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从0.65米到12.9米——兖矿能源智能化开采丈量每一寸煤层

中国能源产业发展网发布时间：

2026-11-12 20:52

【中国能源产业发展网】获悉，从0.65米到12.9米，中国煤炭行业的煤层厚度谱系上，每一个刻度都被兖矿能源用智能化技术“丈量”了一遍。

早班，兖矿能源杨村煤矿4703工作面设备轰鸣，乌金滚落。地面智能化集控中心里，综采工区薄煤层生产班班长李波盯着屏幕上的数字孪生画面——采煤机正沿预设轨迹自动割煤，液压支架实时跟机移架，整个工作面空无一人。屏幕角落显示着当前煤层厚度：1.03米。而在九百公里外的陕西榆林，金鸡滩煤矿副总工程师、综采工区区长陈元祯刚刚从井下上来，他负责的工作面煤厚7.7米至12.9米。

7米采高下的“钢铁森林”。金鸡滩煤矿位于陕西榆林，煤层厚度在4.5米至12.9米之间。2019年，这里建成了世界首套7米超大采高智能综放工作面，配套的放顶煤支架、前后刮板输送机、破碎机等设备均为世界首创。7米采高意味着液压支架要承受更大的顶板压力，采煤机要在更高的空间里保持稳定运行。最棘手的是自动移架——传统算法在超大采高条件下频繁“失灵”，自动移架成功率一度只有52.6%。

技术团队重新设计了控制逻辑，将煤岩硬度与载荷波动纳入算法模型，创新提出模糊PID支架调压算法。改造完成后，自动移架成功率提升至96.8%，工作面作业人员从14人减少到7人，日均产量从4.3万吨增至6.16万吨，资源回收率从80%提升至92%。

450米“超长赛道”上的协同难题。转龙湾煤矿的煤层厚度属于中厚偏薄，但工作面长度达到了450米。超长工作面带来了“尺度效应”：矿压显现规律复杂，装备群协同控制难度成倍增加。转龙湾的解决方案是一套全链条智能化系统。采煤机安装惯导装置，配合机身及液压支架各类传感器，基于“最滞后支架”基准的群组协同找直方法，实现了工作面齐直误差控制在15厘米以内。单架移架时间控制在10秒以内，自动跟机移架率99%以上。工作面常态化作业人员从9人减至2人，单日峰值产量达到3.76万吨，单面生产能力跨入千万吨级门槛。

在“煤线”上实现无人开采。回到山东济宁，杨村煤矿的薄煤层，业内有个说法叫“煤线”，工作面最低处不足一米，人员需要爬行通过。2024年，4703工作面开始攻坚“面内无人、常态化开采”目标，技术团队应用了远程规划截割、数字孪生、国产惯导找直等六项关键技术。4703工作面实现面内无人常态化生产后，年产能从75万吨跃升至120万吨，单产水平翻了一番。

煤矿智能化不能“一刀切”。兖矿能源国内矿井主要分布在山东、晋陕蒙、新疆区域，地质条件的差异之大，远超一般人的想象。兖矿能源的选择是“因矿制宜”。0.65米到12.9米，每一个厚度区间都有对应的成套技术装备：薄煤层用小型化、轻量化装备，强调“面内无人”；中厚煤层用超长工作面方案，强调“群组协同”；特厚煤层用超大采高综放装备，强调“大载荷条件下的精准控制”。

兖矿能源方面表示，智能化的价值不在于“能演示”，而在于“天天用”。“十四五”期间，兖矿能源建成或达到国家智能化示范标准矿井21个，智能化开采产量占比达94%。从杨村1.03米的薄煤层，到转龙湾450米的超长工作面，再到金鸡滩12.9米的特厚煤层——同一道智能开采考题，兖矿能源却因地制宜，为不同矿井交出各不相同的定制答案。（王鑫涛）

【来源：兖矿能源】

【编辑：小能】

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