《CCAJ煤炭周报》总第139期（20231104—1110）

热点聚焦

Focus

11月7日,在第六届中国国际进口博览会上,中国煤炭科工集团有限公司所属企业完成九场全球供应合同的签约。签约内容涉及机械设备、元器件等高端产品、技术服务及矿用装备进出口认证服务,签约品类和金额均创新高。中国煤科党委常委、副总经理刘见中,相关签约单位领导出席了签约仪式。天地科技总经理、交易分团秘书长张林致辞。上海煤科全力保障了此次签约仪式的顺利开展。

展览面积36.7万平方米,创历届新高;来自154个国家和地区超3400家企业参展,数量为历届之最;近41万名专业观众注册报名,各方参与热情高涨;高标准举行虹桥论坛并排期124场专业配套活动……11月5日,以“新时代 共享未来”为主题的第六届中国国际进口博览会(以下简称“进博会”)如约而至,盛况空前。国家主席习近平向本届进博会致信指出,2018年以来,进博会成功举办五届,依托中国大市场优势,发挥国际采购、投资促进、人文交流、开放合作平台功能,对加快构建新发展格局和推动世界经济发展作出了积极贡献。

近日,国家能源局发布《第三批能源领域首台(套)重大技术装备(项目)名单》,中国煤科开采研究院联合太原研究院研制的钻锚一体化智能快掘成套装备成功入选。能源领域首台(套)重大技术装备是指国内率先实现重大技术突破、拥有自主知识产权、尚未批量取得市场业绩的能源领域关键技术装备,本次共58项技术装备入选。

基础探索

Basic Research

煤柱坝体的长期稳定性对煤矿地下水库、废弃矿井地热开发等工程至关重要。有害离子扩散侵蚀煤柱坝体是导致盐水浸煤柱失稳的主要原因之一。目前，有害离子在煤柱中的扩散机制尚不清晰，仍缺乏有效的理论模型预测煤柱中有害离子的扩散。北京科技大学蔡美峰院士团队采用实验和理论结合手段，对硫酸根离子侵蚀煤岩的时空演化规律和扩散解析模型进行了深入研究。

相关成果以“Sulfate diffusion in coal pillar: experimental data and prediction model”为题发表在International Journal of Coal Science & Technology，https://doi.org/10.1007/s40789-023-00575-8。

南方医科大学口腔医院教授邵龙泉团队结合团队的前期研究,在石墨烯基材料介导免疫调控研究方面综述了前人进展。近日,相关综述文章在线发表于《纳米技术》。文章指出,石墨烯基材料广泛应用于组织工程和再生医学,是生物材料领域中的最具发展潜力的材料之一。免疫调控在组织修复与愈合过程中发挥重要作用。论文第一作者、南方医科大学口腔医院博士后欧玲伶表示,石墨烯基材料植入体内后,会发生一系列影响组织再生结果的细胞和分子事件。石墨烯基材料的免疫调节功能被认为是影响组织再生的关键因素。该文章综述了石墨烯基材料在骨、神经、皮肤和心血管组织工程中的应用,强调了石墨烯基材料的免疫调节功能可促进组织再生。文章重点综述和讨论了石墨烯基材料介导的先天免疫细胞在组织愈合过程中发生的序贯性免疫调节机制。文章认为,在组织愈合过程中,石墨烯基材料介导的炎症反应、异物反应、组织纤维化、石墨烯基材料生物降解等多种免疫反应相互关联、相互影响,共同影响组织再生的最终结局。通讯作者邵龙泉指出,文章总结了石墨烯基材料的免疫调节策略的局限性以及优化石墨烯基材料在组织工程中应用的思路,有助于石墨烯基材料更好地应用于组织工程。

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员黄延强和张涛院士团队,与香港城市大学刘彬教授、清华大学李隽教授合作,在单原子催化研究领域取得新进展,实现了二氧化碳电还原C-C偶联高选择性制乙醇。相关成果发表在《自然-能源》上。利用可再生电力构筑二氧化碳高效碳循环,是实现“双碳”目标的重要技术手段之一。相比于一氧化碳、甲烷、甲醇等C1产物,直接二氧化碳催化还原C-C偶联高选择制乙醇不仅是一项科学挑战,同时也具有重要应用价值。单原子催化剂因其孤立活性位点所具有的对反应中间物的吸附特性,从而赋予其独特的催化性质,且已在烯烃氢甲酰化、乙醇合成等重要C-C偶联反应过程中表现出优异的催化性能。

地质岩层中的流体流动过程是许多环境工程和地质工程中的关键问题,例如地下水资源管理、石油/天然气开发、地热勘探、二氧化碳地质封存和核废料处理。不同规模、不同类型天然或人工裂隙(如裂缝、节理和断层)影响和控制裂隙多孔介质中的流体流动。然而,准确模拟真实裂隙网络中的流体流动仍然面临挑战:(1) 裂隙几何的真实表征;(2) 裂隙特性信息的获取。大多数数值模型仅限于简单的平面裂隙或基于统计的随机裂隙网络,其很难准确的描述实际裂隙网络的基本特性 (如非均匀开度,非平面几何形状、裂缝相交等) 。先进的裂隙成像技术,如CT扫描、核磁共振成像、摄影测量等,为更准确描述复杂裂隙提供了新方法。这些精细的几何数字裂隙表示可以更好地定量评估裂隙几何特征和裂缝信息。然而,将这些数字裂隙直接应用于数值模拟仍然面临计算量巨大的困难,特别是图像数据集很大时 (有时超过20003 个体素) 。因此,开发一种兼顾准确性和计算效率的数值方法势在必行。

引用格式: Sun, L., Li, M., Abdelaziz, A. et al. An efficient 3D cell-based discrete fracture-matrix flow model for digitally captured fracture networks. Int J Coal Sci Technol 10, 70 (2023). https://doi.org/10.1007/s40789-023-00625-1

技术刷新

Technology Refresh

中国煤科开采研究院自主研发的煤矿巷道抗冲击预应力支护关键技术,攻克了动静载作用下大变形、强冲击巷道支护难题。发明了测试锚杆拉伸、弯曲、扭转、剪切及冲击载荷的动静载力学性能测试系统,创建了国际上唯一能测试井下锚杆支护系统复杂受力状态的综合试验平台,揭示出锚杆真实应力状态与破断机理;发明了高冲击韧性、超高强度、低成本预应力锚杆材料、制造工艺及配套预应力施加设备,解决了高强度锚杆受冲击载荷作用易破断及锚杆、锚索高预应力施加难题;发明了新型钻锚注一体化锚杆、注浆材料及施工设备,攻克了全长预应力锚注难题,显著提高了锚注效果及抗冲击能力。上述发明点经系统集成后,形成了抗冲击预应力支护成套技术体系,已在18个矿区推广应用,实现了煤矿巷道支护技术重大突破,获得国家技术发明奖二等奖。为深部煤炭“安全、高效、智能、绿色”开采贡献中国煤科力量。

新能源正如火如荼席卷各行各业,而在年销量在2万台规模的矿卡领域,新能源虽也得到蓬勃发展,但销售占比还不到10%。而且,纯电矿卡通常只应用于南方重载下坡的工况,这是因为矿卡工作强度高,且多为重载上坡工况,对动力需求大,动力电池难以满足,频繁充电或换电会严重影响生产。作为国际领先企业,中联矿机独辟蹊径,创造性的采用纯电动矿用宽体自卸车+架线的双源动力方案,用电网供电的方式解决动力电池续航不足的问题,车辆无需专门充电或换电,可实现无限续航,彻底解决行业痛点。中联矿机的ZT115DPEV车型,以纯电的ZT115EV车型为基础,额定载重70吨,增加了从外部取电的受电弓和控制组件。当行驶到架空线区间时,升起受电弓,从架空线取得的电流以驱动车辆,同时给动力电池充电。当离开架空线区间时,车辆状态切换至正常行驶,此时运用与纯电车辆无异。通常,架空线供电只在固定路线的坡道上单侧架线,为车辆重载上坡提供动力。

煤矿井下使用的直流电源装置具有较特殊的使用需求与安全要求,目前随着煤矿智能化的发展,大量LED照明灯具、井下服务器交换机路由器的使用,使得井下直流电源设备的应用量大幅增加,现有技术的井下本安电源存在的不足也日益凸显。一方面,由于井下潮湿闷热环境,以及防爆结构的密封性,电源散热困难导致温度升高。此外,直流电源不可或缺的电解电容的寿命短板,导致寿命可靠性指标难以提升;另一方面是本安电源特殊的短路防护要求,由于依赖高采样速度的短路检测电路,导致电源成本昂贵,结构复杂。综上所述,研发新型本安电源电路意义重大。

成果以《新型高效率低成本煤矿井下本安直流电源电路的研制》为题发表于《智能矿山》2023年第10期。

软弱围岩掘锚一体化快速掘进关技术与装备是煤矿安全高效开采以及智能化建设的迫切需求。以具备膨胀性、节理化等软岩特征的煤矿回采巷道工程为背景,梳理了国内外掘锚一体机快速掘进技术发展现状,剖析了软弱围岩条件下掘锚一体机快速掘进面临3个方面的难题,包括:①全宽截割对围岩的扰动控制;②软弱围岩及时高效永久支护;③软弱围岩快速掘进煤帮临时支护。提出了软弱围岩掘锚一体化快速掘进的5项关键技术,包括:①低扰动截割技术。主要包括椭型全宽截割滚筒、截齿排布优化、截割动力学优化等;②减小空顶空帮距的及时支护技术。该技术是在掘锚一体化技术基础上,研制了集双圆柱导向、多连杆升降、支护油缸撑顶撑底、随动挡矸帘防护于一体的多钻机整体滑移平台,将掘锚一体机作业空顶距2.5m降至1m,作业空帮距由3.5m降至1m;③软弱围岩多维度协同支护技术。综合考虑锚杆锚索支护参数间的时空协同效应和支护体与围岩的协同效应,迎头采用低密度强力锚杆支护控制顶板,后部同步实施增强永久支护;④钻锚一体化技术。主要包括锚杆结构和力学特性、锚固剂材料及泵注技术等;⑤煤帮喷涂临时支护技术。主要包括快反应高延伸率喷涂材料、高比例精度喷涂泵送、不规则煤壁表面自适应轨迹控制、矿用防爆高精度机械臂、喷涂材料配套补给等。基于以上内容,研制了可控作业空顶距掘锚一体机,并进行了井下试验。试验表明,该装备有效缩短了作业空顶距和空帮距,实现了作业空顶距“可控”,适应于软弱围岩巷道快速掘进,掘进效率提高1倍。

成果以《软弱围岩掘锚一体化快速掘进关键技术与工程实践》为题发表于《煤炭科学技术》网络首发。

企业新闻

News

近日,中国煤科开采研究院通过“北京市知识产权示范单位”认定。“北京市知识产权示范单位”是面向全市高精尖产业、知识密集型产业等重点发展领域的企业而开展的认证工作,主要从知识产权战略规划、高价值知识产权创造能力、价值转化能力、知识产权管理机构与资源配置、科技研发投入、知识产权保护策略等方面进行的权威认定。本次知识产权示范单位认定的顺利通过,是开采研究院在2022年获得“北京市知识产权试点单位”和“国家知识产权管理体系”认证基础上的又一次突破。

近年来,开采研究院高度重视知识产权的培育、转化、保护和管理工作,积极开展专业技术重点领域、重大研究方向和重点技术产品的专利布局和规划。近三年累计申请发明专利627项,授权发明专利180项,连续两届获得中国专利银奖,一批代表行业领先水平的高质量专利成果有力支撑了公司建设世界一流煤炭开采科技创新型企业愿景的实现。开采研究院将以此次认证为契机,继续贯彻集团公司“1245”总体发展思路,全面提升管理水平和企业核心竞争力,充分发挥科技创新企业优势和引领作用,翻开创新驱动的新篇章!

随着煤炭需求的弹性要求提高,国内煤炭市场供需结构将发生重大改变的局势逐渐有迹可循,已经在2~3米中厚煤层450米超长工作面上取得成功的陕煤小保当矿业公司,敏锐捕捉到这个变化趋势,立足自身智能矿井优势,实施全球首个5~6米煤层2000万吨柔性产能项目,着力构建新型煤炭生产供给体系。

11月6日上午,中国平煤神马集团绿色减碳地面瓦斯抽采综合利用项目取得新突破祝捷大会在平宝公司预抽井场举行。中国平煤神马集团党委书记、董事长李毛出席大会并为项目团队颁奖。中国平煤神马集团党委副书记、工会主席张金常宣读祝捷信,总工程师李延河主持大会。河南理工大学煤系气资源高效开发利用研究院院长、集团首席科学家王宝玉,以及集团有关部门和单位负责人参加大会。会上,中国平煤神马集团有关单位负责人汇报了集团绿色减碳地面瓦斯抽采综合利用项目进展情况及下一步发展规划。

近日,新疆公司准东能源有限责任公司选煤厂迎来了一位特殊的“新员工”——天创T3-S型矿用本安型挂轨机器人。挂轨机器人在轨道上移动,通过转动底部的云台,“盯”着输煤栈桥区域里的皮带机设备,而在百米之外的选煤厂调度室,正实时显示着“它”看到的画面。“皮带无跑偏、托辐正常、清扫器电机运行正常、落煤筒及导料槽无积煤堵煤、栈桥区域内温湿度正常、设备温度未超标......”,无需到现场,调度室工作人员通过智能巡检系统就能第一时间全面掌握皮带机设备运行情况。

政策管理

Policy&Management

矿山安全生产事关人民群众生命财产安全,事关经济发展和社会大局稳定,是安全生产的重中之重。近年来,全国矿山安全生产形势总体平稳,同时也出现了一些新情况、新问题,需要出台与新形势、新体制、新任务、新要求相适应,能引领当前和今后一个时期全国矿山安全生产工作高质量发展的指导性文件。为此,2023年9月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》(以下简称“《意见》”),这是新中国成立以来首个经党中央、国务院同意印发的矿山安全生产领域纲领性文件。

为贯彻《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，落实积极应对气候变化国家战略，强化大气污染防治与甲烷排放控制协同，科学、合理、有序控制甲烷排放，制定本行动方案。

为贯彻落实习近平总书记关于安全生产的重要指示批示精神,落实党中央、国务院决策部署,我部印发《自然资源部办公厅关于进一步做好2023年地质勘查和测绘行业安全生产工作的紧急通知》(自然资办函〔2023〕1230号),组织开展了地质勘查和测绘行业安全生产隐患排查检查,发现问题隐患7400余项,完成整改6100余项,问题整改率达到83%,取得了明显成效。

11月6日,国家发改委发布的《国家碳达峰试点建设方案》指出,到2025年,试点城市和园区碳达峰碳中和工作取得积极进展,试点范围内有利于绿色低碳发展的政策机制基本构建,一批可操作、可复制、可推广的创新举措和改革经验初步形成,不同资源禀赋、不同发展基础、不同产业结构的城市和园区碳达峰路径基本清晰,试点对全国碳达峰碳中和工作的示范引领作用逐步显现。

煤矿瓦斯监控系统是为了实现对井下瓦斯涌出量情况进行实时监控，超限报警、断电、闭锁的数据采集监控系统。为更好的落实安全生产，有效提高安全管理，充分发挥监测系统功能，确保监测系统监测的连续性、准确性、特制定以下管理办法。

观点智库

Think Tank

随着科学技术的快速发展,一些先进的技术手段已经被广泛地运用到资源的开采中。但是,由于煤炭资源开采量的增加,导致煤炭资源总量逐渐减少。因此,必须适当地应用机电自动化技术,对煤炭资源进行科学有效的管理,改善当前的管理和应用现状,才能提高煤炭资源的利用率。

如何加快推动露天矿智能化建设?日前,在国家矿山安全监察局召开的全国露天矿山智能化建设现场推进会上,与会代表交流经验,提出各自观点。与井工矿相比,露天矿更具条件推进智能化建设  “露天矿具有资源赋存条件好、生产规模大、工艺流程简单、工作场景相对简单等特点,是智能化技术落地应用最适合的场景之一。”一位与会代表表示,与井工矿相比,露天矿更具条件推进智能化建设。  目前,在露天矿智能化建设方面,国有大型煤炭企业已取得积极成果。 

矿井通风机系统是保证煤矿安全清洁生产的重要关键设备,矿井主通风机作为煤矿中最重要的通风设备,又被称为“煤矿之肺”,主通风机的可靠运行是保证煤炭开采作业正常安全进行的必要前提。由通风机为主要设备所构成的煤矿通风系统的主要任务是向井下输送新鲜空气,并控制井下有害气体、瓦斯及粉尘的浓度,如果通风系统发生故障,将会给井下生产作业带来严重的安全隐患。智能通风系统对提高煤炭生产的效率和安全性具有重要意义。

概述了我国煤炭生产安全保障技术发展成效,总结了目前煤矿生产安全及灾害防治面临的挑战,对煤矿灾害智能化防治发展需求进行了分析。详细介绍了AI视频监测、智能高精度传感及瓦斯、顶板、水灾智能防治等支撑灾害超前治理和源头管控的煤矿智能安控关键技术。阐述了基于现代能源与矿业治理体系的煤炭产业治理与安全保障体系标准建设思路与规划,并进一步提出终端类、平台应用类、信息传输类和公共类四大类建设内容。分别从建设理念、数字化生态、技术装备、产业链及生态环保等方面剖析了煤矿智能化发展过程中存在的问题并提出对策,助力煤矿智能化建设实现高质量发展。

在第二十届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会期间, 由中国煤炭工业协会信息化分会主办,华夏天信物联科技有限公司承办的 “矿山物联网操作系统开发研讨会暨RED-MOS4.0开放平台推介会”于10月27日在京举行。与会行业专家围绕矿山工业物联网操作系统开发与应用展开了交流研讨,会上还上线发布了基于工业物联网架构的RED-MOS4.0开放平台。

当前我国煤矿智能化建设重点正由大规模建设向高质量提升方向转变,通过智能化、数字化、绿色化促进煤炭行业转型升级,既是现实需求也是重要战略。数字经济、绿色低碳转型是全球产业的发展方向,更是煤炭产业高质量发展的必由之路。国家矿山安监局日前公布的最新数据显示,截至今年9月,全国建有煤矿智能化工作面共1400个,有智能化工作面的煤矿达730处,产能占比达到59.5%。《中国能源报》记者近日了解到,当前我国煤矿智能化建设重点正由大规模建设向高质量提升方向转变,通过智能化、数字化、绿色化促进煤炭行业转型升级,既是现实需求也是重要战略。

数据图表

Data&Chart

海关总署11月7日公布的数据显示,2023年10月份,我国进口煤炭3599.2万吨,较去年同期的2918.2万吨增加681万吨,增长23.34%;较9月份的4214万吨减少614.8万吨,下降14.59%。  2023年1-10月份,我国共进口煤炭38364万吨,同比增长66.8%。

过去的一周,由于冬季的寒流迟迟没有应时到来,气温远高于往年正常水平,加之欧洲天然气储备充裕,电力能源整体市场下行,油气价格下降,中东武装冲突带来的对能源市场的担忧也有所减缓,导致全球动力煤市场价格普遍下降,炼焦煤市场价格高位趋稳、稳中有降。

期刊专区

Journal

《洁净煤技术》于2018年成立了第一届中青年专家学术委员会(现青年编辑委员会),历经2次换届,现已发展成近百人的青年专家团队。近6年来,青年编委在把握期刊学术方向,把关期刊学术质量、提升期刊服务水平等方面发挥了重要作用,支持期刊取得了跨越式的发展。第三届青年编委会将于2023年年底届满,为提升学科实力、吸纳优秀人才、增强期刊活力、打造高影响力期刊平台,经编委会讨论决定,现正式启动《洁净煤技术》第四届(2024.1—2026.1)青年编委会换届工作。欢迎热心期刊事业并具有广泛行业影响力的青年人才加入,期待与您互相扶持、共同进步。

高水平科技人才是加快建设世界科技强国、实现高水平科技自立自强的有力保障。为充分发挥选煤科技人才在期刊品牌建设、内容质量和学术影响力提升中的重要作用,值此《选煤技术》创刊50周年之际,现面向国内外公开招募有情怀、有干劲、有本领的编委和青年委员,加快推进《选煤技术》第八届编辑委员会和第二届青年专家委员会的委员遴选工作,并在2023年11月22—25日召开的“中国选煤创新发展论坛暨纪念选煤技术杂志创刊50周年大会”期间完成换届。若您想与《选煤技术》共同成长、相互成就,欢迎自荐!

10月31日,由中国科协学会服务中心、中国科学技术期刊编辑学会、中国期刊协会、中国高校科技期刊研究会、中国科学院自然科学期刊编辑研究会联合主办的第六届科技期刊青年编辑大赛(以下简称青编赛)公布了晋级决赛选手名单,《煤炭学报》编辑部青年编辑郭晓炜入围本次决赛,青编赛决赛拟于11月28日在江苏省南京市举行,让我们期待他在决赛中继续展现才华和实力,获取好成绩!

学术会议

Conference

为深入学习贯彻党的二十大精神,践行国家关于煤炭能源的重要指示方针,推动煤炭工业高质量发展,展示煤炭行业最新的科技成果,营造良好的学术交流氛围,搭建品牌化、国际化、多学科、多层次、多种形式的学术交流平台,更好的为煤炭科技工作者服务,原计划定于2022年举办学术年会,同期举办六十周年纪念活动,受疫情影响,会议未能如期召开,经研究,决定将2022年学术年会与2023年学术年会合并举办,同时组织六十周年纪念活动,会议命名为“中国煤炭学会2023年学术年会暨成立六十周年纪念大会”,本次会议同时被中国科协《重要学术会议指南(2023)》收录。

11月7日,由国家矿山安全监察局广西局、南宁市科学技术协会主办,长沙矿山研究院有限责任公司牵头承办的宣贯两办《意见》暨推进广西壮族自治区矿山智能化建设论坛在广西南宁隆重召开。国家矿山安全监察局广西局党组书记、局长王世斌,南宁市科学技术协会党组书记、主席潘智嫦等领导出席会议。长矿院总经理、国务院特殊津贴专家殷志伟作为牵头承办单位负责人应邀参加会议。

为持续推动智慧矿山技术创新、加强产业链与创新链合作,促进煤矿与非煤矿山相关领域学术交流与合作,推进智慧矿山建设,中国自动化学会智慧矿山专业委员会拟于2023年11月15-17日,在重庆召开“2023年会暨智慧矿山学术论坛”,请相关单位领导、专家拔冗参会!

为深入贯彻党的二十大精神,全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,着力推动煤炭全产业链高质量发展,巩固互利共赢的战略性伙伴关系,搭建煤炭产供需交流合作平台,推动构建煤炭上下游行业企业建立协同发展机制,促进煤炭市场平稳健康运行。应河北省人民政府邀请,经研究,定于12月5日-8日召开2024年度全国煤炭交易会。