数数煤矿全产业链上的“黑科技”

科技创新是煤炭工业高质量发展的根本动力,是构建煤炭产业新格局的核心支撑。煤矿科技日新月异,已经从单一系统智能向全系统智能转变,范围实现井上井下全系统、全流程覆盖。2021年,越来越多的“黑科技”得到推广应用,矿工的劳动强度降下来了,企业的生产效率显著提升,煤炭企业正朝着高新技术企业大步迈进。

“空天地时”护生态

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2021年6月30日,中国煤炭地质总局实施的青海木里项目按时保质圆满地完成了设计批复的覆土复绿,种草面积共计19785亩

中国煤炭地质总局研发的“空天地时”一体的煤炭生态地质综合勘查与生态地质层构建和修复技术,在矿山生态环境修复中,采用ETM遥感、高分遥感、InSAR变形监测等遥感技术,对煤矿开发形成的渣山、边坡、活动滑坡体的变形、滑移进行动态勘查与监测,建立数字高程模型,对破坏的生态地质层段进行构建与修复,高质量完成了青海木里高原高寒地区的生态治理修复工程。

工作面“找直”更精确

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803所新跃联汇公司人员进行相关产品测试

中国航天科技集团803所新跃联汇公司研制的井下惯性导航系统在中国平煤神马集团十矿等企业进行井下示范性应用并取得成功。通过检测加速度和角速率,惯性导航系统可以检测位置、速度和姿态变化。煤矿采用惯性导航系统后,一方面可实现连续截割;另一方面减少了井下的工作人数。此外,采用惯性导航系统可以使采煤机的自动化水平大幅提升,为矿井井下全自动化生产、建立三维地质模型和记忆截割创造了数字化条件。

“快掘”再添新利器

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河南能源永煤公司城郊矿投用岩石隧道掘进机

3.0版本的快掘设备正在陕煤集团榆北煤业公司曹家滩矿井下服役;小保当矿业公司的护盾式掘进机器人、岩巷快掘成套装备等四类快掘设备,掘进长度超过2万米,成功掘出两个工作面。榆北煤业公司破解了采掘失衡难题,月进尺1500米已成为“标配”,最高月进尺达2020米。

国产首台煤矿全功能、智能化TBM(岩石隧道掘进机)——“永煤先锋号”,在河南能源永煤公司城郊煤矿二水平南翼回风大巷Ⅲ联合运转成功。这是河南省首台矿用TBM,也是由我国自主研发制造的国内煤矿首台全功能、智能化TBM,实现岩巷进尺每月400米,累计减少岗位工246人。

2021年10月中旬,淮北矿业集团袁店二矿七采区轨道上山,宣告“淮盾1号”盾构作业线实现精准贯通。该盾构机直径4.88米、长84米,适应坡度±19度,重530吨,集掘进、出渣、支护、除尘、导向等功能于一体,可大幅提高掘进效率。袁店二矿和该集团工程处先后创下月进尺260米、286米直至295米的纪录。

矿工戴上新矿灯

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华阳集团进行矿灯实时视频通信模拟演示

淮北矿业集团依靠单兵装备与煤矿物联网平台,实现井下作业全程可控。单兵装备指的是每个人随身携带通信、定位、摄像等工具的集约化统称,如智能手机、蓝牙激光瓦斯传感器等,最典型的是智能矿灯。它在不改变矿灯形态的基础上,集智能芯片、摄像头、通话装置等模块于一体,具备音视频对讲、人员连续定位、图片和视频拍摄并传输、调度呼叫等功能;具备蓝牙数据中继功能,连接蓝牙便携式瓦斯检测仪,可以实时上传瓦斯检测浓度数据,一旦发现瓦斯浓度超标,就会报警。

华阳新材料集团自主研发的本安型智能矿灯,已具备商用推广条件;智能矿灯管理系统取得国家版权局下发的计算机软件著作权登记证书。该智能矿灯集组群对讲、融合通信、精确定位、实时视频等功能于一体,将防爆手机、人员定位标识卡等装备的功能全部集成在矿灯上,让井下作业人员像用智能手机一样,随时与地面生产调度和工友进行通信交互。

供电系统获突破

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晋能控股装备制造集团安易电气有限公司研制的井下智能化供电系统

晋能控股装备制造集团安易电气有限公司研制出全国首套煤矿井下智能化供电系统,实现设备、通信、集控以及备用电源的有机融合,解决了井下传统供电系统通信端口互不兼容、管理技术整体落后等“卡脖子”难题,为智慧化矿山建设提供了装备和技术保障。

淮河能源煤业公司正式上线煤炭行业首个供电线路信息化系统。该平台可以自动识别隐患,第一时间将警报信息发送给信息检测员,并按照信息检测员判断的风险等级,指派附近巡线人员及时处理。下一步,将实现重点区域、重点线路全覆盖。

井上有了“一张图”

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淮河能源煤业公司GIS一张图信息平台

淮河能源煤业公司打造的GIS一张图信息平台,可实时精准感知安全风险、地质地测等近十个系统的“心跳”和“脉搏”,通过生产系统的有效整合、集中远程管控,及时调整各生产系统的运行情况,实现煤矿井下及地面工业广场一屏尽览。

徐矿集团张双楼矿打造“一张图”管控平台,轻点鼠标,回采工作面进度、人员以及车辆实时定位、风量风速风压实时数据等内容在大屏幕上一目了然。该矿生产调度指挥中心与智能机电、地质、运输、通防、洗煤控制室5个分控室,接入“一张图”管控平台,实现了线上线下即时调度。该矿还建立了可动态构建、更新的矿山透明化三维地质模型,使远程可视化井下实时巡查变为现实。

请个“管家”提效率

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晋能控股煤业集团同忻矿智慧装运系统

中国神华研发了办公助手,该助手具有自动收集整理数据、验证分析数据、记录、计算决策产出、协调管理、传输交流、生成报表等基础功能。截至2021年4月,办公助手已累计执行OA公文处理流程3500余次,处理发文1300件,处理收文1700件,邮件收文登记140条。对比上线前后业务办理情况,办公助手累计节省工时超500小时,相同业务平均响应时间缩短70%。同时,办公助手的应用有助于提升精细化管理水平。

晋能控股煤业集团同忻矿2021年以来运销设备故障率同比下降了26%。他们研发了集智能化二维码、大屏幕、电脑、手机、微信软件于一体的“智慧管家”,不仅能自动生成调度数据,而且还能将一个个孤立的作业面整合为机电设备管理的数据链,使分散的管理模式升级为立体化、透明化、科学化的管控体系。

多种车型齐上阵

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国家能源集团朔黄铁路采用移动闭塞系统

华能集团伊敏露天矿已成为了电动重型卡车应用的示范基地。与传统的柴油重卡相比,电动重卡电费成本优势非常明显。自2020年8月21日开工以来,电动卡车2020年累计完成剥离146万立方米,累计耗电253.6万千瓦时,单耗约为1.73千瓦时/立方米。经统计,电动卡车燃料成本为传统燃油车的十分之一,且单台车每年可节约柴油8.75万升,环保示范效应显著。

国家能源集团朔黄铁路重载移动闭塞技术发布及开通会2021年6月19日在石家庄举行并宣布,朔黄铁路成为我国第一条采用移动闭塞系统的重载铁路。这标志着我国重载铁路技术实现重大突破性进展。

中国煤炭科工集团太原研究院研制的国内首台10吨薄煤层新能源防爆铲运车在国家能源集团神东煤炭集团完成井下工业性试验,成功填补了我国矿用新能源铲运车技术空白。该新能源防爆铲运车整车高度1.3米,具有良好的抓地和驱动能力,适应薄煤层工作面复杂路况。

采后填充有妙招

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冀中股份邢东矿智能化矸石充填工作面

冀中能源股份公司邢东矿建成全国首个智能化矸石充填工作面,年处理煤矸石70万吨。该系统主要包括地面充填站和投料孔、井下运矸巷道和矸石仓等运输系统,优化矸石充填工艺,研制自动化、智能化的充填装备等,具备了对所有设备运行状况和各类数据的智能收集、整理、分析和传输能力,实现了工作面所有设备的联动控制。

中国煤炭地质总局掌握了新型覆岩离层注浆技术,主要将其应用于采空区地面减沉控制及固体废物处理,同时向含水层保护、减少矿井涌水量、防治冲击地压等方面拓展运用。该技术利用地下空间进行固废充填,用“充填压实体+保护煤柱+覆岩关键层”的稳定框架结构,保护上部地层及含水层,有效阻截水源破坏、冲击地压以及地面变形,达到固废处理、环境治理(地表减沉、含水层保护、防治冲击地压、增强老空区地基承载力)、资源释放多重目的。

救援增加新技能

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国家矿山应急救援大地特勘队队员在操作钻井设备

地质勘探一般是垂直钻孔,但在矿山救援中当地面有建筑、水域等障碍物,无法打垂直孔,需要通过定向钻进技术施工定向钻孔。中国煤炭地质总局国家矿山应急救援大地特勘队研发了钻孔救援中需要的大孔径钻孔救援、定向钻孔等技术,在矿山灾害救援实践中总结形成了“超短距离螺旋式纠偏技术”。2021年1月山东栖霞笏山金矿爆炸事故救援工作中,国家矿山应急救援大地特勘队应用该技术成功打通第一口生命保障孔,为成功营救11名矿工发挥了关键作用。

资讯中心

安徽理工大学承担的“5G+煤炭安全精准开采”项目成果评价达到国际领先水平

2022-2-12 22:27:44

资讯中心

国家能源局批准发布《煤矿井下强制增渗工程设计规范》等17项涉煤行业标准

2022-2-12 22:27:46

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