本案例研发了煤矿超长斜井全断面敞开式掘进机掘进成套工艺技术装备体
系,突破了“深埋超长、连续下坡、地层富水、地层多变、岩性软弱”复杂地质
条件斜井智能化高效建设的技术装备瓶颈,展现出了机械化程度高、无需爆破作
业、井下人员少、施工效率高、施工质量好、安全性高等诸多优势。项目创建了
“有人安全巡视、无人掘进操作”的安全高效建井新模式,将矿工从危险环境中
及高强度劳动中解放出来。具体表现在:
1.本案例创新采用智能化、全机械化破岩技术,相对于钻爆法施工减少炸药
消耗量约 1100t、雷管约 140 万发,减排二氧化碳 220t;机械破岩对巷道围岩扰
动小,减少了超欠挖,减少了支护材料消耗,节约了支护成本;全断面敞开式掘
进机智能掘进技术装备大幅度减少了斜井掘进工作面作业人员,掘进效率较传统
综掘法、钻爆法分别提高了 3 倍和 5 倍以上;实现了“无人则安,少人则安”智
能安全建井模式的成果实践,改善了矿工的作业环境。
2.项目研究成果创新了全断面敞开式掘进机智能掘进工艺技术体系,实现了
复杂地质条件下全断面敞开式掘进机施工超长(>5000 m)斜井施工,是我国煤
矿智能化建井技术的重大技术突破,具有安全可靠、绿色低碳、高效智能等多方
面优势,在我国矿井安全高效建设方面具有显著的应用潜力和价值。
附件:可可盖煤矿超长斜井全断面智能掘进系统-陕西延长石油矿业有限责任公司
盾构机通过在 81405 高抽巷的成功应用,单日最高进尺完 成 51m,刷新了全国同类巷道最高生产纪录,月最高进尺完成 641m,平均班进 10.13m,最高班进 28.2m
改变了矿井掘进的生产模式,真正让掘进智能化与矿井 信息化无缝连接,显著提高了矿井掘进工作面设备的自动化程度
快速掘进技术的应用将传统成巷周期由 10 个月缩短到 4 个月,采煤工作面巷道形成周期缩短了 60%,大幅度降低了掘巷周期和巷 道维护费用
利用惯性导航技术实现连采机定位、定姿,利用激光导引技术与惯性导航 互为基准,连续测量,实现卷缆车自动收放缆线距离
建立了截割机器人与护盾式临时支护机器人之间的稳定性模型,研发了集 成于护盾式临时支护机器人中的全宽横轴截割机器人
开发智能化掘进工作面视频画面拼接系统,投入使用高清宽光谱、红外摄像 仪,高粉尘复杂现场环境下,可清晰展示掘进机机身和周边环境
通过以太网采集掘进工作面连运的跨转信号,精确掌握工作面出煤时间,利用霍尔传感器采集胶带机的运行电流,精准判断胶带机带面上的煤量多少
黄白茨煤矿薄煤层智能化工作面具备采煤机记忆截割,支架自动跟机,人员定位闭锁,远程集控和一键启停等功能,薄煤层智能化工作面的人工干预率不到 10%
创建1077工作面精细模面型指导智能采煤;创建1076工作面切块模型指导煤巷智能掘进施工;创建109采区胶带大巷迈步切块模型指导盾构机施工
GIS 分析平台实现了矿井地质要素的关联分析,地质规律的推演预报,并通 过以等值线,玫瑰图等方式来展示煤层赋存,构造展布,水文特征等分析成果
研发了集巡检机器人多点移动式测风,风量远程定量智能化调节;创新和规范了智能化煤矿岗位设置;开发了全矿井网络化智能防灭火监测预警系统
有效保证现场作业的真实性;实时评判各项作业的安全质量水平;系统关联各作业岗位的操作标准和技术指导;形成数据资产,系统提供多种查询功能