国家能源集团打造“1235”煤矿智能化建设模式 加快推进煤炭工业高质量发展

国家能源集团拥有“煤电运化一体化”运营模式,现有生产煤矿73处,产能6.2亿t/a。国家能源集团坚决贯彻落实习近平总书记视察国家能源集团榆林化工有限公司时的重要讲话精神,立足新发展阶段,全面贯彻新发展理念,融入新发展格局,积极贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略,深入落实《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,按照“安全、高效、绿色、智能”的建设理念,以“减人、增安、提效”为根本目的,经过多年的创新实践,探索形成了“1套体系全面统筹、2种模式激发创新、3类煤矿示范引领、5位一体高效推进”的“1235”煤矿智能化建设模式,全力开展煤矿智能化建设,加快企业数字化转型升级,坚定不移地推动煤炭工业高质量发展。

宝日希勒矿区水文地质条件及地下储水可行性研究

为了解决宝日希勒露天矿季节性矿坑水富余和用水短缺问题,实现矿区水资源的合理调蓄利用,在对矿区地质、水文地质、构造等条件进行研究的基础上,开展了矿坑水量质特征、典型污染组分处理等方面的研究。结果表明:宝日希勒矿区位于完整的陈旗煤田水文地质单元内,为波状高平原地貌,第四系底板高于区域地下水位,属于透水不含水地层;白垩系大磨拐河组各含水层之间水力联系不明显,煤层是其主要含水介质;受地质构造及古地理环境控制,宝日希勒矿区的东、南、北三面为隔水边界、西部为补给边界,形成了相对封闭的向斜蓄水构造;首采区东侧为一背斜轴部,且发育1条北北西向正断层(F15),由于含隔水层交错,与二采区之间形成了隔水性能较好天然坝体(坝体宽度>200 m),在首采区西侧建设地下储水库,既能保证二采区内排土场和采坑安全,又可以实现首采区西侧有效储水,储水库容可达119.0×10^(4) m^(3);矿区用水季节性差异较大,冬春季矿坑水富余量为72×10^(4)~81×10^(4) m^(3),矿坑水经混凝沉淀预处理和土壤表层强化处理,将宝日希勒矿坑水中浊度降至水质标准限值,可以实现矿坑水地下储存的量质安全。通过确定安全的地下储水地址,研发科学合理的预处理工艺,实现了宝日希勒矿区矿坑水的有效保护和可持续利用。

高瓦斯矿井超大区域瓦斯治理技术

基于大功率定向钻进技术与装备的发展和矿井瓦斯防治技术的提升,保德煤矿先后创造了2311、2570、3353 m井下顺层定向长钻孔瓦斯抽采施工纪录,为矿井实施超大区域瓦斯治理技术提供了基础条件。以保德煤矿8号煤的煤层气防治为研究对象,基于超长工作面区域瓦斯治理需要,依据区域范围及预抽时间的不同,分别采用井上井下联合抽采、盘区超前大区域预抽、掘进工作面主巷羽状钻孔大区域预抽、采煤工作面大区域递进式预抽等措施对采掘区域内煤层气进行了大面积超前预抽,为煤层气治理提供了充裕的时间和空间,确保了抽采达标所必备的时间条件;针对8号煤层透气性低、抽采衰减快的问题,采用定向钻孔分段压裂增透技术并辅以高效封孔工艺技术,实现了煤巷掘进前和工作面回采前煤层气的高效治理;针对矿井超长工作面回采后形成的大范围采空区瓦斯异常涌出问题,提出并实施了大范围采空区平衡卸压抽采技术,有效地阻止了采空区瓦斯涌入采掘空间。实践表明:保德煤矿8号煤层通过实施超大区域瓦斯治理技术措施,煤层气预抽率大于30%,切实有效地解决了工作面采掘期间的瓦斯涌出治理问题,矿井生产全过程瓦斯抽采达标;采掘工作面月产量达80万t,掘进工作面月单进尺560 m以上,实现了高瓦斯矿井长周期安全高效生产,实践证实了超大区域瓦斯治理技术具有显著的安全和经济效益。

露天煤矿无人驾驶矿卡安全冗余设计与研究

针对矿卡无人驾驶的运行安全问题,以矿卡的角度,分析了矿卡无人驾驶系统架构,设计了无人驾驶矿卡安全冗余整体框架。在此基础上,针对线控系统,进行了双控制器、双通信总线、多传感器和多执行套件的安全冗余设计方法;针对车载无人驾驶系统,进行了硬件、软件和作业安全的安全冗余设计。通过合理的安全冗余设计和安全冗余控制策略,可以确保矿卡能够安全、可靠地工作,防止故障发生,提高矿山生产效率和安全性,降低生产成本。