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1、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日目 录前 言3第一章 企业“十二五”科技发展情况6一、科技工作基本概况6二、科技投入情况13三、科技创新体系建设14四、科技产出情况15第二章 企业所在行业国内外科技发展趋势分析16一、国内外行业、产业技术发展趋势及面临的机遇和挑战16二、企业所在行业中长期技术发展展望及面临的问题和挑战17第三章 企业科技发展现状与存在问题19一、企业发展对科技工作提出的需求19二、企业科技创新能力及其优劣势分析19三、存在的主要问题21第四章 企业“十三五”技术进步规划目标23一、煤炭生产23二、巷道掘进24三、安全保障
2、25四、实行生产自动化，减少用人26第五章 科技创新规划29一、科技创新战略29二、科技创新指导思想及原则29三、科技创新规划目标30四、科技创新组织体系建设33五、科技创新体制和机制建设34六、知识产权战略35七、科技人才战略36八、信息化建设36九、对外技术交流合作36第六章 企业科技创新发展重点及主要任务38一、科技发展重点38二、主要任务38第七章 保障措施43一、加强科技工作领导与管理43二、推进科技创新的激励政策43三、保障科技投入的政策44四、加强科技队伍建设的政策44五、推进科技创新体制建设、创新文化建设、群众性创新活动等政策45附表： 公司“十三五”科技发展重点技术与研究课题
3、47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
4、，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
5、-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10.0m，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
6、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-300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
7、、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
8、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
9、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
10、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
11、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，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
12、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
13、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
14、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，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
15、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。
