神东矿区高产高效模式探索

2001-04-28 00:00 来源: 我的钢铁 作者:mysteel
    神华神东煤炭有限责任公司负责开发经营的神府东胜矿区,是国家“八五”及“九五”重点工程建设项目。截至1999年底,矿区累计完成投资83.4亿元,先后开工建设矿井11处,已投产7处,具备生产能力2500万t/a;与矿井同期建设的大柳塔洗煤厂、公司总机修厂、公司设备租赁中心、热电厂等配套工程相继竣工。这一西部重要能源基地的建成和运营,对21世纪初期国民经济的可持续发展和西部大开发,有着十分重要的战略意义。短短的十几年间,矿区在沙漠戈壁中快速崛起,产量一跃超过千万吨台阶,并逐年呈现递增趋势,是我国煤炭企业建设史上的一个奇迹。它的产生不仅与国家政策导向有关,更重要的是与新的矿区建设模式密不可分。近年来,矿区在建设模式上进行了一系列的研究与探索,主要体现在思想观念、矿井设计、组织机构、企业管理等几个方面。与传统模式相比较,都有新突破,从根本上改变了低效率、低效益及劳动密集型的矿区整体形象,形成了以“高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”为主要特点的新型矿区,其成就倍受世人关注。
    
    一、神东矿区的发展过程及认识
    1.1 神东矿区的三个发展阶段
    神东矿区开发建设至今,矿区建设模式大致经历了三个阶段的变革。
    第一阶段是1985年至1988年矿区建设初期,建设指导思想未能一步到位,走了一条“国家修路、群众办矿,国家、集体、个人一起上”的道路,形成了相当数量的小煤窑群。这些小煤窑根本不具备基本的生产技术条件和安全生产条件。因此,这一模式不仅没有形成较大的生产规模,反而造成了晋陕蒙能源三角区内采矿秩序的混乱。小煤窑的广泛布点,给后来大型矿井的布置带来了许多困难。
    第二个阶段是90年代前后,按照国务院领导同志的指示,在原神府矿区进行了 “瞄准世界采矿发达国家水平,创建高产高效矿井建设模式”的探索。以大柳塔煤矿为代表的一批矿井,将原设计的井型,不断进行改变,采取边建设边修改设计的方法,为后期建设高产高效矿井奠定了基础。这一阶段,两个毗邻矿区发展模式很不相称,相互工作不协调,人、财、物的浪费严重。一些矿井建成后就无力偿还贷款,更谈不上创造经济效益,矿区建设走进了“高投入、高负债”的死胡同,企业经营面临严重困难。
    第三个阶段是神华集团新的领导上任以后,按照市场经济规律办事,坚定不移地实施“立足现有矿井,挖潜改造,滚动发展”的战略。在原有矿井基础上,通过挖潜改造,扩大矿井生产能力,提高效率,降低生产成本,改善了矿井生产经营环境。理顺产品质量和数量关系,加强煤质管理,不断开拓“神华煤”市场,使高产高效矿井建设模式驶入了快车道。
    
    1.2 四点认识
    回顾发展历程,我们认为:对矿区建设重大方向性问题认识上的差异,是导致建设模式在十几年当中不断变化的主要原因。影响着矿区正常的建设速度和经济效益。近几年来,在集团公司的正确领导下,公司各级领导班子观念得到了彻底转变,认识达到了高度统一。
    (1)矿区建设模式必须坚持“高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”的五高方针。神府东胜煤田面积31172km2,已探明储量2236亿t,远景储量1万亿t,其中规划区内地质储量354亿t,是我国探明储量最大的煤田。矿区建设按什么起点、什么标准、什么模式建设是至关重要的。在这个出发点上,不仅要向国内先进水平看齐,更要结合自已的实际,瞄准世界先进水平,使中国的煤炭生产与国际接轨。几年来的实践证明,神东矿区建设坚持走“五高”的路子是正确的,按照这一方针建设的高产高效骨干矿井,带动矿区生产、经营步入良性循环。例如,大柳塔煤矿成为具有一井一面年产840万t原煤能力的特大型矿井,矿井装备一个高产高效综采工作面,配以连续采煤机掘进,井上下运煤胶带连续化,辅助运输无轨胶轮化,煤巷支护锚杆化,系统安全监测监控自动化,矿井人员、机构精干,构成了“双高”矿井的典型模式。这种模式的矿井技术装备和管理手段先进,生产及辅助人员用量少,矿井安全状况好,产量、效率、效益高,矿井还本付息能力强。大柳塔矿一期建设总投资为9.45亿元,按近几年的生产经营情况计算,矿井还贷期仅为7年,在此基础上5年之内就可为公司净赚一个特大型矿井。另外,坚持“五高”建设方针,矿区的生产、生活、文教、福利、环境治理、水资源利用等配套设施大大减少,进一步为矿区的生存与可持续发展创造了更加优越的条件。
    (2) “双高”矿井建设是矿区高产高效建设模式的核心。矿区“双高”矿井建设决定着矿区的总体面貌。如果各矿井不能实现高产高效,矿区其它子系统就无法实现精干高效,矿区建设模式也难以突破传统模式。
    1998年公司在高产高效矿井建设方面取得了巨大的成效:大柳塔煤矿、补连塔煤矿分别达到了“部特级高产高效矿井”标准,马家塔露天矿达到了“行业级高产高效矿井”标准,矿井各项指标创国内一流水平,主要指标达到世界领先水平。目前,矿区“双高”矿井的建设基本实现了“投产一个,达标一个”的建设要求。矿井生产人员比较精干,完成2400万t全年生产任务,全公司原煤生产人员仅定员1688人,从整体上提高了矿区的生产技术和生产管理水平,推动了矿区高产高效模式建设。
    (3)煤层自然赋存条件和采矿设备实现相互依托优势互补,是决定矿区高产高效建设模式的关键因素。我们把自然条件和精良设备之间相互依托、相互发挥其优势和潜力,称之为主观和客观的最佳结合。神东矿区煤田地质构造简单,煤层赋存稳定,煤层埋藏浅,特别适合于大型机械化开采。煤质较为优良,是优质动力煤、气化煤和环保煤,深受市场青睐。充分认识煤层自然赋存优势条件,是建设高产高效矿区的基础。用什么设备、什么工艺开采,才能充分发挥煤层自然赋存优势是矿区建设模式的根本保证。我们借鉴国外经验,引进了一批先进的采矿设备,进行了有益的尝试。大柳塔矿引进6LS采煤机及配套设备,工作面设备生产能力达2000~2800t/h,配套的刮板输送机、转载破碎机、长距离胶带输送机,小时运量也均在2500t以上,工作面最高日产达到了3.7万t,实现了综采工作面单产高产。综采设备在一个大修周期能生产原煤1000万t,完全有能力适应一个大采高、长距离高产高效工作面的回采要求。这些技术装备上的高可靠性与优越的煤层赋存条件得到了有机地结合,使客观自然条件与人的主观愿望实现了高度统一。因此,矿区在井田规划、建设模式、生产规模、生产工艺等方面大胆创新,超前规划,初步形成大柳塔矿、补连塔矿、活鸡兔矿等一批千万吨级骨干矿群,为矿区高产高效建设奠定了基础。
    (4)矿、电、路、港、航集团化新模式,促使矿区开发建设必须走高产高效之路。神华集团公司是主要负责统一规划和开发经营神府东胜煤田的煤炭资源和与之配套的铁路、电站、港口、航运船队等项目的国有独资公司(属国务院大型试点企业),实行矿、路、电、港、航一体化开发,产、运、销一条龙跨地区、跨行业经营,是我国煤炭工业发展史上的一个新的创举,它从体制上奠定了矿区现代化及走向国际市场的基础。作为其核心子公司的神东煤炭公司,是这一集团化经营项目的“龙头”企业,它的建设模式、运营方式和经济效益对整个集团关系重大。因此,从集团项目考虑,神东矿区建设必然要依靠规模优势,实行集约化大生产,体现“五高”原则。只有这样,才能克服远离煤炭主要用户的自身缺陷,以较低的生产成本消化高运输费用的劣势,以高质量的煤炭产品赢得用户的信任,在激烈的煤炭市场中求生存、求发展。
    
    二、神东矿区高产高效模式的基本经验和做法
    2.1 坚定不移地走“五高”矿区建设模式
    几年来,神东矿区开发建设的实践使我们深刻认识到,走高产高效矿区建设之路不仅是煤炭企业自我发展的需要,更是在市场经济条件下求生存的必然选择,因此,无论是从当前还是从长远考虑,都必须以“五高”方针为指导,坚定不移地走矿区高产高效建设模式之路,全面提高矿区整体管理水平和综合实力,促进矿区可持续发展。公司上下对此有了全新的认识,工作上采取了一系列推动措施。
    1998年神府东胜两公司合并组建成立神东公司以后,矿区高产高效建设事业得到了快速发展。公司先后对补连塔煤矿、上湾煤矿等单位的开拓系统、辅运系统、通风系统进行了必要的技术改造,使原东胜矿区一些传统建井模式观念全面更新,主要矿井建设方式与大柳塔矿实现同步,矿井综合经济效益明显提高。
    1999年公司组织实施了“双高”示范矿队建设战役,在大柳塔矿、补连塔矿及两矿综采队、连采队取得了显著的成效。主要指标再创新高:矿井综采单产达到了406.14万t。矿井原煤生产人员效率均达到了41.51t/工,矿井连采掘进单进水平达到了2813m/月。采掘机械化程度达到100%。质量标准化全部达到了煤炭行业级标准。矿井原煤直接生产成本仅为17.61元/t,展示了用人少、效率高、成本低、效益好的示范优势。这一成功范例彻底转变了部分企业员工对“双高”矿井建设的模糊认识,增强了全体员工对“双高”矿井建设的信心。2000年,公司在大柳塔矿推行840万t原煤生产任务高产高效矿井试点,全矿定员365人,争创世界一流水平,1~3月份,矿井综采工作面累计生产原煤195万t,其中3月份生产原煤77万t,回采直接工效达到了768t/工,原煤生产人员效率达到111t/工。这是我们在新世纪来临之际所作的新尝试。
    
    三、全面实施“双高”矿井规划
    3.1 优化矿井设计
    (1)矿井井型打破常规,实现大型化。根据煤层赋存特点和引进设备的高可靠性,矿区井田边界突破了省区界限和原来人为划定的井界范围,公司将大海则井田下组煤层、前石畔井田一并划入大柳塔井田,三井归一集中开采。将呼和乌素井田划归补连塔矿开采。将尔林兔井田与上湾井田合并开采。将石圪台矿和霍洛湾矿通过井下皮带大巷连接起来,使二井变为一井。矿区骨干井田面积达到了150~200km?2。矿区在2005年前将逐步形成6个特大型骨干矿井规模。其中有4个年产1000万t、1个年产800万t共5个特大型矿井、1个年产300万t大型矿井,矿井总数量比原规划减少了4个。
    (2)充分发挥浅埋深煤田的自然条件优势,优化矿井开拓部署,系统进一步简单化。结合煤层赋存条件,矿井开拓方式全部采用了平硐、斜井或平硐斜井综合开拓方式。主要大巷均布置在主采煤层中,由一条主运输大巷,1~2条辅助运输大巷和1条回风大巷组成。大巷与井筒直接相连,不设井底车场。井田划分由传统的盘区(采区)布置,改为条带式布置,减少了大量的盘区准备巷道。例如,在建的活鸡兔煤矿,通过优化开拓部署,井田由原初步设计的6个盘区,简化为不设盘区,回采工作面沿大巷两侧条带式布置,节约盘区巷道20000m。矿井开拓布局优化,加快了建井速度,减少了基建投资。尤其是井筒沿煤层露头布置时,井筒与大巷布置合二为一,并使用连续采煤机实现采掘合一,建井速度更富创造性。1999年末至2000年初,设计能力75万t/a的大海则出口煤基地,井筒沿煤层露头布置,采用连续采煤机掘进,矿井建井期仅用了36天;设计能力120万t/a的康家滩煤矿,也仅用96天就建成投产。
    (3)依托先进设备的优势,进一步提高矿井生产的集约化程度。神东矿区骨干矿井生产格局实现了“一井一面”。大柳塔煤矿原设计装备3套综采设备、2套连续采煤机和3套综掘设备,生产规模600万t/a。通过系统优化,矿井仅配备一套综采、两套连采,今年已具备840万t原煤生产能力。补连塔煤矿原设计装备3套综采设备、4套综掘机组,生产规模300万t/a,1998年末公司为该矿井装备了1套综采和1套连采。1999年矿井实际生产日222天,生产原煤312.2万t,其中综采完成265.6万t。矿井单靠“一井一面”达到 了设计生产能力。2000年矿井仍然是一套综采和一套连采,通过系统改造,实现年生产能力800万t以上。
    (4)综采工作面设计打破传统设计规范,实现与国际水平的接轨。近两年,公司所属矿井的长壁工作面规格尺寸得到了进一步优化,工作面长度一般设计为220~250m,推进长度一般为2000~5000m,最长的将达到6000多m,工作面可采储量达到300~700万t。工作面推进长度的加大,是矿井减少环节(盘区)加大井田面积的关键因素之一。这样做打破了传统的设计规范,充分发挥了设备潜力,提高了工作面单产,降低了原煤生产成本。
    
    3.2 优化矿井主要生产系统
    (1)矿井提升及主运系统煤流运输连续化,并在运输能力上留有增产余地。大柳塔煤矿主井胶带运输长度4.62km,从井下工作面到地面形成了一条龙连续运输;活鸡兔矿主胶带运输长度 3.5km,运量4000t/h。在提高矿井综采工作面单产水平基础上,矿井生产能力可达1000万t。这一模式提高了矿井抗风险能力和对市场的适应能力。
    (2)矿井辅运系统采用无轨胶轮车运输。神东矿区是我国第一家成功地将无轨胶轮车作为煤矿井下辅助运输设备的矿区。实践证明,矿井辅运系统采用无轨胶轮车运输,是“双高”矿井建设必不可少的一个子系统。首先,它克服了传统辅助运输环节多、用人多的缺点,解决了辅助运输能力对矿井大幅度增产的制约问题,改变了矿井整体形象。例如:大柳塔矿完成840万t原煤生产任务,矿井仅需9人就能满足全矿井辅助运输和人员运送的要求。其次,矿井辅助运输费用在吨煤成本中所占比例明显降低,仅为2~2.5元,是其他辅助运输方式费用的1/5。另外,无轨胶轮车的使用,使公司各主要矿井综采工作面搬家倒面速度由传统的30天左右缩短到10天左右,基本达到了国外搬家倒面少减产和不减产的水平。同时,无轨胶轮车的使用,促进了单井的大面积开采。
    (3)改革井下供电模式,提高供电质量。神东矿区井下供电面临的主要问题是:综采工作面全部采用进口高产高效机组,设备单机容量大,供电质量要求高。工作面走向长度大,电压降大。若采用传统的固定式变电站供电,建站工程量大,工期长,投资高,吨煤成本中电费所占比例明显升高。为此,公司利用浅埋深煤层特点,在开采区域地表建立35kV箱式移动变电站,通过钻孔直接向井下供配电。采用微机控制,实现无人值守,有效地改善了井下工作面供电质量。
    
    3.3 采用新设备和新工艺,创建新的矿井建设模式
    (1)引进与国产化相结合,始终保持矿井装备高技术。神东公司在煤炭生产中采用了当代国际上先进的采掘设备,缩短了与发达国家装备上的差距,实现了工作面安全高效生产。但是从长远发展来看,单靠引进设备不是唯一出路。在适量引进的同时,公司也与国内有实力的科研院所、生产厂家共同消化吸收,推动引进设备国产化进程。近年来,矿区相当一部分引进设备部件实现了国产化,其中具有代表性的是实现了防爆低污染中型客货胶轮车、防爆低污染自卸胶轮车的国产化和履带行走式液压支架的国产化,填补了国内空白。
    (2)积极推广使用连续采煤机及其配套设备。连续采煤机及其配套设备在神东矿区的使用获得了巨大成功。目前矿区使用总数量已达13台。这种采掘合一的高效率采矿设备,在缩短公司新井建设周期、满足矿井生产正常接续、回采边角煤等方面,发挥了主力军的作用,在矿区得到了广泛的应用。
    (3)煤巷支护全部实现了锚杆支护。神东矿区煤层顶板岩性稳定性分类属于二类一级中等冒落顶板,适合锚杆支护。各矿在井巷支护方面全部实现了锚杆化(个别开拓巷道支护实现了锚喷化),其中,煤巷锚杆支护率达到100%,锚杆支护机械化程度达到100%,“三小”锚杆推广应用率100%,支护各项技术经济指标名列全国同行业前茅。为了进一步降低煤巷支护成本,2000年,公司积极从科研入手,正在进行可回收锚杆工业性试验,并可望在年底在全公司推广应用。
    4)积极推广应用“旺格维利采煤法”,创建新的矿井建设模式。“旺格维利采煤法”是引进澳大利亚矿井一种新的采煤方法,该采煤方法与以往的房柱式采煤方法比较可将回收率由55%提高到90%以上,并使连采设备生产能力由一般的日产2000t提高到6000t。1999年公司大胆推广使用了“旺格维利采煤法”,建成了以大海则出口煤基地、康家滩煤矿为代表的4个连续采煤机高产高效矿井。这类矿井主要生产设备是连续采煤机,每个矿井根据设计生产能力的不同,配备数台连采机组和履带式行走支架,按照“旺格维利采煤法”在大巷两侧进行条带式开采。矿井投入少、见效快,生产方式灵活、受地质构造影响小,适合“自我滚动发展”生产经营机制,是神东矿区矿井建设新范例。
    
    3.4 矿区总体建设继续坚持企业“不办社会或少办社会”的原则,企业内部实行“三条线”管理
    神东矿区在开发建设之初就将商贸、公安保卫、公共交通、高级中学、储蓄等等从矿区建设中分离出去,交由社会力量兴办。对矿区内部管理由传统的块块管理变为条条管理,实行“三条线”管理模式,将生产、生产服务、生活服务三线分离。1999年公司按照“精干一线,收缩二线,搞活三线”的原则,将近三分之二的员工转岗分流,实现了精干高效。预计在矿区生产规模达到4000万t时,原煤生产单位人员将不突破3300人。
    
    3.5 强化企业管理,向管理要效益
    (1)公司在管理手段上广泛应用了计算机,实现生产系统自动化和集中化控制。矿区指挥调度中心与各单位、各部门实现了计算机联网。矿(厂)一级调度中心将胶带运输机集控子系统、综采工作面数据传输子系统、供电集控子系统、矿井通风安全监测监控子系统、工业电视子系统、矿井通信子系统等多个子系统集中控制,统一管理。公司35kV变电站、6kV变电所采用了微机保护和计算机四遥系统,实现了变电站无人值守和集中化管理。采用先进的管理手段,使生产环节的富余人员得到了精简,提高了企业工作效率。如年洗选能力1700万t的大柳塔洗煤厂,依靠自动化管理系统,全厂实现集中控制,不设岗位工,只设巡视检修工,全厂定员约150人。
    (2)提高人员素质,实现机构精干高效。数年来,公司培养了一大批与现代化技术装备相适应的高素质职工队伍和管理干部。截至目前,公司采掘工作面90%以上的员工具有中专以上学历,并且每个员工至少掌握两门以上的专业技能。管理干部中多数具有大学本科学历,会熟练应用计算机办公。依靠先进的技术装备和管理手段,公司机构设置更趋合理,管理层次少,管理人员素质高。目前,公司机关设13个部室,定员136人。管辖11个矿井,3个生产及生产辅助单位,2个公司(多经公司、公共事业发展公司)。骨干矿井管理机构严格按照“三办”模式运行,即:生产办、综合办、经营办。如:今年大柳塔矿机关仅设管理人员25人(包括矿领导)。新建的出口煤基地与矿井,均不设机关部室,管理人员控制在8人之内(包括矿领导),矿井人员定编不超过100人,实行矿队合一的一级管理模式,矿井及各生产单位全部实现了精干高效。
    (3)夯实管理基础,全面贯彻ISO9002质量体系标准,推动企业全面质量管理。企业工作质量、产品质量、工程质量影响着企业产品销售和经营效益。在建设矿区高产高效模式中,公司始终将标准化管理工作作为新模式建设的一个重要子系统,并在这方面建立健全了一整套先进合理的工作标准、管理标准、技术标准以及激励机制、约束机制和安全管理机制。坚持各个岗位、各个工种干标准活,上标准岗。坚持用ISO9002质量体系标准要求各生产单位和各生产环节,加大力度狠抓质量标准化管理,使企业管理和产品质量与国际接轨。1999年大柳塔矿率先通过了ISO9002质量体系认证。预计2000年年底神东公司将整体通过ISO9002质量体系认证,使工作秩序进一步规范化。
    
    4、今后矿区高产高效建设规划
    神东公司大柳塔煤矿、补连塔煤矿等单位将继续保持行业特级高产高效矿井标准,创造更好的效益。大柳塔矿在现有基础上实现矿井综合自动化,使矿井各系统、各环节全面实现真正意义上的无人值守,并将总结经验,在全矿区各大型矿井中全面推广矿井综合自动化技术。在建矿井要继续按“双高”矿井标准,建成一个达标一个。新建的出口煤基地要创出一条新的建井模式,并达到行业级高产高效矿井标准。另外,公司还将进一步完善和推广多矿井集中洗选深加工、集中快速装车外运等模式,提高矿井外围生产能力和管理水平。总而言之,要把工作着力点放在建设具有世界先进水平的煤炭行业特级高产高效矿井上,研究新问题,探索新模式,进一步推动矿区高产高效建设。

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