以上高度均为52.2米，储煤量均为6万吨的气膜钢筋混凝土穹顶储仓。该储仓结构力学性能好，能适应较大的荷载，有很强的抗地震，抗飓风能力，比传统的混凝土筒仓结构更坚固耐用，存储量增加了30%以上。公司各类先进的
38、装备和技术，为科技创新人员搭建了优秀平台，在降本增效、本质安全等科技创新方面凸显了后发优势。2.资源条件优势中天合创煤炭分公司所属两个矿井是内蒙古自治区鄂尔多斯市呼吉尔特矿区总体规划中的两个特大型矿井，煤炭储量大，设计生产能力大，地质构造相对简单，为深入进行煤炭开采、安全科技创新提供了得天独厚的有利条件。3.创新意识强中天合创煤炭分公司十分重视科技创新工作，虽然矿井都在建设中，但是我们一直都在积极创新，在矿井尚未投产、科技管理组织机构尚不健全的情况下，依然在陕蒙矿区亿吨级煤炭基地建设关键技术研究、液压支架换装升降平台、二次破碎设备系统、大型箕斗受力监测分析研究等多项重大课题研究方面取得了突出成
39、绩。另外，在矿井采区布置、简化生产系统、巷道布置、支护参数等方面持续进行优化，取得了良好效果。（二）企业科技创新能力劣势分析中天合创公司所属的葫芦素和门克庆两矿井都处于基建期间，企业的科技创新能力及水平存在的主要问题如下：1.科技创新人才数量较少，项目研发对外援依赖较大；2.目前所属的两矿井以基本建设为主，科技研发投入产出比还比较低，尚需进一步加强成果转化力度；3.科技创新管理体系、机构不健全，管理制度尚未全面建立。 三、存在的主要问题科技创新存在的问题主要集中在创新体制、人才队伍建设和自主研发能力等几个方面：首先，科技创新的体制机制不完善。中天合创所属煤矿尚在基建期间，目前以矿井建设为主，公
40、司科技创新的机构、体系、机制及管理制度还不建全、不完善，研发投入不足；科技成果的考核评价和科技人员的激励约束机制还有待探索和完善；有利于提升自主创新能力的开放集成式技术创新体系尚未建立。其次，科技创新人才队伍建设亟待强化。科技攻关领军人物短缺，科技人才培训与学习深度不够，有利于高精尖专业技术人才成长的学习和研究平台尚未建立起来。专业技术人才学习侧重的是生产建设管理，专业技术的学习锻炼较为薄弱，不利于培养科技领军人物和核心科研团队。第三，企业自主研发能力薄弱。技术创新的源动力不足。传统的做事习惯、思维定势与解放思想、打破常规、争当行业领导者的创新理念不协调，无企业自主的技术研发体系。公司长远发展
41、的战略性前瞻技术研究和解决重大问题的核心技术研究以及具有自主知识产权的支撑引领行业发展的关键技术开发研究均掌握不足。第四章 企业“十三五”技术进步规划目标 一、煤炭生产“十三五”期间公司通过研究综采工作面自动化作业、大面长和提升单产水平三方面来实现提高生产效率，减少采煤工作面的目标。（一）综采工作面系统主要由采煤机、工作面输送机和液压支架三部分组成。要实现综采工作面自动化，首先要求液压支架与采煤机能够联动作业，这就要求采煤机与液压支架之间能够进行信息通讯。必须具备下列条件：1. 液压支架具备自动化功能；2. 采煤机具备自动化切割功能；3. 工作面输送机具有功率平衡功能，链条张力监控功能；4.
42、有一个完整的信息传送网络。“十三五”期间，公司将通过研究液压支架与采煤机的联动并利用采煤机的记忆切割功能来实现采煤机自动切割，从而实现综采工作面自动化作业。（二）大面长研究方面，公司下一步研究将综采工作面长度逐渐增加到400m。增加后，单面（采高2.8m）回采煤量从463万吨增加到598万吨；计划到2018年底，公司两矿共减少3个综采工作面，多回收资源量134.5万吨，减少6条掘进顺槽掘进量，搬家倒面次数由1.2次/年降低到0.8次/年，每年节约搬家成本800万元。计划到2020年，公司两矿共减少5个综采工作面。（三）提升单产水平方面，公司将在增加有效作业时间，提高开机率的基础上，进一步深化探
43、索，就优化设计，规划大面长、大走向、大采高工作面以及全面提高装备水平，努力降低机电事故率方面进行深入研究，加快实现减面目标。“十三五”综采工作面单产目标规划表 单位：万吨/月煤层类别单产水平年份薄中厚厚平均2016年3530 31.82017年15456850.52018年29.15468.455.42019年305568.454.62020年325568.453.5公司原煤生产全员效率计划目标：2016年为38吨/工/天，到2020年力争达到68吨/工/天。 二、巷道掘进（一）矿井掘进装备和单进水平现状公司两矿井建设初期井下硐室和大巷等工程主要采用炮掘和综掘工艺，综合单进水平较低。2014年
44、初引进12CM15型连采设备，2014年底引进MB670LH型掘锚设备，通过半年多来优化工序和加强施工组织管理，目前复杂条件下连采最高单进水平达到450m/月，掘锚最高单进水平达到600m/月。（二）掘进单进水平奋斗目标“十三五”期间公司将于2016年6月，完成快速掘进装备改进升级；2016年12月，完成巷道布置、断面、锚杆支护参数优化及工艺研究，形成单项科研报告，实现目标单进800米/月；2017年底，完成掘进配套系统优化，研发出支护运输车，实现单进1000米/月，年度10000米的奋斗目标。“十三五”掘进工作面单进目标规划表 单位：米/月巷道性质单进水平年份岩半煤岩煤平均2016年1003
45、00800414.62017年3501000695.62018年40010007192019年4501000742.42020年4501000742.4（三）研究应用沿空留巷技术，减少掘进工作面根据公司两矿井的特点：一是工作面推进长度大，均达5km以上；二是工作面推进强度大，月推进度将达400m以上；三是由于巷道片帮严重，掘进单进指标较低，因此存在采掘失调的极大风险。积极开展切顶卸压沿空留巷技术研究与应用，计划葫芦素煤矿首采工作面生产过程中适时进行该科研项目的试验，试验成功以后将在公司的薄、中厚煤层推行。预计在2018年开展沿空留巷技术应用，计划到2020年，公司两矿累计减少掘进工作面8个。
46、三、安全保障（一）做好防治水工作，杜绝突水事故公司两矿井均为水文地质类型复杂矿井，门克庆煤矿目前实际涌水量280m3/h，葫芦素煤矿目前实际涌水量436m3/h，影响两矿生产的主要水害因素为煤层顶板砂岩水，延安组砂岩段和直罗组砂岩含水层为直接充水含水层。与上覆白垩系志丹群含水层之间存在稳定的侏罗系中统安定组底部及直罗组顶部隔水层、侏罗系中下统直罗组底部及延安组顶部隔水层，动态补给量有限，主要以静储量孔隙含水为主。工作面掘进回采时，将直接揭露延安组含水层，含水层水必然随生产或采掘工程进入井下，而直罗组下段静储量水通过冒裂带也会进入井下，给矿井带来严重灾害。“十三五”期间公司两矿井紧紧围绕安全生产
47、总目标，坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”十六字方针，落实“探、防、堵、截、排”五项措施，加大科技创新，提高认识，规范管理，落实责任，有效遏制矿井水害事故，确保安全生产。奋斗目标：坚决杜绝淹井、淹采区、突水等重特大灾害事故。（二）抓好防灭火研究和应用，防止采空区自然发火公司两矿井目前揭露煤层自燃倾向性为类，均属容易自燃煤层，自然发火期较短。“十三五”期间公司将通过对矿井的开采技术、煤质、地质条件等因素进行深入分析，进一步优化矿井设计、优化矿井通风系统；采取加快工作面推进速度、加强“两线、两道”管理、对采空区实施注浆、注氮等措施，防止采空区自然发火。（三）坚定信心，强基固本，努力向安全零死亡目标迈进“十三五”期间，公司将深入贯彻落实集团安全工作会精神，牢固树立安全必胜的信心，将安全零死亡当作首要工作