《智能矿山》理事会特刊:煤矿智能化先进实用技术创新与实践

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《智能矿山》理事会特刊:煤矿智能化先进实用技术创新与实践

来源：智能矿山

行业视野: 智能化
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专家; 26篇
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天地王坡选煤厂智能化建设实践

作者(Author)：付天光, 王磊, 苌延辉

摘要：山西天地王坡煤业有限公司(简称天地王坡)隶属于中国煤炭科工集团有限公司,煤矿井田面积25.35 km2,地质储量2.1 亿t,生产能力300 万t/a,配套建有选煤厂和铁路专用线。天地王坡选煤厂建成投产至今,历经3 次升级改造,受技术条件限制,多次技术改造在提质增效、完善洗选工艺的同时,仍然存在着生产控制系统功能单一、智能化程度较低的问题。因此,对选煤厂各类数据进行结构化梳理,建设与当前国内先进选煤厂生产和管理接轨的智能化系统,为全厂科学化管理提供决策支撑是十分必要的。

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2024年第01期

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准能集团露天煤矿智能化建设探索与成效

作者(Author)：杨胜利

摘要：国能准能集团有限责任公司(简称准能集团)是集煤炭开采、坑口发电及煤炭循环经济产业为一体的大型综合能源企业。准能集团拥有煤炭资源储量30.85 亿t,被誉为“绿色煤炭”。并拥有年生产能力6 900 万t 的黑岱沟露天煤矿、哈尔乌素露天煤矿及配套选煤厂;装机容量960 MW的煤矸石发电厂,年生产能力4 000 t 的粉煤灰提取氧化铝工业化中试工厂,以及生产配套的供电、供水等生产辅助设施。2023 年,准能集团黑岱沟露天煤矿及配套选煤厂通过国家首批智能化示范建设煤矿验收,达到中级标准;哈尔乌素露天煤矿及配套选煤厂通过国家能源集团智能化建设煤矿验收,达到中级标准。标志着准能集团智能化建设进入新阶段,为下一步全面推进“智慧准能”建设奠定了坚实的基础。

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2024年第02期

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柠条塔煤矿智能化先进技术创新与实践

作者(Author)：谭震

摘要：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司(简称柠条塔煤矿) 于2005 年5 月18 日正式成立,是陕西省、榆林市、神木市三方联合在神木市开发建设的第1个千万吨级大型现代化煤炭开采企业。矿井位于陕西省神木市孙家岔镇,井田南北长度19.5 km,东西宽度9.5 km,面积119.8 km2,可采煤层7 层,保有资源量26.20 亿t,可采储量16.45 亿t,核定产能2 000 万t/a。柠条塔煤矿自成立以来,始终坚持“高起点、高标准、高质量、高效率、高效益”的建设方针,依托国际先进的采掘工艺和装备,形成了以“生产集约化、装备现代化、队伍专业化、管理信息化、人机系统宜人化、过程控制精细化”为特征的千万吨级安全高效矿井管理模式,获得了“全国煤炭工业标杆煤矿”“国家水土保持生态文明矿山”“国家安全高效特级矿井”“国家级绿色矿山试点单位”“全国安全文化示范企业”等荣誉称号,以及全国“五一劳动奖状”等荣誉。2022 年8 月,柠条塔煤矿通过国家首批智能化示范矿井验收,达到I 类中级智能化示范矿井。

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2024年第02期

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黄陵一号煤矿绿色低碳发展技术创新与实践应用

作者(Author)：薛国华

摘要：陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿(简称黄陵一号煤矿) 核定生产能力600 万t/a,可采煤层为2号煤层,井田面积184 km2,地质储量3.59 亿t,可采储量2.81 亿t,矿井采用平硐开拓,单水平开采,分区抽出式通风,综合机械化长壁后退式采煤;主运输采用带式输送机,辅助运输采用无轨胶轮车,煤层自燃倾向性为Ⅱ类,属于水文地质类型中等的高瓦斯矿井。2013 年,黄陵一号煤矿在全国范围内率先完成全国产装备智能化开采技术研究与应用,首创了地面远程操控采煤模式,实现了地面采煤作业的常态化,填补了我国煤矿智能化无人综采技术的空白,整体技术达到国际领先水平;随后,黄陵一号煤矿持续创新推进智能采煤、智能掘进、生产辅助系统远程监控、巡检机器人及安全生产信息共享管理平台、4G+5G+WiFi 立体化通信网络等系统建设和提升;2020 年,黄陵一号煤矿被列入国家首批智能化示范煤矿建设名单,矿井智能化建设步入快速发展轨道,根据《智能化示范煤矿验收管理办法(试行)》整体要求,先后建成智能综合管控云平台、万兆连接数的云计算平台、矿井云GIS 系统、Al+NOSA智能风险管控系统、智能化开采技术与切顶卸压无煤柱自成巷工艺融合、智能掘进管控平台、生产辅助智能化升级系统、智能洗选系统等智能化建设项目,构建形成了“1 个智能管控云平台引领、1 个数据中心支撑、N 个子系统保障”的“1+1+N”智能化矿井建设模式。2021 年,《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》对碳达峰、碳中和路线图做了一系列规划部署,国务院发布的《2030 年前碳达峰行动方案》明确提出要推动我国工业领域绿色低碳发展,这对我国能源和相关矿产供需格局及以矿业为主的传统行业产生深远影响。绿色低碳发展是煤矿智能化建设中的必由之路和核心动能,煤矿智能化建设是煤炭行业高质量绿色发展的必然要求,是世界煤炭技术革命的新方向。煤矿企业通过拓展内部循环经济体,构建水、瓦斯、矸石等清洁利用体系,建设绿色矿山是未来煤矿发展的重要内容,围绕矸石充填机器人、瓦斯综合利用、老空水处理复用、矸石山治理、沿空留巷支护装备及搬运机器人等领域的智能化技术将是推动矿山绿色高质量发展的重要途径。近年来,黄陵一号煤矿为践行绿色发展理念,开展了煤矿采空涌水井下深度处理利用技术与煤矿沿空留巷支护装备及搬运机器人技术的研究与实践,取得了显著成效。

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2024年第02期

330

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10kV永磁直驱一体机的设计及在神东矿区的应用

作者(Author)：贺海涛

摘要：永磁变频直驱一体机以其低转速、大转矩、高效率、免维护和传动系统简洁的特点,逐渐受到煤炭企业的青睐,尤其在煤矿井下带式输送机驱动系统中,永磁变频直驱一体机具有很大优势。煤矿井下带式输送机是确保煤矿高效生产的主要设备之一,其运行质量及可靠性决定了矿井生产运输的效率和煤矿企业的效益。带式输送机的应用范围很广,经过长时间的发展,其驱动方式也在不断地更新升级。

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2024年第01期

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西部煤矿立井钻井法智能化凿井关键技术装备研发与应用

作者(Author)：魏东

摘要：开发西部煤炭资源是保障国家能源安全的必要措施,煤炭作为国家能源安全的“压舱石”和“稳定器”,其“兜底作用”将进一步强化。陕西延长石油矿业有限责任公司(简称延长石油矿业) 在陕北拥有210 亿t 优质煤炭资源,是国家煤炭开发战略西移的“主力军”。目前,延长石油矿业正在建设千万吨级智能矿井集群,计划“十四五”末建成产能5 000 万t 以上,“十五五”末产能突破1 亿t,并将建设成为高水平智能化矿区和地方能源产业经济的新引擎,以及推动煤炭工业高质量发展的全国样板。因此,矿井建设是延长石油矿业对现有煤炭资源高效开发的首要任务,突破安全、高效、绿色、智能的建井技术及装备是实现产能快速释放的迫切需求。煤炭行业转型是生产和建设方式的转型,是向数字化、智能化新业态的转型,智能化建井是煤炭产业技术发展变革的必然趋势。以往的以钻孔爆破破岩为主的凿井技术与工艺存在安全风险高、作业不连续、环境污染、职业伤害严重等问题,与煤矿智能化建设发展趋势不匹配、不协调,以机械破岩为代表的非爆破破岩技术是现阶段凿井技术的重点发展方向。

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2024年第01期

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基于振动监测的变频一体机预测性维护系统设计与应用

作者(Author)：丁国利, 宋承林, 丁润庚

摘要：自20 世纪60 年代以来,在军事装备及工业设备上开始出现预测性维护技术,其主要目的就是让设备在当前维护至下一次维护期间,不会因元件疲劳、人员疏忽或其他可主动避免的原因而失效,从而减少因故障影响生产的次数,确保生产活动的连续性,降低维护成本。电气设备预测性维护系统通过对工业设备运行中的相关参数信息进行采集、筛选、传输和数据分析,判断设备可能出现故障的部位或在某个部位出现故障的概率,并根据趋势,准确预测设备出现故障的时间,为设备运维管理提供科学依据,实现工业设备的预测性维护,保证生产过程的连续性、可靠性和安全性。

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2024年第01期

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液压支架立柱快速供液系统研发与应用

作者(Author)：李福洪

摘要：《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》明确了煤矿智能化发展目标、主要任务以及保障措施等内容,提出要加强对核心基础零部件关键技术的研发。液压阀作为中国煤炭工业机械的核心零部件,是煤矿机械智能化发展的重要组成部分。随着煤矿开采技术向着大采高及超大采高方向发展,液压支架支护高度也不断增加,从2.1 m到8.8 m,再到目前最新的10 m超大采高,支护强度和难度越来越大,不仅要求液压支架立柱千斤顶具备大流量过液能力,满足超大采高液压支架的快速降架、移架、升架,还要求减轻立柱千斤顶大流量过液时降低对阀的压力冲击和振动影响。传统换向阀控制液控单向阀执行立柱升降的方式不能满足大采高支架的工作节奏,严重制约了采煤工作面的推进效率,还威胁着一线工人的生命安全。当液压支架立柱需要进行升降动作时,液压系统能否在短时间内快速稳定地开启、卸荷以及自身可靠性都直接影响着液压支架立柱的使用效率和工作面顶板的支护安全。针对以上问题,笔者研发实践了煤矿液压支架立柱快速供液系统。

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2024年第02期

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