科技創(chuàng)新是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本動(dòng)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(shí)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(dòng)強(qiáng)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(jìn)。

      “空天地時(shí)”護(hù)生態(tài)

      中國(guó)煤炭地質(zhì)總局研發(fā)的“空天地時(shí)”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(cè)等遙感技術(shù)，對(duì)煤礦開發(fā)形成的渣山、邊坡、活動(dòng)滑坡體的變形、滑移進(jìn)行動(dòng)態(tài)勘查與監(jiān)測(cè)，建立數(shù)字高程模型，對(duì)破壞的生態(tài)地質(zhì)層段進(jìn)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

      中國(guó)航天科技集團(tuán)803所新躍聯(lián)匯公司研制的井下慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在中國(guó)平煤神馬集團(tuán)十礦等企業(yè)進(jìn)行井下示范性應(yīng)用并取得成功。通過檢測(cè)加速度和角速率，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可以檢測(cè)位置、速度和姿態(tài)變化。煤礦采用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)后，一方面可實(shí)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(dǎo)航系統(tǒng)可以使采煤機(jī)的自動(dòng)化水平大幅提升，為礦井井下全自動(dòng)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

      3.0版本的快掘設(shè)備正在陜煤集團(tuán)榆北煤業(yè)公司曹家灘礦井下服役；小保當(dāng)?shù)V業(yè)公司的護(hù)盾式掘進(jìn)機(jī)器人、巖巷快掘成套裝備等四類快掘設(shè)備，掘進(jìn)長(zhǎng)度超過2萬米，成功掘出兩個(gè)工作面。榆北煤業(yè)公司破解了采掘失衡難題，月進(jìn)尺1500米已成為“標(biāo)配”，最高月進(jìn)尺達(dá)2020米。

      國(guó)產(chǎn)首臺(tái)煤礦全功能、智能化TBM（巖石隧道掘進(jìn)機(jī)）——“永煤先鋒號(hào)”，在河南能源永煤公司城郊煤礦二水平南翼回風(fēng)大巷Ⅲ聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)成功。這是河南省首臺(tái)礦用TBM，也是由我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)內(nèi)煤礦首臺(tái)全功能、智能化TBM，實(shí)現(xiàn)巖巷進(jìn)尺每月400米，累計(jì)減少崗位工246人。

      2021年10月中旬，淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店二礦七采區(qū)軌道上山，宣告“淮盾1號(hào)”盾構(gòu)作業(yè)線實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)貫通。該盾構(gòu)機(jī)直徑4.88米、長(zhǎng)84米，適應(yīng)坡度±19度，重530噸，集掘進(jìn)、出渣、支護(hù)、除塵、導(dǎo)向等功能于一體，可大幅提高掘進(jìn)效率。袁店二礦和該集團(tuán)工程處先后創(chuàng)下月進(jìn)尺260米、286米直至295米的紀(jì)錄。

      礦工戴上新礦燈

      淮北礦業(yè)集團(tuán)依靠單兵裝備與煤礦物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)井下作業(yè)全程可控。單兵裝備指的是每個(gè)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(jī)、藍(lán)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(duì)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(lán)牙數(shù)據(jù)中繼功能，連接藍(lán)牙便攜式瓦斯檢測(cè)儀，可以實(shí)時(shí)上傳瓦斯檢測(cè)濃度數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，就會(huì)報(bào)警。

      華陽(yáng)新材料集團(tuán)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(guó)家版權(quán)局下發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記證書。該智能礦燈集組群對(duì)講、融合通信、精確定位、實(shí)時(shí)視頻等功能于一體，將防爆手機(jī)、人員定位標(biāo)識(shí)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(jī)一樣，隨時(shí)與地面生產(chǎn)調(diào)度和工友進(jìn)行通信交互。

      供電系統(tǒng)獲突破

      晉能控股裝備制造集團(tuán)安易電氣有限公司研制出全國(guó)首套煤礦井下智能化供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、通信、集控以及備用電源的有機(jī)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(gè)供電線路信息化系統(tǒng)。該平臺(tái)可以自動(dòng)識(shí)別隱患，第一時(shí)間將警報(bào)信息發(fā)送給信息檢測(cè)員，并按照信息檢測(cè)員判斷的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，指派附近巡線人員及時(shí)處理。下一步，將實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)線路全覆蓋。

      井上有了“一張圖”

      淮河能源煤業(yè)公司打造的GIS一張圖信息平臺(tái)，可實(shí)時(shí)精準(zhǔn)感知安全風(fēng)險(xiǎn)、地質(zhì)地測(cè)等近十個(gè)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(yuǎn)程管控，及時(shí)調(diào)整各生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)煤礦井下及地面工業(yè)廣場(chǎng)一屏盡覽。

      徐礦集團(tuán)張雙樓礦打造“一張圖”管控平臺(tái)，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，回采工作面進(jìn)度、人員以及車輛實(shí)時(shí)定位、風(fēng)量風(fēng)速風(fēng)壓實(shí)時(shí)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(jī)電、地質(zhì)、運(yùn)輸、通防、洗煤控制室5個(gè)分控室，接入“一張圖”管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了線上線下即時(shí)調(diào)度。該礦還建立了可動(dòng)態(tài)構(gòu)建、更新的礦山透明化三維地質(zhì)模型，使遠(yuǎn)程可視化井下實(shí)時(shí)巡查變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

      請(qǐng)個(gè)“管家”提效率

      中國(guó)神華研發(fā)了辦公助手，該助手具有自動(dòng)收集整理數(shù)據(jù)、驗(yàn)證分析數(shù)據(jù)、記錄、計(jì)算決策產(chǎn)出、協(xié)調(diào)管理、傳輸交流、生成報(bào)表等基礎(chǔ)功能。截至2021年4月，辦公助手已累計(jì)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(duì)比上線前后業(yè)務(wù)辦理情況，辦公助手累計(jì)節(jié)省工時(shí)超500小時(shí)，相同業(yè)務(wù)平均響應(yīng)時(shí)間縮短70%。同時(shí)，辦公助手的應(yīng)用有助于提升精細(xì)化管理水平。

      晉能控股煤業(yè)集團(tuán)同忻礦2021年以來運(yùn)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(jī)、微信軟件于一體的“智慧管家”，不僅能自動(dòng)生成調(diào)度數(shù)據(jù)，而且還能將一個(gè)個(gè)孤立的作業(yè)面整合為機(jī)電設(shè)備管理的數(shù)據(jù)鏈，使分散的管理模式升級(jí)為立體化、透明化、科學(xué)化的管控體系。

      多種車型齊上陣

      華能集團(tuán)伊敏露天礦已成為了電動(dòng)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(dòng)重卡電費(fèi)成本優(yōu)勢(shì)非常明顯。自2020年8月21日開工以來，電動(dòng)卡車2020年累計(jì)完成剝離146萬立方米，累計(jì)耗電253.6萬千瓦時(shí)，單耗約為1.73千瓦時(shí)/立方米。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)卡車燃料成本為傳統(tǒng)燃油車的十分之一，且單臺(tái)車每年可節(jié)約柴油8.75萬升，環(huán)保示范效應(yīng)顯著。

      國(guó)家能源集團(tuán)朔黃鐵路重載移動(dòng)閉塞技術(shù)發(fā)布及開通會(huì)2021年6月19日在石家莊舉行并宣布，朔黃鐵路成為我國(guó)第一條采用移動(dòng)閉塞系統(tǒng)的重載鐵路。這標(biāo)志著我國(guó)重載鐵路技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破性進(jìn)展。

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

      采后填充有妙招

      冀中能源股份公司邢東礦建成全國(guó)首個(gè)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(yùn)矸巷道和矸石倉(cāng)等運(yùn)輸系統(tǒng)，優(yōu)化矸石充填工藝，研制自動(dòng)化、智能化的充填裝備等，具備了對(duì)所有設(shè)備運(yùn)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(shí)現(xiàn)了工作面所有設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制。

      中國(guó)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(shí)向含水層保護(hù)、減少礦井涌水量、防治沖擊地壓等方面拓展運(yùn)用。該技術(shù)利用地下空間進(jìn)行固廢充填，用“充填壓實(shí)體+保護(hù)煤柱+覆巖關(guān)鍵層”的穩(wěn)定框架結(jié)構(gòu)，保護(hù)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(dá)到固廢處理、環(huán)境治理（地表減沉、含水層保護(hù)、防治沖擊地壓、增強(qiáng)老空區(qū)地基承載力）、資源釋放多重目的。

      救援增加新技能

      地質(zhì)勘探一般是垂直鉆孔，但在礦山救援中當(dāng)?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(jìn)技術(shù)施工定向鉆孔。中國(guó)煤炭地質(zhì)總局國(guó)家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊(duì)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(shí)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(guó)家礦山應(yīng)急救援大地特勘隊(duì)?wèi)?yīng)用該技術(shù)成功打通第一口生命保障孔，為成功營(yíng)救11名礦工發(fā)揮了關(guān)鍵作用。