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构建“透明矿井” 打造智能开采地质保障升级版

发布时间:2020-05-22

中国煤科西安研究院:构建“透明矿井” 打造智能开采地质保障升级版

中国煤炭科工集团 昨天



为贯彻落实党中央、国务院关于加强品牌建设的决策和部署,推进中国煤炭科工集团品牌建设,做强做大做优“中国煤科”品牌,助力集团公司高质量发展,自5月10日中国品牌日起,官微将聚焦“智慧矿山建设”,开展“唱响中国煤科品牌”系列报道,展示和宣传煤矿大脑、透明矿井、智能开采、智能掘进、智能运输、物联网、智能安全保障、绿色矿山与智能洗选、智能制造等科技成果、产品服务和优秀案例,敬请关注。






中国煤科西安研究院:构建“透明矿井”   打造智能开采地质保障升级版







煤矿智能化是新时期煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,国家八部委联合下发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》明确了我国煤矿智能化发展的三个阶段目标,为今后煤炭地质保障技术的创新发展指明了方向。中国煤科首席科学家王国法院士认为煤矿智能化开采是一个复杂的巨系统,其中精准地质信息系统、随采随掘随钻智能探测技术与4D-GIS系统构建是当前的重点研发方向之一。

西安研究院董事长、党委书记、中国煤科首席科学家董书宁指出,如果能够实现煤矿井下采掘工作面前方的三维地质透明化,那么智能化开采就可以提前优化“三机”路径,从容应对地质条件的复杂变化。早在20世纪80年代末,中国煤科西安研究院便开展了计算机技术在煤炭地质工作中的应用研究,开发了我国煤炭系统第一个商业化地测信息管理软件-MSGIS;21世纪初,提出了煤矿开采动态地质保障技术,建立了矿井地质条件综合探测和评价技术体系;近年来,在智能开采工作面的地质透明化方面,形成了以三维地震、定向钻探、随钻测量、槽波地震、钻孔雷达、随采地震、微震监测、电阻率监测等为特色的探测技术与装备,实现了对回采工作面内部地质异常体的高精度探测。


作为智能化煤矿建设的先行者,黄陵矿业集团有限公司依托中国煤炭科工集团等单位,实现了薄、中、厚煤层的智能化开采,开创了行业先河。2020年,为了实现煤矿智能化开采技术的升级换代,中国煤科西安研究院与黄陵一号矿在810工作面开展三维地质透明化的试验工作。通过对810工作面的综合精细探测,实现了回采工作面煤层赋存及构造的高精度探测;针对不同维度、不同属性的多源异构数据融合难题,开展了多学科联合技术攻关,首次实现了多源数据动态解译,实时更新了回采工作面模型,大幅提升了智能化开采地质模型精度;为了打通地质模型与采掘系统之间数据壁垒,提出了基于透明工作面模型的规划截割方法,统一数据标准与口径,计算采煤机截割曲线,实现了地质模型与“三机”信息互馈,为智能开采提供精准导航。




透明工作面应用


透明矿井是煤矿智能开采的基础技术,需要与工业互联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术深度融合,实现数据、信息、知识三层架构下的全息透明。西安研究院专门从事透明矿井技术开发的团队60人,包含地质建模、软件开发、平台维护等方向,其中博士17人,硕士42人,高级技术职称18人。同时整合西安研究院地质、钻探、物探、水文等专业技术人员,形成透明矿井构建全方位人才支撑。开发团队以端边云融合模式,构建了透明矿井综合感知指标体系,实现了地质数据、地球物理数据、机电液控数据等多源异构数据实时在线分析,解决了人机环要素无法有效融合的技术难题。目前,正在推进透明矿井数据中心与支撑中心建设,为煤炭企业建立公司级透明矿井平台,基于统一的数据资源,实现协同管控与远程运维,满足智能开采矿井全生命周期地质保障技术需求。




透明矿井支撑中心


为加速煤矿智能化透明矿井“新基建”,西安研究院组建了透明矿井技术开发与应用研究所,并创建了深圳研发中心,借助这些平台吸收大数据、人工智能、机器人等国内外的最新成果,实现信息技术、传感器技术、先进制造技术与煤炭地质保障技术的深度融合,打造智能开采时代煤炭地质保障技术的升级版!




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