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科技創(chuàng)新是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本動力，是構(gòu)建煤炭產(chǎn)業(yè)新格局的核心支撐。煤礦科技日新月異，已經(jīng)從單一系統(tǒng)智能向全系統(tǒng)智能轉(zhuǎn)變，范圍實現(xiàn)井上井下全系統(tǒng)、全流程覆蓋。2021年，越來越多的“黑科技”得到推廣應(yīng)用，礦工的勞動強度降下來了，企業(yè)的生產(chǎn)效率顯著提升，煤炭企業(yè)正朝著高新技術(shù)企業(yè)大步邁進。

“空天地時”護生態(tài)

2021年6月30日，中國煤炭地質(zhì)總局實施的青海木里項目按時保質(zhì)圓滿地完成了設(shè)計批復(fù)的覆土復(fù)綠，種草面積共計19785畝

中國煤炭地質(zhì)總局研發(fā)的“空天地時”一體的煤炭生態(tài)地質(zhì)綜合勘查與生態(tài)地質(zhì)層構(gòu)建和修復(fù)技術(shù)，在礦山生態(tài)環(huán)境修復(fù)中，采用ETM遙感、高分遙感、InSAR變形監(jiān)測等遙感技術(shù)，對煤礦開發(fā)形成的渣山、邊坡、活動滑坡體的變形、滑移進行動態(tài)勘查與監(jiān)測，建立數(shù)字高程模型，對破壞的生態(tài)地質(zhì)層段進行構(gòu)建與修復(fù)，高質(zhì)量完成了青海木里高原高寒地區(qū)的生態(tài)治理修復(fù)工程。

工作面“找直”更精確

803所新躍聯(lián)匯公司人員進行相關(guān)產(chǎn)品測試

中國航天科技集團803所新躍聯(lián)匯公司研制的井下慣性導航系統(tǒng)在中國平煤神馬集團十礦等企業(yè)進行井下示范性應(yīng)用并取得成功。通過檢測加速度和角速率，慣性導航系統(tǒng)可以檢測位置、速度和姿態(tài)變化。煤礦采用慣性導航系統(tǒng)后，一方面可實現(xiàn)連續(xù)截割；另一方面減少了井下的工作人數(shù)。此外，采用慣性導航系統(tǒng)可以使采煤機的自動化水平大幅提升，為礦井井下全自動化生產(chǎn)、建立三維地質(zhì)模型和記憶截割創(chuàng)造了數(shù)字化條件。

“快掘”再添新利器

河南能源永煤公司城郊礦投用巖石隧道掘進機

3.0版本的快掘設(shè)備正在陜煤集團榆北煤業(yè)公司曹家灘礦井下服役；小保當?shù)V業(yè)公司的護盾式掘進機器人、巖巷快掘成套裝備等四類快掘設(shè)備，掘進長度超過2萬米，成功掘出兩個工作面。榆北煤業(yè)公司破解了采掘失衡難題，月進尺1500米已成為“標配”，最高月進尺達2020米。

國產(chǎn)首臺煤礦全功能、智能化TBM（巖石隧道掘進機）——“永煤先鋒號”，在河南能源永煤公司城郊煤礦二水平南翼回風大巷Ⅲ聯(lián)合運轉(zhuǎn)成功。這是河南省首臺礦用TBM，也是由我國自主研發(fā)制造的國內(nèi)煤礦首臺全功能、智能化TBM，實現(xiàn)巖巷進尺每月400米，累計減少崗位工246人。

2021年10月中旬，淮北礦業(yè)集團袁店二礦七采區(qū)軌道上山，宣告“淮盾1號”盾構(gòu)作業(yè)線實現(xiàn)精準貫通。該盾構(gòu)機直徑4.88米、長84米，適應(yīng)坡度±19度，重530噸，集掘進、出渣、支護、除塵、導向等功能于一體，可大幅提高掘進效率。袁店二礦和該集團工程處先后創(chuàng)下月進尺260米、286米直至295米的紀錄。

礦工戴上新礦燈

華陽集團進行礦燈實時視頻通信模擬演示

淮北礦業(yè)集團依靠單兵裝備與煤礦物聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)井下作業(yè)全程可控。單兵裝備指的是每個人隨身攜帶通信、定位、攝像等工具的集約化統(tǒng)稱，如智能手機、藍牙激光瓦斯傳感器等，最典型的是智能礦燈。它在不改變礦燈形態(tài)的基礎(chǔ)上，集智能芯片、攝像頭、通話裝置等模塊于一體，具備音視頻對講、人員連續(xù)定位、圖片和視頻拍攝并傳輸、調(diào)度呼叫等功能；具備藍牙數(shù)據(jù)中繼功能，連接藍牙便攜式瓦斯檢測儀，可以實時上傳瓦斯檢測濃度數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸瑯耍�就會報警�?/p>

華陽新材料集團自主研發(fā)的本安型智能礦燈，已具備商用推廣條件；智能礦燈管理系統(tǒng)取得國家版權(quán)局下發(fā)的計算機軟件著作權(quán)登記證書。該智能礦燈集組群對講、融合通信、精確定位、實時視頻等功能于一體，將防爆手機、人員定位標識卡等裝備的功能全部集成在礦燈上，讓井下作業(yè)人員像用智能手機一樣，隨時與地面生產(chǎn)調(diào)度和工友進行通信交互。

供電系統(tǒng)獲突破

晉能控股裝備制造集團安易電氣有限公司研制的井下智能化供電系統(tǒng)

晉能控股裝備制造集團安易電氣有限公司研制出全國首套煤礦井下智能化供電系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備、通信、集控以及備用電源的有機融合，解決了井下傳統(tǒng)供電系統(tǒng)通信端口互不兼容、管理技術(shù)整體落后等“卡脖子”難題，為智慧化礦山建設(shè)提供了裝備和技術(shù)保障。

淮河能源煤業(yè)公司正式上線煤炭行業(yè)首個供電線路信息化系統(tǒng)。該平臺可以自動識別隱患，第一時間將警報信息發(fā)送給信息檢測員，并按照信息檢測員判斷的風險等級，指派附近巡線人員及時處理。下一步，將實現(xiàn)重點區(qū)域、重點線路全覆蓋。

井上有了“一張圖”

淮河能源煤業(yè)公司GIS一張圖信息平臺

淮河能源煤業(yè)公司打造的GIS一張圖信息平臺，可實時精準感知安全風險、地質(zhì)地測等近十個系統(tǒng)的“心跳”和“脈搏”，通過生產(chǎn)系統(tǒng)的有效整合、集中遠程管控，及時調(diào)整各生產(chǎn)系統(tǒng)的運行情況，實現(xiàn)煤礦井下及地面工業(yè)廣場一屏盡覽。

徐礦集團張雙樓礦打造“一張圖”管控平臺，輕點鼠標，回采工作面進度、人員以及車輛實時定位、風量風速風壓實時數(shù)據(jù)等內(nèi)容在大屏幕上一目了然。該礦生產(chǎn)調(diào)度指揮中心與智能機電、地質(zhì)、運輸、通防、洗煤控制室5個分控室，接入“一張圖”管控平臺，實現(xiàn)了線上線下即時調(diào)度。該礦還建立了可動態(tài)構(gòu)建、更新的礦山透明化三維地質(zhì)模型，使遠程可視化井下實時巡查變?yōu)楝F(xiàn)實。

請個“管家”提效率

晉能控股煤業(yè)集團同忻礦智慧裝運系統(tǒng)

中國神華研發(fā)了辦公助手，該助手具有自動收集整理數(shù)據(jù)、驗證分析數(shù)據(jù)、記錄、計算決策產(chǎn)出、協(xié)調(diào)管理、傳輸交流、生成報表等基礎(chǔ)功能。截至2021年4月，辦公助手已累計執(zhí)行OA公文處理流程3500余次，處理發(fā)文1300件，處理收文1700件，郵件收文登記140條。對比上線前后業(yè)務(wù)辦理情況，辦公助手累計節(jié)省工時超500小時，相同業(yè)務(wù)平均響應(yīng)時間縮短70%。同時，辦公助手的應(yīng)用有助于提升精細化管理水平。

晉能控股煤業(yè)集團同忻礦2021年以來運銷設(shè)備故障率同比下降了26％。他們研發(fā)了集智能化二維碼、大屏幕、電腦、手機、微信軟件于一體的“智慧管家”，不僅能自動生成調(diào)度數(shù)據(jù)，而且還能將一個個孤立的作業(yè)面整合為機電設(shè)備管理的數(shù)據(jù)鏈，使分散的管理模式升級為立體化、透明化、科學化的管控體系。

多種車型齊上陣

國家能源集團朔黃鐵路采用移動閉塞系統(tǒng)

華能集團伊敏露天礦已成為了電動重型卡車應(yīng)用的示范基地。與傳統(tǒng)的柴油重卡相比，電動重卡電費成本優(yōu)勢非常明顯。自2020年8月21日開工以來，電動卡車2020年累計完成剝離146萬立方米，累計耗電253.6萬千瓦時，單耗約為1.73千瓦時/立方米。經(jīng)統(tǒng)計，電動卡車燃料成本為傳統(tǒng)燃油車的十分之一，且單臺車每年可節(jié)約柴油8.75萬升，環(huán)保示范效應(yīng)顯著。

國家能源集團朔黃鐵路重載移動閉塞技術(shù)發(fā)布及開通會2021年6月19日在石家莊舉行并宣布，朔黃鐵路成為我國第一條采用移動閉塞系統(tǒng)的重載鐵路。這標志著我國重載鐵路技術(shù)實現(xiàn)重大突破性進展。

中國煤炭科工集團太原研究院研制的國內(nèi)首臺10噸薄煤層新能源防爆鏟運車在國家能源集團神東煤炭集團完成井下工業(yè)性試驗，成功填補了我國礦用新能源鏟運車技術(shù)空白。該新能源防爆鏟運車整車高度1.3米，具有良好的抓地和驅(qū)動能力，適應(yīng)薄煤層工作面復(fù)雜路況。

采后填充有妙招

冀中股份邢東礦智能化矸石充填工作面

冀中能源股份公司邢東礦建成全國首個智能化矸石充填工作面，年處理煤矸石70萬噸。該系統(tǒng)主要包括地面充填站和投料孔、井下運矸巷道和矸石倉等運輸系統(tǒng)，優(yōu)化矸石充填工藝，研制自動化、智能化的充填裝備等，具備了對所有設(shè)備運行狀況和各類數(shù)據(jù)的智能收集、整理、分析和傳輸能力，實現(xiàn)了工作面所有設(shè)備的聯(lián)動控制。

中國煤炭地質(zhì)總局掌握了新型覆巖離層注漿技術(shù)，主要將其應(yīng)用于采空區(qū)地面減沉控制及固體廢物處理，同時向含水層保護、減少礦井涌水量、防治沖擊地壓等方面拓展運用。該技術(shù)利用地下空間進行固廢充填，用“充填壓實體+保護煤柱+覆巖關(guān)鍵層”的穩(wěn)定框架結(jié)構(gòu)，保護上部地層及含水層，有效阻截水源破壞、沖擊地壓以及地面變形，達到固廢處理、環(huán)境治理（地表減沉、含水層保護、防治沖擊地壓、增強老空區(qū)地基承載力）、資源釋放多重目的。

救援增加新技能

國家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊隊員在操作鉆井設(shè)備

地質(zhì)勘探一般是垂直鉆孔，但在礦山救援中當?shù)孛嬗薪ㄖ�、水域等障礙物，無法打垂直孔，需要通過定向鉆進技術(shù)施工定向鉆孔。中國煤炭地質(zhì)總局國家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊研發(fā)了鉆孔救援中需要的大孔徑鉆孔救援、定向鉆孔等技術(shù)，在礦山災(zāi)害救援實踐中總結(jié)形成了“超短距離螺旋式糾偏技術(shù)”。2021年1月山東棲霞笏山金礦爆炸事故救援工作中，國家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊應(yīng)用該技術(shù)成功打通第一口生命保障孔，為成功營救11名礦工發(fā)揮了關(guān)鍵作用。