產(chǎn)品節(jié)能減排25%，形成了煤炭高效開發(fā)利用新模式；在世界上首次完成了深部厚煤層智能綜采實(shí)踐，開采效率提升83%，資源回收率提高20%以上，實(shí)現(xiàn)了資源開發(fā)利用領(lǐng)域的重大突破和技術(shù)進(jìn)步......
面對(duì)我國(guó)深部煤炭安全智能綠色開發(fā)要求，山東能源集團(tuán)積極踐行“向地球深部進(jìn)軍”的號(hào)召，組織和聯(lián)合兗礦能源集團(tuán)股份有限公司，天地科技股份有限公司，山東科技大學(xué)，北京天瑪智控科技股份有限公司，青島中加特電氣股份有限公司，山東大學(xué)，中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司，北斗天地股份有限公司，煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司等10余家單位，組織科研、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)等全產(chǎn)業(yè)鏈核心人員100余人，歷經(jīng)10余年攻關(guān)，創(chuàng)立了深部煤炭資源開發(fā)數(shù)字化基礎(chǔ)、全業(yè)務(wù)鏈數(shù)字化運(yùn)行和智能化開采模式。
兗礦能源科技國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
世界上首次實(shí)現(xiàn)深部厚煤層智能高效開采
煤炭是我國(guó)主體能源和重要工業(yè)原料，在當(dāng)前一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占比67.4%和56.2%。隨著淺部煤炭資源日趨減少，尤其是華東華北地區(qū)淺部煤炭已近枯竭，中西部鄂爾多斯盆地淺部煤炭資源儲(chǔ)量也快速下降，以深部厚煤層為主的資源稟賦決定了其安全高效開采在國(guó)家能源安全中的重大戰(zhàn)略需求。綜采一次采全高是深部厚煤層最佳開采方式。受原有開采技術(shù)局限，6~10m厚煤層只能采用“分層”或“掏芯”開采，即使采用國(guó)外最先進(jìn)裝備，其最大采高也無法突破5.5m，造成25%以上資源浪費(fèi)，難以支撐深部煤炭高效開采和保供需求，亟待以數(shù)字化和智能化為支撐實(shí)現(xiàn)深部煤炭高效開采成套技術(shù)的重大創(chuàng)新。
山東能源東華重工高端系列液壓支架
為解決地下開采非結(jié)構(gòu)性受限空間復(fù)雜、深部厚煤層綜采易造成強(qiáng)礦壓和圍巖失穩(wěn)無法支護(hù)、國(guó)內(nèi)外沒有能夠可靠運(yùn)行的深部厚煤層工作面成套裝備、國(guó)內(nèi)外沒有深部煤炭數(shù)智化高效開采成套技術(shù)集成工程應(yīng)用的先例等技術(shù)難題，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞深部基礎(chǔ)理論研究需求，面向世界科技前沿，創(chuàng)立了深部煤炭開采數(shù)字化基礎(chǔ)，提出了“分級(jí)抽取-關(guān)聯(lián)分析-虛實(shí)映射”的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理方法和更新策略，建立基于礦山大模型的人工智能運(yùn)行平臺(tái)，開發(fā)煤礦智能化十大數(shù)智系統(tǒng)，構(gòu)建了煤礦智能化技術(shù)體系，形成煤炭安全高效智能綠色開發(fā)新模式。
2020年全國(guó)煤礦智能化建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)推進(jìn)會(huì)在山東能源召開
據(jù)了解，該項(xiàng)目獲國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利51件、制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)，出版專著5部，發(fā)表論文93篇（F5000論文14篇，高PCSI指數(shù)論文39篇，21篇論文位列礦業(yè)工程等前0.1%）。
效率效益雙豐收支撐高質(zhì)量發(fā)展
2016年，首次在金雞灘煤礦進(jìn)行了8.2m超大采高自適應(yīng)開采技術(shù)的工業(yè)性試驗(yàn)，工作面連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，平均日產(chǎn)6.16萬噸，月產(chǎn)153萬噸，創(chuàng)綜采高度、產(chǎn)量及效率的世界最高紀(jì)錄。此后逐步推廣到8~10m超大采高綜采。
山東能源金雞灘煤礦世界首套8.2m超大采高智能化綜采面
在金雞灘煤礦建成首個(gè)8.2m超大采高智能化綜采面，創(chuàng)造年產(chǎn)1836萬噸世界紀(jì)錄，全員工效（339.2噸/工）比全國(guó)平均水平（16.78噸/工）顯著提高；在口孜東煤礦首次成功實(shí)施千米深井“三軟”復(fù)雜條件7m超大采高開采；在澳大利亞莫拉本煤礦成功實(shí)施頂板、底板和端部參數(shù)識(shí)別的自適應(yīng)數(shù)智化開采。
面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，在世界上首次成功進(jìn)行8m以上超大采高、千米深井和澳大利亞數(shù)智化開采技術(shù)集成工程應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了采高由5.5m到8～10m的顛覆性突破，建成全球采深最深、采高最大、效率最高、用人最少的超大采高智能化綜采工作面。研發(fā)了世界最大采高液壓支架及智能制造與可靠性驗(yàn)證系統(tǒng)，有力壯大了煤機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)規(guī)模，打造了國(guó)際一流的高端煤機(jī)裝備制造企業(yè)，技術(shù)、產(chǎn)品出口到世界主要采煤國(guó)家，支撐兗礦能源成功開發(fā)運(yùn)營(yíng)澳大利亞最大煤礦企業(yè)，打開了國(guó)際市場(chǎng)、提升了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
針對(duì)能源安全保障需要，面向國(guó)家重大需求，研發(fā)深部煤炭數(shù)智化高效開采技術(shù)和裝備，覆蓋國(guó)內(nèi)外煤炭智能開采產(chǎn)量達(dá)2.8億噸/年，有力支撐了先進(jìn)產(chǎn)能的釋放，滿足了我國(guó)特別是華東、華北地區(qū)能源保供需求，有力保障國(guó)家能源安全。同時(shí)，面向人民生命健康，攻克了智能化開采關(guān)鍵技術(shù)，支撐山東能源建成36處智能化煤礦，其中趙樓煤礦成為我國(guó)首個(gè)千米深井“國(guó)家首批智能化示范建設(shè)煤礦”，累計(jì)建成327個(gè)智能采煤工作面，井下人員減少1.12萬人，實(shí)現(xiàn)了減人、增安、提效。
山東能源黃陶勒蓋煤炭公司巴彥高勒煤礦職工在檢修采煤機(jī)
據(jù)了解，該項(xiàng)目技術(shù)創(chuàng)新成果在陜北、兩淮、魯西、黃隴、新疆、神東等多個(gè)大型煤炭基地的金雞灘、口孜東和澳大利亞莫拉本等84個(gè)煤礦進(jìn)行應(yīng)用，覆蓋陜西、山東、安徽、山西、內(nèi)蒙古、新疆等我國(guó)主要煤炭生產(chǎn)區(qū)域和海外煤炭基地，支撐山東能源、中煤能源等大型企業(yè)集團(tuán)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的大幅度提升和高質(zhì)量發(fā)展。近三年（部分統(tǒng)計(jì)）直接經(jīng)濟(jì)效益841.5億元，該項(xiàng)目支撐山東能源集團(tuán)連續(xù)兩年名列世界500強(qiáng)前100位。山東能源集團(tuán)成為全國(guó)唯一擁有境內(nèi)外四地上市平臺(tái)的大型能源企業(yè)，營(yíng)業(yè)規(guī)模位居全國(guó)煤炭行業(yè)首位。
構(gòu)建煤炭高效開發(fā)利用新模式
深部厚煤層開采對(duì)支架載荷及沖擊加大，極端情況下動(dòng)載系數(shù)超過2.5，超大采高液壓支架具有大尺度、高動(dòng)壓敏感結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，最大力傳遞系數(shù)達(dá)4.5，常規(guī)設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)和檢驗(yàn)手段無法保證其適應(yīng)性和可靠性需求。該項(xiàng)目研發(fā)的高端液壓支架產(chǎn)品全面推廣應(yīng)用，有效保障了工作面的安全、自適應(yīng)支護(hù)。
山東能源與華為發(fā)布盤古礦山大模型
據(jù)悉，該項(xiàng)目提升煤炭一次開采效率，有效釋放先進(jìn)產(chǎn)能，提高資源回收率20%以上，采用本技術(shù)近三年（部分統(tǒng)計(jì)）減少資源浪費(fèi)約5600萬噸，減少洗選動(dòng)力消耗和矸石排放，有助礦山節(jié)能減排及環(huán)境治理；研制了智能變頻調(diào)速一體機(jī)驅(qū)動(dòng)的大功率刮板輸送機(jī)，節(jié)能達(dá)25%（近3年減排二氧化碳452.16萬噸），產(chǎn)品和技術(shù)推廣至油氣開采、港口船舶海工裝備等領(lǐng)域，支撐多行業(yè)節(jié)能減碳。
該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)大型裝備節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)鏈延伸，推動(dòng)了我國(guó)煤炭工業(yè)高端化、數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型和高質(zhì)量發(fā)展，提高了國(guó)家能源安全保障能力，取得了重大經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和顯著生態(tài)環(huán)境效益，構(gòu)建形成煤炭高效開發(fā)利用新模式。（山東能源集團(tuán)）
