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填补空白,国际领先!延长石油智能化建井科技成果顺利通过鉴定

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    发表于:2022-10-20  浏览量: 846  来源: 中国煤炭网 作者:记者刘永宏 通讯员 宋岳
摘要:填补空白,国际领先!延长石油智能化建井科技成果顺利通过鉴定

本网讯   近期,陕西延长石油集团牵头完成的“可可盖煤矿超长斜井敞开式全断面掘进机智能化建井技术研究与实践”科技成果通过了中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定。成果鉴定委员会由多名院士专家组成,经过现场实地考察、查阅资料、项目汇报、质询答疑等多个环节评审,专家组一致认为,该项目技术成果填补了智能化建井技术空白,整体达到国际领先水平。

成果鉴定会议

千万吨级的大型现代化煤矿在国家能源保供中发挥着重要作用。延长石油在陕北地区拥有优质煤炭资源210亿吨,是国家煤炭开发战略西移的“主力军”,正在建设千万吨级智能矿井集群。煤矿建设中井筒工程作为“咽喉”工程,虽然工程量只占井巷工程总量的10%左右,但工期却占井巷施工总工期的40%到50%。目前,国内主要采用钻爆法和综掘法进行斜井施工,施工工期长、自动化程度低、劳动强度大、安全风险高、工序不连续、围岩扰动大、施工质量难以控制等难题,严重制约着煤炭资源开发和优质产能释放,也是我国煤矿智能化建设的技术空白。加快智能化建井技术研究攻关力度,研发快速建井技术工法,对保障国家能源安全,实现矿井安全生产,保证职工身心健康,加快煤矿建设速度,提高企业经济效益具有重要意义。

可可盖煤矿是国家和陕西省“十四五”重点能源建设项目,位于陕北煤炭基地-榆横矿区,井田面积176.62km2,可采储量13.01亿吨,建设规模1000万吨/年,服务年限88.5年。采用斜井-立井联合开拓,建设有主、副斜井,中央进、回风立井以及北一回风立井五条井筒。井田上覆岩层被厚厚的风积沙松散层覆盖,基岩以泥岩、砂岩为主,地层多变,强富水易变形,具有西部典型的弱胶结、遇水泥化复杂地质特征,钻爆法、综掘法等传统建井技术,难以适应此类地质条件下超长斜井施工。作为延长石油“打造千万吨级煤矿集群”的关键布局,可可盖煤矿不仅承担着“早投产、早见效、早保供”建设任务,更要树立“安全、智能、绿色、高效”建井标杆,加速延长石油煤炭发展战略落地。在前期技术准备的基础上,2019年,延长石油矿业公司联合天地科技、中煤三建 、铁建重工等7家单位以可可盖煤矿为试点启动了智能化建井技术攻关。经过多年的研究与探索,提出了“智能化建井,建智能矿井”的技术理念,确立了智能化建井的概念、内涵和技术路径,创建了以智能化控制系统为核心,以自动化施工工艺为手段,作业全流程具有实时感知、全息互联、智能控制和持续优化等特点的智能化建井工程技术管理体系。

斜井敞开式全断面掘进机

在超长斜井施工方面,首创煤矿斜井智能化建井方法,发明了斜井全断面敞开式掘进机“探-掘-支-锚-运”智能高效协同施工工艺;研发了首台斜井全断面敞开式岩石掘进机成套装备,创新了超长斜井全断面掘进机始发关键工艺与技术;研发了斜井敞开式全断面掘进机智能协同控制系统,构建智能化建井三维一体管控体系;变革了中深部矿井开拓方式,创新了复杂地层斜井敞开式全断面智能掘进安全保障技术。创造了40㎡断面、最大月进尺812.6m的斜井施工吉尼斯世界纪录,掘进效率相比传统综掘法、钻爆法分别提高了3倍和5倍以上,将建井工期由53个月缩短为17个月,建设期内每年节约投资10亿元以上。

在大深立井施工方面,研发了适用于世界上钻井能力最大、智能化程度最高的竖井钻机成套装备体系,创建了井壁预制-机械破岩-泥浆循环-沉井固结的立井“一钻完井,高效成井”新工艺,研制了大直径全断面钻头结构、稳定钻杆、大型门式起重机以及钻机集中控制系统,首次采用“打井不下井,智能化建井”钻井法在西部地区复杂地层凿井,创造了直径8.5m、垂深538.5m立井一年揭煤的可喜纪录。

斜井成形情况

该项目技术成果颠覆了“打眼放炮”的传统建井历史,打破了煤层埋深500m采用立井施工的不二选择,改变了行业对西部富水弱胶结地层的地质认知,攻克了超长斜井和大深立井掘进工程技术难题,创新了“有人安全巡视、无人掘进操作”的安全高效建井新模式,填补了煤矿智能化建设的智能建井技术空白,实现了煤矿智能化建井基础理论、技术装备和工程实践的新突破,为我国西部煤炭资源高效煤矿开发建设提供了可复制、可借鉴、可推广的智能化建井新模式,取得了良好的经济和社会效益。

下一步,延长石油将以本次成果鉴定为新的起点,按照“智能化建井,建智能矿井”的技术理念,积极探索煤矿智能化建设的新领域,推动煤矿项目建设由劳动密集型向技术密集型转变,矿工由地下作业向地面远程操控转变,建井工程由高危行业向本质安全型转变,为保障国家能源安全和地方经济稳增长作出积极贡献。

立井现场施工场景