西部煤矿斜/立井全断面机械破岩智能化建井
146
完成单位:陕西延长石油(集团)有限责任公司、陕西延长石油矿业有限责任公司、陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-177
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
汪清仓、刘全辉、惠学齐、侯大海、胡生奎、常向东、徐圣集、张俊星、刘仕磊、李 强
项目概况
在面对西部深部煤炭资源开发的巨大挑战时,传统的建井技术已无法满足安全、高效的开发需求。为此,陕西延长石油集团等单位联合实施的“西部煤矿斜、立井群全断面机械破岩安全智能建井技术”项目,成功突破了一系列技术难关,创新实现了煤矿建井领域的革命性进步。
首先,该项目发明了煤矿智能化建井与斜井掘砌新方法,开发出首套煤矿超长斜井全断面敞开式智能掘进技术装备,显著提高了掘进效率。通过发明岩体自动钻进装置及方法,研发了世界最大的8.5m直径全断面钻井技术装备,实现了我国西部第一口煤矿立井的建设,攻克了厚基岩大直径钻井的世界性难题。
此外,在安全保障技术上进行了创新,研发了智能建井管理控制系统,并首创了“机器决策为主,人工干预为辅”的智能建井新模式。在可可盖煤矿建成全球首个智能化建井工程,将工期从5年缩短至13个月,实现了斜井掘进面无人作业,立井“打井不下井”的新模式,有效解决了西部煤矿安全高效建井的难题。深入分析了西部地区资源富集的特点和传统建井技术面临的挑战,明确指出了需要解决的三大技术难题。通过组织基础理论研究、工艺技术研发、智能装备制造和工业试验一体化的研发团队,项目自主创新了7项核心技术,创造了3项世界纪录。
最后在具体实施方案上,项目通过发明斜井敞开式掘进机智能高效掘进方法、研发首套煤矿斜井敞开式智能掘进技术装备和开发斜井“探-掘-支-锚-运”协同施工工艺,实现了高效协同施工。同时,面对立井施工的挑战,项目成功研发了首套煤矿8.5m大直径智能钻井技术装备,并创新立井“稳钻护沉固”协同施工工艺,形成了安全保障技术体系。
此外,项目还重视煤矿建设过程中的安全保障,创新了多元致灾因素安全绿色保障技术及配套装备,并研发了智能建井协同控制技术及系统。通过创建“机器决策为主,人工干预为辅”的煤矿建井新模式,项目不仅实现了工程实践上的突破,还带来了显著的经济、社会和生态效益。