井下TDS智能干选和连采连充联合应用！济宁能源开启“绿色开采”新模式

矿井下的矸石不升井，那怎么在千尺井下实现呢？这场技术交流会给我们带来了答案。

5月26日，2023中国（济宁）煤炭绿色开采与高质量发展技术交流会在山东济宁举行，众多专家学者及业内人士重点聚焦煤炭绿色低碳发展，交流当地煤矿“采选充一体化”绿色开采创新成果。当日，济宁能源发展集团一种“井下TDS智能干选和连采连充联合应用”的开采新模式备受关注。

“采选充一体化”，成绿色开采“关键一招”

5月26日，在济宁能源发展集团义桥煤矿的集控中心，该矿技术人员张超晨正在借助信息化设备，远程查看井下TDS智能煤矸分离设备的运行情况。正是这套充满科技感的井下设备，将信息化、数字化技术应用于井下生产。

新开采出的原煤没有直接升井，而是进入了一台名为TDS智能干选机的大型设备中。经过设备的智能化分拣，煤矸石被精准分离出来并重新输送回充填巷道中用于回填，一分拣一回填间，不仅有效避免了采掘沉陷、提升了煤炭产量，更为绿色矿山建设打下了坚实基础。

“新技术启用后，我们矿每年有8万吨矸石在经过粉碎加工后用于井下回填，可置换8万吨优质原煤，按照200元/吨的平均成本计算，仅此一项，便可增加直接经济效益5600万元。”谈到“只提煤不提矸”的实际价值，济宁能源义桥煤矿副总工程师、机电技术部部长张洋谈到，井下回填防沉陷可使矿井服务年限延长1.5年，以义桥煤矿为例，预计可解放压覆资源130万吨，间接增加经济效益约9.1亿元，而因此消失的一座座地面矸石山，则进一步减少矸石存放和处置所带来的环境污染。

2022年，济宁市原煤产量占全省的60%，济宁港货物吞吐量5800多万吨，为山东省能源安全提供了坚实保障。同时，济宁市从煤炭资源勘查、开发、利用、转化全过程入手，推广绿色技术应用范围，完善绿色低碳产业链建设；围绕煤炭开采模式和煤炭高效开发利用，不断开展创新研究，助力煤炭行业高质量发展。

破题思路，井下实现煤矸石“智能AI分拣”

众所周知，煤炭是我国的主要能源之一，如何在有序推进“双碳”战略及严守生态保护红线的前提下，实现煤炭资源安全高效绿色开发，已然成了煤炭行业亟待解决的难题。

建设绿色矿山，煤矸石的处置是关键一环。“这些矸石块虽然看上去不起眼，但如若处理不好、简单的升井外排，不仅会造成污染、提升处置成本，还会增加矿井提升压力、制约掘进效率，进而影响矿井采掘平衡。”张洋介绍，省内每年煤矸石排放量约为3000万吨，迫切的处置方式升级需求直接促成了“TDS智能干选+连采连充”双系统综合应用的横空出世。

带着这样一种破题思路，同为济宁能源集团旗下的矿用设备制造企业、山东海纳智能装备科技股份有限公司主动申请出战，与业内龙头科研机构和企业展开了有针对性的技术合作、合资合作，开发生产TDS智能干选机，这种基于射线识别技术研发的机械可精准锁定煤矸石并进行气压剔除，实现超高精度的智能AI分拣，为连采连充备足了原料。

“通过反复实验，我们最终实现了TDS智能干选系统与连采连充系统的协同应用。去年11月，义桥煤矿推行了‘TDS智能干选+连采连充’双系统综合应用，技术达到国内领先水平，部分处于国际先进水平。”山东海纳智能装备科技股份有限公司党总支书记、董事长朱凯表示，随着煤炭黄金十年的开采，采掘条件良好的煤炭资源日渐枯竭，制约煤炭发展的绿色开采问题越来越突出，由济宁能源推行的“TDS智能干选+连采连充”双系统综合应用，同样为有效解决这一难题提供了极具可复制性的方案。

“近年来，济宁能源发展集团以服务国家能源安全为使命，纵深推进发展方式变革，以智慧绿色赋能产业升级，强力推进智能化攻坚，不断加强煤矿绿色开采与矸石循环利用。”济宁能源发展集团党委书记、董事长张广宇表示，截至目前，济宁能源已建成智能化开采工作面43个，“一企一策”推动绿色智能煤矿建设，科学引领煤炭资源安全高效绿色开采新方向。

山东煤矸石综合利用率达到100%

近年来，山东省积极落实黄河重大国家战略和“碳达峰碳中和”战略，以服务绿色低碳高质量发展先行区建设为总牵引，扎实推进能源保障网和能源转型发展九大工程建设，加快构建新型能源体系，全面提升能源供应保障水平，努力实现能源高质量发展。

特别是“十四五”以来，山东煤炭行业进入高质量发展的“快车道”，在智能化建设、煤炭洗选、井下选矸、充填开采、资源综合利用等方面都取得了长足发展。

山东省能源局党组成员、副局长刘学军说，全省已有74处煤矿开展了智能化建设，占全省84%，累计建成351个智能化采煤工作面、276处远程掘进工作面；全省原煤入选率达到85%，煤矸石综合利用率达到100%，矿井水综合利用率达到85%。先进适用的煤矿装备与技术得到大力推广应用，煤矿智能化水平大幅提高，科研攻关取得突破性进展，建成了一大批省级以上绿色矿山、智能化矿山，为山东在社会主义现代化强国建设新征程中走在前列、全面开创新时代现代化强省建设新局面提供了坚强能源保障。

“在山东省和济宁市的大力推进下，济宁能源发展集团在推动‘资源开采清洁化、生态化，资源利用高效化、低碳化，废弃物处理减量化、资源化’方面，走在了行业前列。”中国煤炭工业协会副会长刘峰表示，煤炭采选充一体化绿色开采创新成果的应用，有效提升了煤炭资源的回采率和地下空间利用率，同时提高了主井有效提升量和井上选煤厂入选原煤质量，有效地保护了地面生态环境，实现矿井安全生产的良性循环和生态环保的统筹兼顾，为煤炭行业树立了良好典范。

闪电新闻记者 刘雅 报道