大型露天煤矿剥离与采矿协同作业管理模式

引言：大型露天煤矿开展的剥离作业与采矿作业间存在着相互依赖的关系，剥离作业的开展可以为后续的采矿工作开拓出必要的空间；而采矿作业的进行则需要以剥离作业的实施进度为重要前提条件。在开展过程中达成的协同效率，会对煤矿的生产能力、成本控制以及安全保障等方面产生影响。在传统的管理模式下，由于计划缺乏连贯性、资源分配存在不均衡的情况、信息沟通不够顺畅等因素，会致使剥离作业与和采矿作业间出现冲突，对整个煤矿作业的整体效能造成限制。

1 大型露天煤矿剥离与采矿作业的关联性

1.1 空间上的依存关系

在采矿活动中，进行剥离作业去除煤层上方覆盖的岩层，此作业的推进范围以及深度会对采矿空间的边界起到决定性作用。采矿工作应在通过剥离作业形成的工作面上开展，若剥离作业的进度滞后，便会造成采矿作业的可用工作面不够；而若剥离作业过度超前，便会使没有实际作用的剥离工作量增多。因此，剥离作业与采矿作业需要维持空间上的动态平衡状态。

1.2 时间上的衔接关系

剥离作业与采矿作业具备严格的时间先后顺序以及节奏适配性。在长远规划中，剥离工作需要提前一到三年完成；在短期规划方面，每月的剥离数量要可以满足当月以及接下来一到两个月的采矿需求。若时间衔接出现失衡情况，便会引发连锁反应：若剥离工作滞后便会造成设备处于闲置状态；若剥离工作超前进行，便会提高堆存以及二次搬运的成本[1]。

2 传统剥离与采矿作业管理模式的局限性

2.1 计划制定脱节

剥离计与采矿计划大多是由不同的部门进行编制，彼此间缺少协同配合。其中，剥离计划主要关注的是土岩量以及推进的速度，而采矿计划则着重聚焦于煤炭的产量。计划间的衔接只是依靠经验进行估算，并未将地质条件变化等动态因素进行考虑。如此一来，容易造成进度与需求出现错位的情况。

2.2 现场调度低效

调度工作主要依靠人工过往的经验开展，在实时信息支撑较为匮乏。在设备的调配以及作业面的分配工作中，因为信息的滞后，出现决策上的偏差。调度指令在传递过程中，经过的层级较多，响应速度较为缓慢，难以在突发情况出现时及时进行有效的应对[2]。

3“计划-调度-执行-监测”一体化协同作业管理模式构建

3.1 核心框架

组建跨部门的规划小组，依托三维地质模型以及生产数据，运用“从宏观分解再到微观反馈”的办法拟定计划。其中，长期规划会明确确定剥离的总体数量、采矿的规模大小，以及采矿的空间布局情况；中期规划会细化每个季度间的匹配关联；短期规划则会清晰指出作业的具体区域、设备的配置情况，以及进度的关键节点。同时，计划中将地质风险等可变因素考虑进去，预留出灵活调整的空间。搭建基于工业互联网的智能化调度平台，汇总整合实时的数据信息，借助算法模型生成调度的方案。具体而言，会根据实际情况动态对设备的数量以及类型进行调整，将保障关键作业区域的需求放在优先位置；对运输路径进行模拟分析，避免出现交叉拥堵的情况；针对设备故障等突发情况，设置自动响应的应急机制。

构建协同执行的体系，确定接口管理的具体要求。在作业面交接工作中，推行具有标准化特点的流程，由剥离部门提交《作业面交接单》的文件，然后由采矿部门进行验收并确认；若采矿部门在作业过程中发现剥离作业存在问题，需及时将情况反馈至协同平台，然后由调度中心进行协调与处理。实施“一区双长”的制度，让相关人员共同承担现场协调的职责。

3.2 关键协同机制

每月都会组织召开协同计划评审会议，依据实际收集到的数据以及监测结果来对下月的计划做出调整。若采矿出现超产的情况，便会增强对应区域的剥离工作强度；若剥离工作进度滞后，便会削减非关键区域的采矿产量，而调整的方案需要经过跨部门的论证。构建起“资源池”管理的制度，对共用的资源实施统一化的管理，由调度中心按照优先级来进行分配：（1）对整体产量会产生影响的采矿作业区域；（2）对采矿进度起到制约作用的剥离区域；（3）存在较高安全风险区域的作业。每日对资源分配的结果予以公示。构建具备一体化特征的信息平台，将各类相关数据进行整合，达成“一次录入、多方共享”的目标。此平台支持多个终端进行访问，并且设置自动推送功能。信息共享方面，需要契合数据安全要求，同时要对访问权限进行设置[3]。

4 协同作业管理模式的实施路径

4.1 基础准备阶段

开展三维地质模型的精准化构建工作，其中涵盖煤层的分布情况、岩层的具体分布情形以及地质构造的详细情况等细致信息；布置设备的物联网终端装置，达成主要设备数据的即时采集；搭建起协同管理的信息平台，研发具备计划编制、调度优化、进度监测等用途的功能模块，以此保证各个系统的数据接口相互兼容。设立协同作业的管理中心，由煤矿负责生产管理的副总引领，全面协调剥离作业与采矿作业的协同事宜；重新整合计划部门、调度部门、执行部门的职责，破除部门间的阻碍。

4.2 试点运行阶段

选取 1 至 2 个具备典型性的采区开展试点工作，以此验证协同管理模式是否具备可行性。在试点开展期间，着重对计划匹配度、作业效率、设备利用率等各项指标进行跟踪监测，并且每周组织召开试点总结会议，可以适时对流程以及参数作出调整。

5 协同作业管理模式的保障措施

5.1 组织保障

组建由矿长引领的协同管理领导小组，此小组的职责为进行战略决策以及对资源加以协调；设立专门负责协同管理的部门，该部门要承担计划编制、调度执行、监测与评估等日常性的工作；构建跨部门的协同工作组，工作组包含地质、剥离、采矿、设备等多个专业领域，形成“领导小组-专职部门-工作组”的三级组织架构，以此保证协同指令可以高效传达与执行。

5.2 技术保障

大力增加智能化技术投入，不断对三维地质建模、智能调度算法、物联网监测等技术予以升级，以此提高协同管理的精确程度与效能；与科研院校展开合作，针对剥离与采矿协同优化的关键技术开展研究工作；构建技术储备库，储备如应急通信、备用设备调度等替代方案，用以应对系统出现故障或者遭遇极端天气的情况。

5.3 考核保障

构建以“协同效益导向”为核心的考核体系，将仅依赖单一指标的考核方式，转变为涵盖“协同度 + 效率 + 成本 ⋅+ 安全”的多维度考核模式。其中，协同度指标包含计划匹配的比率、作业面交接的及时比率；效率指标涵盖设备综合利用的比率、剥离采矿进度达标的比率；成本指标涉及单位剥离作业产生的成本、每吨煤炭综合耗费的成本；安全指标则是指协同作业区域内发生事故的比率。考核结果会与部门的绩效情况、个人的薪酬待遇形成直接的关联关系，以此激发各个部门积极开展协同工作。

结语：

大型露天煤矿在开展剥离作业与采矿作业时进行协同管理，是提高生产效能的重要因素。在传统的管理模式中，存在计划相互脱节等问题，而“计划-调度-执行-监测”一体化的管理模式，通过搭建核心框架以及建立协同机制，可以让剥离作业与采矿作业实现精准的匹配。要实施一体化模式，需要依靠多个保障措施。该模式的应用可以提高生产效率、减少成本开支、确保生产安全，为煤矿实现高效且可持续的发展给予有力的支持。

参考文献：

[1] 陈帅. 大型露天煤矿智能控制开采系统及应用效果[J]. 露天采矿技术,2024,39(05):26-30.

[2] 李志勇,万国祥,董子强.大型露天煤矿生产开采碳排放特征研究[J].能源科技,2024,22(04):88-91.

[3] 崔德广,刘洪林,王文军,王俊辉.新疆巴里坤县某大型露天煤矿边坡稳定性评价研究[J].采矿技术,2024,24(04):193-196.