作為我省唯一“煤矸石返井試點和充填開采試點”，高河能源在充填開采方面積極探索，為煤企綠色智能發展提供了新的樣板——

高河能源的充填開采探索

充填開采是煤炭綠色開采路徑之一。作為全省10個省級綠色開采試點項目之一和我省唯一“煤矸石返井試點和充填開采試點”煤礦，潞安化工高河能源公司堅持創新驅動、培育創新生態，在充填開采方面進行了積極探索，形成了可資借鑒的發展模式，為我省煤炭企業勇蹚綠色智能發展之路、推動高質量發展提供了新的樣板。

春染柳色之際，記者走進高河能源公司，對其實踐成果進行了探訪。

獨具特色的智慧結晶

高河能源公司位于長治市郝家莊村，地處太行山區，地質條件較為復雜。井田上，壓覆著30多個大小村莊，礦井“三下”壓煤總量占地質儲量比例較高，充填開采意義較大。2015年3月，這里被確定為潞安化工集團首個充填開采試驗礦井。

歷經幾度寒暑，高河能源公司充填開采項目于2021年8月建成投產。到目前為止，累計以充填開采方式開采煤炭80.75萬噸，消耗矸石76.7萬噸，創造利潤2億多元，初步建成“規模量級最大的綠色開采礦井和綜合綠色開采技術最完整的礦井”。

充填開采以一系列新工藝、新技術、新提升，收獲了新成果，受到業內外關注。其中凝結了高河能源探路煤炭綠色開采的智慧結晶。

經過不斷的實踐總結，目前，充填開采已經形成獨具特色的采掘模式——探索形成了“長短壁充填開采+沿空留巷無煤柱”智能化聯合開采模式。探索形成了“三精兩高一智能”的充填模式，即：研發高細破碎機，矸石加工實現“精細化”；應用配比攪拌自動化系統，膏體配制實現“精確化”；布置管路監測系統，預防事故實現“精準化”；采用大功率充填泵，充填采煤實現“高產化”；使用隔離充填液壓支架，隔離凝固實現“高效化”；應用膏體充填智能控制系統，充填采煤實現“智能化”。

實施充填開采以來，井下釋放了大量的常規工藝無法回采的邊角煤資源，延長了礦井服務年限，避免了矸石占壓土地面積，有效保護了地下水資源，減少了地面沉降，促進了礦區生態環境建設。

依靠技術創新，井下采掘面長壁充填單次充填方量突破了2800立方米，短壁充填開采長度達到了510米。

經驗的積累，數據的攀升，已經形成充填開采的“高河經驗”。

卓有成效的科研創新

2023年，是高河能源提交可喜“綠色成績單”的重要一年：采用“沿空留巷+聯合布置”無煤柱開采技術+小煤柱沿空掘巷技術，井下全年減少掘進工程量4500多米；全年乏風氧化發電4690萬千瓦時，利用瓦斯1890萬立方米、碳減排約32.83萬噸二氧化碳當量……為我省實現“雙碳”目標和煤炭智能綠色安全開采、清潔高效綜合利用貢獻了自己的力量。

走進高河能源，感受到的，是科技創新的生機勃發、人才支撐的效能強勁。圍繞充填開采，高河能源以打造國家綠色智能示范標桿礦為目標，建立健全了“揭榜掛帥”攻關機制，形成以“雙創中心”“一中心四平臺”為載體的創新高地，一大批成果和創新人才競相涌現：公司去年完成科技創新92項，取得3項發明專利，38項實用新型專利，4項省部級以上成果榮譽；“五小”創新項目立項264項，9項獲中國煤炭工業協會三等獎以上榮譽；新增煤炭行業技能大師3人、集團首席技師3人、各類技師技工近800人。

人才培養為公司高質量發展注入強勁動力，厚植了科技興企的根基。公司“雙創中心”副主任王慧芳高興地告訴記者：“由大學生智能化創新工作室完成的物聯網IOT平臺，實現了企業物聯網平臺的自主搭建，成功重構了智能主運輸、智能主提升等關鍵環節，解決了智能化應用‘最后一公里’的問題，真正通過智能化手段提高了安全生產效率?！?/span>

據介紹，《高河能源膏體充填開采》被評為2022年度山西省煤炭綠色開采優秀案例。其中的短壁充填開采還于近期實現了帶壓充填。

“我們創新制作了料位監測計，讓作業人員在‘待充填區’外部也能看到內部料位的實時變化情況；創新制作了充填壓力監測表，有效實現了‘待充填區’接頂壓力監測；改進了充填作業工藝，充填過程中，根據監測數據，適時切換布料閥，有效實現了帶壓充填，最終實現了被動支護到主動支護的質變?！备吆幽茉垂旧a技術部副部長康顯強說。

形成“1+3+N”智能礦井建設模式

在探索充填開采的同時，高河能源公司始終把礦井智能化建設抓在手上。其中的綠色充填智能控制系統，就是智能化建設的重要縮影。該系統實現了對地面各車間、充填管路及充填工作面的全程監測和控制，實現了“有人巡視，無人操作”。

智能化發展成為企業成長的重要目標。公司歷任主要負責人一張藍圖繪到底，帶領企業接力快跑，探索形成了今天的“1+3+N”的智能礦井建設模式——1即一套智能化建設標準體系；3即一張5G網、一朵數字云、一個管控平臺；N即N個智能化應用子系統。

公司把2023年定為智能化建設規劃提升年。經過努力，很快建設完成5G 一張網、云數據中心、智能管控平臺“三大信息基礎平臺”，發布了全國首個“智礦通”應用體系，井下5G信號覆蓋區域全部實現基于VoNR新技術高清語音視頻通話，實現了10個大類、78種智能化應用場景的智能管控，31個固定作業場所實現無人值守，累計建成3個智能化綜采工作面和11個智能化掘進工作面。

智能化綜放工作面，更是引進了5G通信、UWB精確定位+天瑪、鄭煤機、LASC慣導等國際一流設備，具備了“在線監測、一鍵啟停、順序啟?！钡裙δ?，實現了“自動控制為主，人工遠程干預為輔”的技術變革。在智能化掘進工作面，已經實現了5G和掘進工藝的深度融合，具備了超視距遠程控制、視頻監控、語音傳輸等多種智能化功能，工作面人數從13人降到7人。

在2023全國煤礦采煤工作面智能創新大賽智能綜放賽道中，高河能源E2312綜采工作面，被評為“二等級”榮譽?！陡吆用旱V生產經營一體化智能管控平臺》《高河煤礦智能供電系統》，入選國家能源局最新公布的全國煤炭智能化建設典型案例。

作為國家綠色礦山和國家首批智能化示范建設煤礦，高河能源把創新驅動發展、智能引領未來牢牢抓在手上，以智能化技術作為礦井高質量發展的核心技術支撐，積極推動新一代技術和礦井安全生產深度融合，全面提升了礦井本質安全管理水平和綠色發展水平。

鏈接

【膏體充填】

膏體充填是指將煤矸石、粉煤灰、工業爐渣、城市固體垃圾等充填材料與水按一定比例混合，制成一種“無臨界流速，不需脫水”的膏狀漿體，利用充填泵或重力加壓通過管道輸送到井下長壁工作面采空區，部分或全部充填采空區控制覆巖及地表沉陷的采礦方法。

【短壁膏體充填開采技術】

短壁膏體充填開采技術是近幾年發展且成熟起來的一項充填開采技術，該技術結合了長壁開采的通風和短壁采掘裝備“小、快、零”的特點，把短壁開采的“三機”配套和充填工藝系統有效結合起來，實現了采、充分離，避免了長壁充填采、充干擾、效率低、控頂效果差等難題。

來源：山西日報