中国煤炭科工集团有限公司－国务院国有资产监督管理委员会

中国煤炭科工集团有限公司

　　　发布时间：2017-06-02

53．面向智能开采的“透明矿井”构建技术

【所属领域】其他：煤矿智能开采

【中央企业名称】中国煤炭科工集团有限公司

【技术产品简介】透明矿井是从地质保障技术出发面向智能开采的基础技术，利用三维地震、定向钻探、槽波地震、钻孔物探、微震监测、电阻率监测等先进的精细探测、监测技术获取地质信息，以大数据和云计算为基础，借助三维动态可视化建模、同步映射、人工智能等技术，实现数据、信息、知识三层架构下的全息透明，构建面向智能开采的透明矿井综合感知指标体系，协同集成煤矿生产系统，实现矿井全生命周期内的生产活动动态监管和预警，形成服务于煤炭工业的安全生产、智能开采的工业应用软件平台，提供完整的智能开采地质保障解决方案。

【产品图片】

图1 IC一体化解决方案

图2多源数据融合系统

图3 三维地质建模系统

图4 规划截割系统

图5 数字孪生系统

图6 现场应用

【与国外同类技术产品对比情况】

技术对比情况：领先

价格对比情况：低于

国外技术产品厂家及名称：与美国艾默生集团勘探与生产软件公司SKUA-GOCAD软件产品部分功能重合

【技术指标】

1．地震动态预测—三维地震勘探动态解释，识别地层以及地质异常体（断层、陷落柱）等：三维地震动态预测煤层顶底板深度的精度<1m，预测直径>10m的陷落柱的准确率>60%，预测落差>3m的断层的准确率>60%，排除直径>10m的陷落柱的准确率98%

2．多源数据融合—地质钻探、勘探资料的数据融合：实现三维地震、钻探、测量、测井、孔中雷达、地质编录等多源数据融合

3．三维动态地质建模—矿井三维精细地质建模、三维模型任意角度切剖、工作面与井巷建模、实现煤层及顶底板的断层、陷落柱、褶皱的三维展示：地质模型的局部网格分辨率不大于10mm，三维地质模型动态响应为小于10秒级

4．透明矿井同步映射—构建包含井巷模型、地表和多地层模型的矿井生产数字化场景，实现井巷数字化，具备地质信息实时映射功能与透明矿井多角度巡查与动态交互功能：可视化模型精度达到20厘米；同步映射延迟时间小于1分钟；动态漫游连续工作24小时无宕机。

104．掘支运一体化快速掘进关键技术与装备

【所属领域】先进工艺、高端装备

【中央企业名称】中国煤炭科工集团有限公司

【技术产品简介】我国煤矿巷道掘进存在掘进效率低、用人多、安全性差等问题，导致大部分矿井采掘失衡，掘进面安全事故频发，为此研发了掘支运一体化快速掘进关键技术与装备，开创了掘支运“三位一体”快速掘进新模式，创建了全流程机械化快速掘进作业线，实现了掘进技术与装备的重大突破。

成套装备由掘锚一体机、模块化锚杆转载机、柔性连续运输系统、中央自动化控制平台等组成，已形成适应简单到复杂等不同地质条件系列化成套快速掘进技术及装备，具有掘支平行、全宽截割、自动支护、柔性运输、协同控制、安全环保等特点，该技术将掘支平行作业率由不足25%增至50%~70%，掘进速度提高1~3倍，作业人员减少60%。

【产品图片】

图1

图2

【与国外同类技术产品对比情况】

技术对比情况：领先

价格对比情况：低于

国外技术产品厂家及名称：奥地利山特维克企业MB670系列掘锚一体机、日本小松久益企业EJM2×170/4-2掘锚一体机、日本小松久益企业FCT系统（可弯曲胶带运输机）

【技术指标】

1．掘支平行作业时间占比—截割、支护同时作业时间占单次循环作业的比例：50%~70%

2．截割功率—掘锚一体机截割功率：340KW

3．锚杆钻机数量—掘锚一体机和锚杆转载机上机载的锚杆钻机数量：≥8台

4．运输能力—运输系统单位时间运输量：1600t/h

5．柔性连续运输系统水平弯曲半径—柔性连续运输系统架体内侧水平弯曲半径：8m

6．运输重叠搭接长度—后配套上下运输皮带最大重叠搭接距离，重叠搭接距离约长，则可满足约高进尺连续掘进、无需延伸皮带的要求：50~150m

141．9m级特厚煤层系列采煤机

【所属领域】高端装备

【中央企业名称】中国煤炭科工集团有限公司

【技术产品简介】以一次采全高方式开采8-9m特厚煤层，具有生产效率和回采效果高的突出优点。8-9m特厚煤层采煤机是该厚度煤层综采成套设备中的关键装备，承担着割煤和装煤的重要任务。该系列采煤机最大装机功率3450kW，整机重量200-230t，具备智能化采煤功能，具有年产1500万吨以上的生产能力，创最大采高和装机功率两大世界纪录。

【产品图片】

【与国外同类技术产品对比情况】

技术对比情况：领先

价格对比情况：相当

国外技术产品厂家及名称： JOY公司 7LS8A

【技术指标】

1．最大采高-采煤的最大高度：9.0m

2．最大装机功率-整机的装机功率：3450kW

3．生产能力-小时产量：≥6500t/h

4．智能化程度-智能感知、判断和决策能力：国际领先

5．大修周期-大部件需修理前过煤量：≥1500万吨

142．煤矿井下近水平超长孔定向钻进技术与装备

【所属领域】高端装备

【中央企业名称】中国煤炭科工集团有限公司

【技术产品简介】该成果包括：具有多逻辑保护回路与钻进参数监测功能的超长定向孔钻进装备、高强度大通孔无缆定向钻具和煤矿井下3000m超长距离传输的泥浆脉冲无线随钻测量系统、煤矿井下超长孔定向钻进技术。成果突破了井下顺煤层超长定向孔钻进中存在的钻进装备适应性差、测量信号传输距离受限、钻进工艺深孔钻进能力不足等技术瓶颈，填补了国内超长定向钻孔技术装备空白，满足了煤矿井下顺煤层3000m定向钻孔成孔需要，为大盘区瓦斯治理技术实施提供了技术装备支撑。成果显著提高了井下定向孔的钻进能力和钻进效率，有效推动煤矿瓦斯治理、水害防治以及隐蔽致灾因素探查等领域的技术进步，具有显著的经济和社会效益。

【产品图片】

图1 ZDY15000LD大功率定向钻机

图2 YHD3-3000型矿用泥浆脉冲随钻测量系统

图3 现场施工情况

【与国外同类技术产品对比情况】

技术对比情况：领先

价格对比情况：低于

国外技术产品厂家及名称：澳大利亚Valley Longwall VLD-1000定向钻进系统

【技术指标】

1．钻进装备性能-扭矩/推进力/泵量/泵压：15000N·m/300kN/460L/min/13MPa

2．钻进工艺-满足的工艺方法：回转、滑动、复合、正反扭转

3．钻进深度-钻进系统钻进深度：＞3000m

4．钻进效率-煤层超长孔日进尺量：＞200m/d

5．孔径-一次成孔直径：120mm

143．导井式竖井掘进机

【所属领域】高端装备

【中央企业名称】中国煤炭科工集团有限公司

【技术产品简介】导井式竖井掘进机是国内首台套具有自主知识产权，利用反井钻孔作为导井的大型综合凿井装备。创新形成了“整体框架导向、多点支撑、变频电机驱动、行星加单级减速、四油缸推进、锥形钻头破岩和超前钻头纠偏”的竖井掘进机整体结构，通过光缆或网络能够实现远程控制，减少井下作业人员。其涉及岩石破碎、机械加工、电气传动、液压控制、传感器测量、数字控制等多学科，用机械破岩代替传统的钻眼爆破破岩，能够实现破岩、出渣、支护平行作业，钻凿直径5.8-6.0m、深度800m-1000m的竖井井筒，具有机械化程度高、不需爆破作业、井下人员少、施工效率高、成井质量好、安全性高等优点。

【产品图片】