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神东煤炭集团两年投入36亿元驱动科技创新流量

发布时间:2019-11-20 18:35:56 阅读: 来源:垫圈厂家

神东煤炭集团两年投入36亿元驱动科技创新

今年11月,继2012年7月首次召开科技大会暨神东煤炭技术研究院成立大会之后,神东煤炭集团召开了第二届科技大会,总结两年间神东煤炭集团取得的科技成果及研讨部署下阶段科技发展工作。

两年来,神东煤炭集团在科技方面的投入高达36亿元,获得国家补助科技资金1.4亿元;完成科技成果125项,其中获得国家科技进步奖1项、省部级科技进步奖16项、神华集团科技进步奖10项;员工完成创新创效成果达2800项,获神华集团优秀成果奖189项,申请专利266项,授权专利195项。

首届科技大会召开不久,神东煤炭集团对科技创新工作进行了全面部署,实行了科技管理体制,整合专家组科研力量,组建煤炭技术研究院,与中国煤炭科工集团、中国矿业大学等30余家著名科研机构建立了长期稳定的产学研用战略联盟,并与地方开展技术创新合作。

在短时间内,神东煤炭集团针对采掘、机电、运输、安全、环保等重点领域开展技术攻关,先后研制成功世界首套全断面高效快速掘进技术工艺系统,千万吨矿井群资源与环境协调开发技术,综采高压、大流量泵站及系统研发技术,大采高综采工作面末采使用柔性纤维网挂网工艺,大柳塔煤矿大柳塔井下水平开采技术,神东矿区煤矿地下水库关键技术研究与应用,锦界数字化矿井示范工程,神东“一网一站”项目,易维护新型摇臂研制、浅埋深、薄基岩、安全高效沿空留巷关键技术等诸多重大科技创新项目。

全断面高效掘进系统是神东煤炭集团联合中国煤炭科工集团太原研究院、沈阳北方重工集团共同开发、联合研制的世界首套煤矿高端掘进装备。该项目从2012年开始研发,历经18个月的科研攻关获得成功。2014年5月20日,该系统全部设备部件由沈阳运抵神东后,开始地面组装调试。6月17日整套系统部件运至大柳塔煤矿,在该矿井下52501回顺掘进工作面完成组装。从6月26日开始,该系统进行工业性调试运行,经过一个多月的磨合期逐步趋于稳定。8月,应用该系统,52501工作面平均日进尺突破100米,最高日进尺达132米,全月进尺突破3000米大关,达到3088米,创矿井单月进尺最高纪录,全断面高效掘进系统也因此荣获神东煤炭集团两届科技大会特等奖。

神东煤炭集团依靠科技创新战略,有力激发了广大员工参与技术革新的热情,使企业收获了累累硕果。矿区开发20多年间,该集团收集的员工申报创新创效项目超过7000项,仅在近两年内完成的创新创效成果就有2800项,相当于过去20年的40%。两年来,该集团还申报职工技术创新工作室15个,开展项目研究38项,同时推广11批915项优秀亮点项目。涌现出5项以发明人名字命名的技术成果奖和3个优秀科技创新工作室。

此次科技大会上,又涌现出一批基层创新能手。金虎胶管剥胶刀的发明人郭金虎,是设备维修中心二厂胶管车间的钳工,他通过改进刀架、变换转动带、调整扭矩等技术革新手段发明制作的五台胶管剥管机,大大提高了剥胶效率,一年可完成全车间80%、高达20万根的胶管剥胶任务。拥有“专利之星”称号的周成军,一个人拥有7项专利,这些专利都与井下瓦斯灾害的管控、治理密切相关,包括分离瓦斯的方法、利用废弃巷道贮存瓦斯的方法、二氧化碳置换矿井采空区瓦斯的方法、煤矿采煤工作面回风隅角的瓦斯治理方法4项,有力促进了煤矿的瓦斯管控和治理工作。

在此次神东煤炭集团的科技创新大会上,呈现出众多的科技创新成果,他们都将被更直接地转化为生产力,为企业的更好发展增添新动力。

分布式地下水库技术

作为一个世界级大型煤炭企业,神东煤炭集团一直将矿区水资源综合利用与生态环境保护项目放在企业发展建设的重要位置。2009年,神东煤炭集团在大柳塔煤矿开始了分布式地下水库示范工程建设,在综合考虑采空区工程地质、煤柱强度、渗透性和地面用水需求等因素后,选取了四盘区、老六盘区、新六盘区等采空区进行储水,并通过联巷或管道相连,形成煤矿分布式地下水库。同时,将新开采煤层的矿井水,由排水钻孔向上泵排至采空区,通过注水孔分别注入四盘区、老六盘区和新六盘区采空区,利用矸石对矿井水进行井下净化处理并储存。

目前,大柳塔煤矿涌水量约为每小时400立方米,全部通过不同水平间的连接管道由注水孔注入到采空区的地下水库,经矸石自然净化过滤。其中,日均4500立方米的净化水供地面生产和生态绿化使用,其余部分储存于地下水库或供井下生产使用,实现了矿井水的循环利用。为保障煤矿分布式水库的安全运行,该矿在各顺槽口密闭进行了工字钢混凝土加固,构筑了人工坝体。同时,建设了地下水库运行监测和自动控制工程,利用井下自动监测网,实现了水泵等设备自动监测与控制。

为了准确掌握开采区各个含水层的分布状况以及受采动影响的变化情况,神东煤炭集团与中国矿业大学合作,利用先进地质雷达系统对开采区域进行了全方位的勘探。

目前,神东煤炭集团通过不断推广应用煤矿分布式地下水库技术,已在15个矿井储水2700多万立方米,可为大部分矿区提供生产和生活用水,成功地解决了在生态环境极度脆弱条件下大规模煤炭开采与生态环境保护之间的矛盾。(李小龙 何瑞敏)

煤矿数字矿山建设

2013年12月,历时两年半建设的神华集团数字矿山锦界示范矿井正式上线运行,经过10个多月的运行,锦界煤矿发生了很大的变化。在数字矿山建设中,神华集团自主研发了综合智能一体化软件平台,该平台由高度集成共享的生产控制系统和生产执行系统两部分组成。

据锦界煤矿的一位调度人员介绍,通过生产控制系统对井下的采、掘、机、运、通等所有系统进行实时监控,由调度室来远程实时监控各种设备的工作状态及运行参数,然后通过生产执行系统进行综合分析,可最大化组织安全生产,提高作业人员工作效率,使整个生产执行过程真正实现了数字化和信息化。

自数字矿山建设运行以来,原来的控制台升级为自动化远程控制台,该矿工作人员只需坐在监控室里,点击鼠标,就能对远在万米之外的设备状况、煤机启停、采煤工作面压力值等一目了然。该平台集视频监测工业电视、3G网络通讯、IP广播于一体,同时把手机变成终端,凡3G网络覆盖的全部信息都能实时反馈并传输到调度室。

在此基础上,新增加的防爆电脑和煤机视频监测将所有大数据在防爆电脑上实现集中显示和远程控制,通过视频可以随时监测设备运行情况,为安全生产提供可靠的数据支撑。

值得一提的是,综采工作面应用地面远程控制功能,实现了远程自动化割煤,井下作业人员的劳动强度大大降低。

据了解,数字矿山建设以来,通过首次研发建设了以万兆以太环网为主干、3G无线通信及数据网全覆盖的信息网络,实现井下环境、设备与生产过程数据的全面、实时、自动采集和可靠传输。与此同时,井下主要生产环节及设备地面远程智能控制,供电、通风、压风、主运输等固定岗位基本实现了无人值守。(刘娜 李德春 张振江)

全断面高效快速掘进系统

日前,世界首套全断面高效快速掘进系统在神东煤炭集团大柳塔矿成功使用。

该系统成功融合了盾构与掘锚机的多项技术,解决了掘进、打锚、支护等多项工作同步进行的问题,实现巷道全断面一次成型,连续掘进,可实现调车,最大限度地减轻了人员劳动强度,提高了巷道质量和操作的安全性。

作为神东煤炭集团十大科技创新工程之一,全断面高效快速掘进系统主要用于大采高、长距离工作面顺槽掘进。系统总长约210米,总重630吨,总装机功率超过2538千瓦,包括全断面掘进机、十臂锚杆钻车、破碎转载机、可弯曲胶带转载机、迈步自移机尾和自移动力站6种设备。系统集全断面连续切割技术、自动定位、无线遥控技术、快速装运、机载除尘、机载锚杆钻机、调车等功能于一体。其最大的亮点是成功融合了盾构与掘锚机的多项技术,解决了掘进、打锚、支护等多项工作同步进行的问题,使煤炭采掘巷道断面可一次成型。

据神东煤炭集团设备维修中心副主任、二厂厂长邢金岭介绍,使用全断面高效快速掘进机及配套支护设备掘进巷道,正常生产掘进速度为0.2米/分钟,最大掘进速度为0.4米/分钟,运输能力突破1500吨/小时。掘进断面达到25平方米以上,可以实现50米无线遥控,日进尺将突破150米,最终实现月进尺4000米目标,巷道断面一次成型、掘支同步、连续作业,成巷速度提高一倍以上。(马俊虎 冯韶新)

沿空留巷技术

众所周知,沿空留巷技术是实现无煤柱开采的关键技术。神东煤炭集团经过十几年的创新努力,结合神府东胜煤田赋存条件以及国内外采煤设备发展现状,沿空留巷技术在安全高效开采方面取得了突破。

目前,沿空留巷技术一般采取硬模滑移和充填等技术方式,但存在留巷效率低等问题。西安科技大学研究的“柔模混凝土快速沿空留巷技术”有效克服了沿空留巷影响回采效率难题。为了使此项科研成果得以验证实现,神东煤炭集团与西安科技大学于2011年合作立项“浅埋深、薄基岩、安全高效柔摸混凝土快速沿空留巷技术研究”科研项目,并在榆家梁煤矿9个多月的应用试验中获得成功。

榆家梁煤矿43308工作面运输顺槽沿空留巷项目于2013年1月25日正式开工,试验工程于同年10月11日结束。此次科研试验达到了预期目标,共施工259天,留巷长度1985米,最大施工速度达到每天14米。

神东沿空留巷技术在有效破解影响回采效率难题的同时,还“留”出了一大笔经济效益。据该集团煤炭技术研究院工程技术研发部副部长杨继元介绍,榆家梁煤矿43308工作面沿空留巷实施后,预期可获得的经济效益为887万元。

除了可观的经济效益,沿空留巷技术还可有效解决井下的安全问题。一是沿空留巷工艺为实现Y型通风创造了必然条件,解决了回采工作面上隅角瓦斯、一氧化碳、氮气等有害气体超限的问题。二是实施无煤柱沿空留巷后,留巷处于工作面的降压区内,巷道受二次采动应力影响减小,提高了回采超前段的安全率。三是由于沿空留巷大量降低了煤炭损失,留在采空区煤炭大量减少,很大程度上消除了自然发火的根源和几率。 (刘玉秀 魏文玉)

“一网一站”项目

神东煤炭集团“一网一站”通讯技术自2013年6月在上湾煤矿成功验收后,又在锦界煤矿进行了大规模的推广实施,已经具备了验收条件。

目前,神东煤炭集团井下信息化系统已逐步开通了井下无线通信、人员定位、车辆定位、安全监控等八大信息系统,可实现井下生产井上呈现,井下生产井上控制,但同时也面临着系统多、管理分散、维护困难等多方面问题。因此,研究利用万兆环网实现八大系统的统一接入,统一承载、统一管理,彻底实现多网合一就成了该集团要迫切实现的目标。

为此,神东煤炭集团提出了研发“一网一站”项目的技术创新课题,其中的“一网”是指通过建设万兆环网实现对无线通信、人员定位、车辆定位、安全监控等八大系统的统一接入、统一承载、统一管理,而“一站”是指通过综合分站集成无线通信、定位和语音广播功能。

2012年11月,神东煤炭集团与华为公司签订了“一网一站”项目框架合作协议。截止目前,“一网一站”项目建设进展顺利。上湾煤矿和锦界煤矿已完成了功能测试和验证工作,其中锦界煤矿万兆环网实现了对无线通信、人员定位、车辆定位、安全监控等八大系统的统一接入、统一承载;井下综合分站实现了语音广播、人员定位和无线通讯系统的硬件集成,采用电信CDMA技术,实现语音通信、数据上网、彩信视频等功能,井上井下一机一号,无缝互通,人员定位系统定位精确达到10米左右。

“一网一站”项目建成后将使神东煤炭集团的信息化水平实现新的跨跃式提升,不仅可为安全高效生产提供更加有力的信息技术保障,而且将进一步促进企业与国家通讯网的互联互通。那时,即使置身“万米”矿井深处的任何地点,神东人仍可实现与全国乃至与“地球村”居民的视频通话,成为名符其实的“千里眼”、“顺风耳”。(王继明)

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