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神东煤炭分公司依靠科技创新实现节能减排

作者/来源:www.esep.org.cn 发布日期:2008-04-18 浏览次数:3280  [打印文章]

神东煤炭分公司依靠科技创新实现节能减排
神华神东煤炭分公司  赵永峰

神东煤炭分公司是中国神华能源股份有限公司的骨干煤炭生产企业,负责内蒙古南部、陕西省北部交界地带神府东胜矿区以及山西省保德煤矿的开发建设,已建成10座特大型现代化高产高效煤矿以及洗选加工、外运装车、设备维修等配套设施,形成千万吨矿井群的生产格局,建成了国内第一个亿吨级煤炭生产基地,成为目前国内规模最大、技术领先、管理科学、效益显著、环境得到有效保护的现代化新型能源企业,是我国煤炭企业先进生产力的代表。
神东矿区于1985年开发建设,1990年提出“高起点、高质量、高技术、高效率、高效益”的建设方针,瞄准建设世界一流矿井的目标,坚持“以快致胜、以变应变”的发展战略,以先进的投资理念和技术思想指导生产建设,开拓创新,大胆实践,形成了具有神东特色的发展模式。创建了“300人一综两连1000万吨、500人两综四连2000万吨”的高产高效生产模式,建成了国内第一个400米加长工作面、自动化工作面、千万吨矿井和千万吨综采队,大幅度提高了矿井单产水平和生产效率。1998年以来,公司煤炭生产连续8年实现千万吨增长,由1998年的713万吨增长到2006年的1.15亿吨,增幅超过16倍;全员工效由9.65t/工增长到124t/工,增幅13倍;历年平均百万吨死亡率控制在0.041以下;企业主要技术、安全、经济等指标居国内同行业之首,达到世界先进采煤国家水平。公司先后获得省部级和行业级科技成果奖励17项,专利68项,创中国企业新纪录45项,荣获“全国五五劳动奖状”、第三届中华环境奖、中国煤炭工业科技新先进单位等荣誉28项。
神东煤炭分公司经过二十多年的改革和发展,在煤炭开采技术、企业管理、人才队伍建设等方面具有了行业比较优势。公司将秉承追求卓越的发展理念,贯彻科学发展观,走新型工业化道路,加快自主创新,坚持以人为本,全力打造“神东煤、神东矿、神东人”三个形象,创建“本质安全型、质量效益型、科技创新型、资源节约型、和谐发展型”煤炭企业,努力提升煤矿生产规模化、技术与装备现代化、队伍专业化、管理手段信息化“四化”水平,到2010年煤炭生产规模达到1.4亿吨,2020年达到2亿吨,成为具有国际竞争力的世界卓越煤炭企业。
一、节能减排工作的实践和经验
神东煤炭分公司作为全国最大的亿吨级煤炭生产企业,在矿井的开发建设中坚持开发与节约并重,节约优先的能源发展方针,依靠科技进步和技术创新,全面开展节能降耗工作,积极推进循环经济,在提高资源回收率,降低电耗,节约水资源,综合利用煤矸石等方面初步形成了各环节、各领域的节能管理格局,取得了很大的成效。公司在原煤产量连续八年千万吨递增的情况下,单位产值能耗逐年降低,2006年与“十五”末2005年相比:万元产值综合能耗由0.423吨标煤/万元,下降到0.378吨标煤/万元,降低了10.6%。
(一)通过优化矿井设计,合理进行盘区布置,推行加长、大采高工作面,缩小煤柱尺寸等措施,提高了全公司资源回收率。一是通过调整产量结构,最大限度布置综采面压缩旺采面,使旺采产量所占比例逐年下降。二是布置5.5米和6.3米大采高工作面,加大工作面采高,提高资源回收率。三是充分发挥加长工作面对提高资源回收率的作用,将原来240米工作面加长到300米、360米和400米,提高资源回收率2%、3.8%和5.2%。四是加大工作面顺槽高度,减少过渡段煤量损失。五是优化煤柱尺寸,合理确定煤柱参数,在保证安全的前提下,减少煤柱损失。六是通过调整保德矿煤源结构和洗选工艺提高商品煤产率,每年可节约资源130万吨。
(二)井下盘区供电采用地面箱式移动变电站,10kV电缆经钻孔直接入井,并配以智能化井下配电设备供电技术,提高了供电电压等级,缩短了供电线路长度,减少了线路电压降,电能损耗降低了17.7%。
(三)通过合理布局电网、配置无功补偿设备、采用软启动技术和高压变频控制技术、推广应用高效节能设备降低电能损耗。全公司推广应用变频技术胶带机19部,矿井主扇和工作面局扇均采用轴流对旋节能风机。
(四)对神东矿区现有水资源进行综合调查,总体规划,实行以“工作面快速推进开采工艺、支架合理选型及开切眼区域局部处理”等内涵的保水采煤,保证水资源有序开采和使用。
(五)发明了利用煤矿井下采空区蓄水并通过矸石过滤净化井下废水技术,对矿井水进行复用,每年节约用水495万m3;采用煤泥水闭路循环洗煤技术,对废水和煤泥进行回收利用,彻底杜绝了煤泥水外排,每年节约清水486000m3;矿区配套建成19座矿井水和生活污水处理厂,各项水质指标均达到国家排放和复用标准,中水利用率达到45%。
(六)开发出“分层开拓、无盘区划分、立交巷道平交化”的无岩巷布置技术,从源头上最大量地减少了矸石的产出量,实现了井下矸石不外排;同时,在对神东矿区矸石来源和分类的基础上,开发出废巷充填、贮矸硐室充填等井下处理技术,辅以地面矸石回填及矸石发电技术,取消了地面矸石山,避免了土地占用和矸石山自燃,实现了矿区矸石零污染。
(七)公司为了综合利用煤矸石,分别在大柳塔、上湾、保德建成三座总装机容量为32.4万千瓦矸石电厂,实现了污染物资源化,达到了经济效益、社会效益、环境效益三赢,为煤炭工业发展循环经济起到了示范带头作用。
二、节能减排科研项目研究
加大节能减排科研项目研究和技术开发、改造力度,充分依靠科技进步提高能源利用效率。实施了10多项有关提高资源回收率、节水、节电、生态环境保护与建设等方面的科研项目,取得了显著的经济效益和社会效益。以“加长工作面推广应用”科研项目为例,截至2007年上半年总计回撤300米及以上加长工作面25个,在提高煤炭回收率、降低万吨煤掘进率、提高单产水平(工作面加长后单位时间内增加的煤量)、减少搬家倒面次数等方面总计增加效益8.26亿元。其中360米以上工作面增效1.26亿元、300米工作面增效7亿元。
实施的主要节能减排项目:
1. 神府矿区提高煤炭资源回采率研究;
2. 神东矿区资源适应型开采工艺研究与设计;
3. 神东矿区短壁连采开采技术研究;
4. 长工作面、大采高、高强度开采工艺、工作面矿压显现规律及设备整体配套参数研究;
5. 神东矿区不同井田、煤层的合理煤柱宽度、巷道断面与支护技术参数研究;
6. 神东矿区水资源保护性开采技术研究;
7. 神东矿区水资源综合利用技术研究;
8. 神东矿区中水生态应用技术研究;
9. 神东矿区土地生态环境的损害及修复技术;
10. 煤炭科技生态园规划研究;
11. 神东矿区热电厂粉煤灰综合应用研究。
三、“十一五”期间节能减排规划目标
公司认真贯彻落实国家有关节能减排工作的法律法规和政策规定,按照“开发与节约并重,节约优先”的国家能源发展方针,制定了“十一五”节能减排工作规划和管理办法,提出了创建“资源节约型”企业的战略方针和各项具体目标。
(一)煤炭资源回收率
1. 各井工矿薄煤层采区回采率不低于85%,中厚煤层采区回采率不低于80%,厚煤层采区回采率不低于75%。
2. “十一五”末全公司采区回采率达到75%以上。
3. 露天矿资源回采率不低于95%。
(二)电耗
在剔除矿井系统延伸增加的功率因素条件下,从2008年开始至2010年,每年吨煤电耗比上年降低5%。
(三)水耗
1. 矿井及洗选用水全部实现井下水复用。
2. 建成2—3个井下复用补充生活水水源地,达到日补水量2万立方米以上。
3. 万吨原煤水耗控制在0.1万立方米/万吨。
4. 生活污水利用率达到70%。
(四)油耗
在设备各部件设计理论用油的基础上,制定相应的节油措施,杜绝跑冒滴漏;强化旧油液的化验、回收、保存和利用,在油液各项指标不超过的情况下合理使用旧油液。
(五)煤矸石、粉煤灰、炉渣、煤泥等综合利用
充分发展煤矸石、粉煤灰、炉渣、煤泥等综合利用技术,减少废物的排放。
(六)修旧利废
积极开展增产节约、增收节支、修旧利废活动,实现资源的合理利用。
(七)设备、配件、材料
通过实施生产管理系统、资产管理(EAM)系统,推行信息化点检方式等途径,进一步提高设备可靠性和综合使用率,保证设备高效运行;优化库存结构,有效降低库存。
四、节能减排技术措施
(一)加强煤炭资源回收
1. 推广运用先进的煤矿设计理念,以精查地质勘探资料为设计依据,根据煤矿地质和煤层赋存条件,科学合理进行井田开拓、水平延伸、盘区划分和工作面布置,合理留设各类安全煤柱,设计中减少煤炭损失。
2. 利用自身煤层赋存的有利条件,大幅度简化矿井的生产环节,提高矿井的集约化生产程度,井田内无盘区划分全煤巷布置,采用从大巷两翼直接布置长工作面方式。
3. 在现有采煤方法基础上,根据特厚煤层和薄煤层的开采条件,研究高效开采工艺。对薄煤层研究刨煤机、滚筒采煤机等采煤工艺;特厚煤层采用特高支架分层开采或放顶煤开采工艺。
4. 推广加长工作面布置,根据不同条件实施更长的工作面布置。
5. 根据各矿井煤层厚度不同,在配置设备时充分考虑煤层厚度和综采设备采高的匹配,减少回采工作面煤炭厚度损失。
6. 在边角煤、煤柱回收方面,推广使用线性支架回采工艺,实现全部垮落法管理顶板。
(二)综合利用水资源
1. 对全矿区水资源进行调查研究,统一规划,合理开采,协调调度,保证水资源有序开采和使用。
2. 充分保护水资源,在总体设计中要将保护水资源放在第一位,实现保护水资源与开采的有机结合。
3. 积极开展井下设备、喷雾、冲洗巷道等方面的节水。
4. 杜绝生产环节中跑冒滴漏现象。
5. 积极采用最新的节能用水设备。
6. 加强对地面办公、辅助厂房、家庭、公共设施等方面的用水管理,提高广大员工的节水意识,实现生活节水。
(三)节电
1. 井下供电采用地表箱式移动变电站,万伏电压通过钻孔直接向井下工作面顺槽供电,取消中央变电站和盘区变电站,满足工作面长距离供电的要求,缩短供电距离,减少供电环节中的电压损失。
2. 变、配电所的位置应接近负荷中心,缩短供电半径,减少线路损耗。
3. 设施、系统、装备等选型在保障安全、可靠的前提下,按照合理的富裕量设计,杜绝“大马拉小车”的现象。
4. 生产环节出现问题及时停机,避免设备低载或空载运行。
5. 提升采煤设备能力,最大限度地实现集中生产。
6. 合理安排矿井各系统生产布局和运行衔接,减少相互干扰和影响,提高系统运行效率。
7. 加强地面办公、辅助厂房、家庭、公共设施等方面的用电管理,提高广大员工的节电意识。
8. 更新改造高耗能设备。
(四)节油
1. 加强油脂的使用管理,设专人负责监管油液节约工作,定期分析研究存在的问题。
2. 在注油过程中,使用有计量单位的专用加油器,避免油液外溢。
3. 增强全员节约意识,对设备定期进行渗漏检查,合理利用好每滴油。
4. 加强入井车辆管理,对入井车辆统一调配,提高车辆的使用率,减小油耗,节约能源。
(五)煤矸石、煤泥水、粉煤灰综合利用
1. 采用分层开拓、无盘区划分、立交巷道平交化布置、工作面无矸快速过断层等无岩巷布置技术,从源头上控制矸石的产生。
2. 对生产过程中产生的矸石,通过矸石分类与处理技术、废巷充填技术等在井下处理,不运出地面。
3. 加大粉煤灰综合利用研究,充分利用粉煤灰进行制砖、生产水泥等建筑材料。
五、节能减排组织措施
(一)加强组织领导,建立健全节能管理制度和节能考核机制,将节能工作纳入各单位、各部门年度经营责任目标进行考核,实行严格的奖罚兑现。
(二)强化在规划设计、科研攻关、基本建设等方面的节能管理工作,实现各领域节能。
(三)建立节能统计报送制度,作好能源审计、分析工作。
(四)依靠科技进步和技术创新,提高节能用能技术水平。
(五)加大节能人员培训,为节能降耗提供人才保障。
(六)加强交流合作,提升节能总体水平。
(七)加强宣传,提高职工节能意识。
“十一五”期间,神东分公司把节能减排作为持续发展的战略方针和核心竞争力的重要内容之一,坚持“在规划建设中体现节能、在科研攻关中寻求节能、在生产调度中实现节能、在经营管理中贯彻节能”的原则;坚持节能与技术进步相结合、坚持节能与制度保障和政策激励相结合、坚持节能与环境保护相结合,在煤炭生产的各个环节中,大力开展节能降耗,推进能源合理利用和综合使用,提高能源利用效率和经济效益,保护环境,实现循环经济。

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