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中國煤科西安研究院煤礦地質(zhì)數(shù)字化十大新聞
發(fā)布時(shí)間：2023/2/1 9:48:06 來源： 點(diǎn)擊次數(shù)：
近年來，中煤科工西安研究院（集團(tuán)）有限公司深入貫徹習(xí)近平總書記關(guān)于數(shù)字化改革重要論述，全面落實(shí)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，聚焦煤炭智能開采地質(zhì)保障技術(shù)，持續(xù)加大科技投入，強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)核心業(yè)務(wù)向科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)發(fā)展向數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。
2022年，在煤礦地質(zhì)數(shù)字化方面涌現(xiàn)出一大批先進(jìn)科技成果，推動(dòng)了專業(yè)級(jí)透明地質(zhì)技術(shù)落地。
1.透明地質(zhì)產(chǎn)業(yè)入駐秦創(chuàng)原，中央政治局委員劉國中一行到西安研究院秦創(chuàng)原科創(chuàng)中心調(diào)研指導(dǎo)
2022年，透明地質(zhì)產(chǎn)業(yè)成功入駐西安研究院秦創(chuàng)原科創(chuàng)中心，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展技成果轉(zhuǎn)化，這一部署對(duì)透明地質(zhì)產(chǎn)業(yè)的快速、高質(zhì)量發(fā)展提供了政策、資源保障。
秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)平臺(tái)是陜西省創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展總平臺(tái)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展總源頭，是打破科技優(yōu)勢(shì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)化“堵點(diǎn)”的關(guān)鍵之舉，是陜西省最大的孵化器和科技成果轉(zhuǎn)化特區(qū)。為深入貫徹落實(shí)國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略，充分利用秦創(chuàng)原立體聯(lián)動(dòng)“孵化器”、成果轉(zhuǎn)化“加速器”、兩鏈融合“促進(jìn)器”以及市場(chǎng)化、共享式、開放型、綜合性“四性平臺(tái)”支持，加快科技成果轉(zhuǎn)化，西安研究院在秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)平臺(tái)總窗口設(shè)立“中煤科工西安研究院秦創(chuàng)原科創(chuàng)中心”并于2022年8月15日正式揭牌。
2022年11月17日，中央政治局委員劉國中一行到西安研究院秦創(chuàng)原科創(chuàng)中心調(diào)研指導(dǎo)工作，現(xiàn)場(chǎng)了解西安研究院秦創(chuàng)原科創(chuàng)中心運(yùn)行模式、人才招引等情況。陜西日?qǐng)?bào)、陜西衛(wèi)視、陜西發(fā)布、陜西黨建網(wǎng)等媒體對(duì)本次調(diào)研進(jìn)行了全方位報(bào)道。
中央政治局委員劉國中一行到西安研究院秦創(chuàng)原科創(chuàng)中心調(diào)研指導(dǎo)工作
2.中國煤科西安研究院專業(yè)級(jí)透明地質(zhì)保障技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)突破
2022年，由西安研究院研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專業(yè)級(jí)透明地質(zhì)保障平臺(tái)“透明地質(zhì)專家TIM Pro”在復(fù)雜構(gòu)造三維地質(zhì)建模技術(shù)、透明地質(zhì)數(shù)-圖-模交互聯(lián)動(dòng)技術(shù)、透明地質(zhì)應(yīng)用場(chǎng)景解耦重建技術(shù)、一體化多維透明地質(zhì)保障平臺(tái)四大技術(shù)方向取得了重大原創(chuàng)技術(shù)突破，這也標(biāo)志著西安研究院地質(zhì)保障對(duì)煤礦智能化建設(shè)的支撐能力邁向了一個(gè)新臺(tái)階。
“透明地質(zhì)專家TIM Pro”以地質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、三維模型為載體、場(chǎng)景應(yīng)用為核心、采掘指導(dǎo)為目標(biāo)，集水文、測(cè)量、瓦斯、儲(chǔ)量、采掘等于一體，為煤礦提供專業(yè)級(jí)、透明化、一體化的透明地質(zhì)保障平臺(tái)與解決方案，一方面支撐日復(fù)一日的地質(zhì)專業(yè)工作流程處理，例如地質(zhì)寫實(shí)、地測(cè)圖件編制等；另一方面給予其他專業(yè)地質(zhì)指導(dǎo)，例如智能回采業(yè)務(wù)范疇的規(guī)劃截割、智能掘進(jìn)業(yè)務(wù)范疇的迎頭前方不良地質(zhì)體預(yù)報(bào)、災(zāi)害預(yù)警業(yè)務(wù)范疇的富水區(qū)圈定等。這不僅改變煤礦從業(yè)人員對(duì)地質(zhì)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)，從輔助生產(chǎn)到指導(dǎo)生產(chǎn)，而且以此為基石“助安、增效”，持續(xù)助力煤礦智能化建設(shè)，促進(jìn)我國煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
透明化掘進(jìn)地質(zhì)導(dǎo)航
3.煤礦地質(zhì)數(shù)字化成果喜獲豐收！科技引領(lǐng)能力持續(xù)增強(qiáng)
“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)就是保護(hù)創(chuàng)新”。西安研究院堅(jiān)決貫徹黨和國家關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作的決策部署，全面落實(shí)國務(wù)院國資委與中國煤炭科工集團(tuán)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作的要求，著力加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系建設(shè)，聚力開展知識(shí)產(chǎn)權(quán)挖掘布局，大力促進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)質(zhì)量提升，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)各項(xiàng)指標(biāo)再創(chuàng)歷史新高，持續(xù)鍛造知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)之“盾”，不斷夯實(shí)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展之“基”。
2022年西安研究院在透明地質(zhì)領(lǐng)域積極開展知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)工作，受理專利50項(xiàng)，其中發(fā)明專利39項(xiàng)，外觀專利9項(xiàng)，實(shí)用新型專利2項(xiàng)；授權(quán)專利18項(xiàng)，其中發(fā)明專利9項(xiàng)，外觀專利1項(xiàng)，實(shí)用新型專利8項(xiàng)；榮獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)十余項(xiàng)；登記軟件著作權(quán)24項(xiàng)，其中作為構(gòu)建透明礦井專用的云GIS平臺(tái)—“透明礦井云GIS平臺(tái)”在業(yè)內(nèi)率先開發(fā)成功，并在天地王坡煤業(yè)成功應(yīng)用。
透明礦井云GIS平臺(tái)軟件著作權(quán)
4.國內(nèi)首創(chuàng)！烏海礦區(qū)專業(yè)級(jí)透明地質(zhì)保障系統(tǒng)投運(yùn)
國家能源集團(tuán)烏海能源公司與西安研究院聯(lián)合開發(fā)專業(yè)級(jí)透明地質(zhì)保障系統(tǒng)，于2022年12月成功投運(yùn)。該系統(tǒng)為國內(nèi)首創(chuàng)，具有國際領(lǐng)先的多屬性建模、多專業(yè)協(xié)同功能。系統(tǒng)以三維地質(zhì)模型為核心，將傳統(tǒng)的地測(cè)工作模式與透明地質(zhì)體系深度融合，形成“礦井地質(zhì)-透明地質(zhì)保障系統(tǒng)-采掘生產(chǎn)”的平臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的作業(yè)新模式，可實(shí)現(xiàn)地測(cè)工作、采掘技術(shù)的結(jié)構(gòu)性變革，代表了國內(nèi)外煤礦企業(yè)地質(zhì)保障的尖端技術(shù)體系。
系統(tǒng)上線運(yùn)行后，礦區(qū)生產(chǎn)將會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)最直接的變化：地質(zhì)狀況從看不見、摸不著的“黑匣子”變成具體直觀的多源地質(zhì)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、形象準(zhǔn)確的三維地質(zhì)模型表達(dá)、精準(zhǔn)及時(shí)的隱蔽致災(zāi)因素預(yù)報(bào)和專業(yè)實(shí)用的多場(chǎng)景應(yīng)用；支持智能回采、智能掘進(jìn)、災(zāi)害預(yù)警及三維儲(chǔ)量管理等不同場(chǎng)景應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了從時(shí)空分析到專業(yè)地質(zhì)分析的跨越，滿足礦區(qū)智能采掘?qū)Φ刭|(zhì)保障工作的迫切需求，為礦區(qū)提供專業(yè)性、實(shí)用化的地質(zhì)服務(wù)。該系統(tǒng)的建成是全國首例礦區(qū)級(jí)的透明地質(zhì)保障系統(tǒng)實(shí)踐，對(duì)于推動(dòng)全國煤礦智能化開采透明地質(zhì)保障系統(tǒng)建設(shè)具有重要的示范意義。
烏海礦區(qū)專業(yè)級(jí)透明地質(zhì)保障系統(tǒng)
5.煤礦井下長距離水害超前探測(cè)技術(shù)研究獲新突破
2022年，西安研究院自主研制的YCSZ煤礦井下鉆孔瞬變電磁技術(shù)與裝備在陜西某煤礦成功實(shí)現(xiàn)810米遠(yuǎn)距離超前探測(cè)。在提前采取安全預(yù)防措施情況下，成功避免了一次可能的水害事故，同時(shí)為礦方節(jié)約成本300余萬元，打破了煤礦井下掘進(jìn)工作面最遠(yuǎn)水害超前探測(cè)世界紀(jì)錄，標(biāo)志著我國“長掘長探”水害超前探測(cè)技術(shù)日趨成熟，具備了支撐保障巷道快速安全掘進(jìn)的條件。
本次實(shí)踐形成了可以實(shí)現(xiàn)鉆孔徑向30米、深度近1000米探測(cè)范圍的長距離定向孔瞬變電磁探測(cè)技術(shù)與裝備，滿足巷道快速掘進(jìn)的長距離探測(cè)、長時(shí)間掘進(jìn)需求。
本次技術(shù)攻堅(jiān)為實(shí)現(xiàn)煤礦水害防治工作逐漸由過程治理為主轉(zhuǎn)向源頭預(yù)防為主、由局部治理為主轉(zhuǎn)向區(qū)域治理為主作出了突出貢獻(xiàn)。
西安研究院成功攻克煤礦井下長距離水害超前探測(cè)技術(shù)
6.中國煤科西安研究院隨掘隨探技術(shù)成功應(yīng)用于滇中引水隧道TBM(盾構(gòu)機(jī)）掘進(jìn)工程
西安研究院自主研發(fā)的面向煤礦透明地質(zhì)的礦用YSD-3隨掘地震超前探測(cè)系統(tǒng)，以截割巖壁產(chǎn)生的連續(xù)震動(dòng)作為震源，通過連續(xù)高精度同步采集、在線高速傳輸、實(shí)時(shí)自動(dòng)處理及“長曝光”疊加成像等方法，實(shí)現(xiàn)了采掘前方地質(zhì)異常體的高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為煤炭透明地質(zhì)建設(shè)、智能地質(zhì)勘探提供了保障。該技術(shù)在非煤項(xiàng)目TBM(盾構(gòu)機(jī)）掘進(jìn)工程中也得到了成功實(shí)踐。
滇中引水工程是國務(wù)院重大水利工程，“云嶺號(hào)”TBM是為該工程中香爐山隧洞掘進(jìn)量身打造的世界敞開式直徑最大的“利器”。通過引進(jìn)西安研究院隨掘地震超前探測(cè)系統(tǒng)，有效解決了施工空間受限和地質(zhì)異常構(gòu)造實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)難題。通過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，系統(tǒng)解決了施工空間小、地質(zhì)異常體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的難題，隨掘構(gòu)造異常成像及預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)際揭露情況吻合度高，大大提高了TBM施工安全保障和效率，展現(xiàn)了該技術(shù)在非煤行業(yè)中廣闊的應(yīng)用前景。
TBM狀態(tài)監(jiān)控及有效信號(hào)提取
7.ZDY4500LFK型煤礦井下智能鉆機(jī)入選中國煤科品牌之星
西安研究院研制的ZDY4500LFK型煤礦井下智能鉆機(jī)主要用于瓦斯抽采、沖擊地壓防治、探放水等多種鉆孔的全自動(dòng)施工。
鉆機(jī)可通過視距無線遙控、井下集控、地面遠(yuǎn)控等多種方式，實(shí)現(xiàn)鉆孔施工數(shù)據(jù)的多方管理和井下施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；具有自動(dòng)穩(wěn)固調(diào)姿、自動(dòng)鉆桿裝卸、自動(dòng)鉆孔施工等諸多先進(jìn)功能；配備容納200根鉆桿的模塊化大容量自動(dòng)桿倉，可不間斷施工150米；擁有自適應(yīng)鉆進(jìn)功能，可提高鉆進(jìn)效率和孔內(nèi)安全性；集成先進(jìn)的電液控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵傳感器的工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障自診斷和控制程序OTA升級(jí)。多臺(tái)鉆機(jī)集群化施工，可減少井下作業(yè)工人數(shù)量，提高人均鉆孔施工效率。該裝備的成功應(yīng)用可以提高鉆孔施工自動(dòng)化水平，起到減人增效，科技強(qiáng)安的作用。
ZDY4500LFK型智能鉆機(jī)已在多個(gè)礦區(qū)規(guī)�；晒�(yīng)用，推進(jìn)了“智能礦井和智慧礦區(qū)”建設(shè)進(jìn)程。
ZDY4500LFK型智能鉆機(jī)
8.國內(nèi)首套！西安研究院自主研發(fā)的透明工作面分布式激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得國家安標(biāo)認(rèn)證
西安研究院針對(duì)煤礦井下透明工作面建設(shè)中測(cè)量范圍廣、數(shù)據(jù)精度要求高的實(shí)際需求，研發(fā)了國內(nèi)首套透明工作面分布式激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，推出配套的高精度GUJ30礦用本安型激光雷達(dá)，并獲得國家安標(biāo)認(rèn)證。系統(tǒng)針對(duì)工作面空間與煤壁形態(tài)實(shí)時(shí)探查不清、巷道建模困難等情況，提出了激光雷達(dá)陣列并行監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)拼接、實(shí)時(shí)建模、精細(xì)孿生的新理念，解決了開采過程中工作面探查不清楚、模型更新不及時(shí)的問題，為工作面的智能化和無人化開采提供數(shù)據(jù)支撐。該套系統(tǒng)的推出，填補(bǔ)了國內(nèi)采煤工作面動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與建模系統(tǒng)的空白。
透明工作面分布式激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集工作面與巷道監(jiān)測(cè)、設(shè)備與姿態(tài)識(shí)別、空間實(shí)時(shí)點(diǎn)云建模等功能于一體。相對(duì)于傳統(tǒng)以測(cè)量、建模、貼圖為基礎(chǔ)的工作面靜態(tài)建模流程，透明工作面分布式激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建模精度和速度上有了大幅的提升，系統(tǒng)特有的動(dòng)態(tài)精細(xì)修正技術(shù)可實(shí)現(xiàn)煤壁模型的精細(xì)疊加和紋理刻畫，進(jìn)一步呈現(xiàn)工作面細(xì)節(jié)特征。
分布式激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
9.國能新街能源三維綜合信息平臺(tái)上線，地質(zhì)數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)完成開發(fā)
國能新街能源聯(lián)合西安研究院，根據(jù)礦區(qū)煤、氣、油資源稟賦的地質(zhì)、水文特征，結(jié)合智能化礦山行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，提出“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”的智能化礦山建設(shè)原則，共同布局“地質(zhì)勘探-建井-智能采煤”全生命周期智能地質(zhì)保障新模式。
2022年，西安研究院中標(biāo)“新街臺(tái)格廟礦區(qū)2、3、4井高密度三維地震勘探”地質(zhì)勘探項(xiàng)目，并承建新街能源臺(tái)格廟三維綜合信息平臺(tái)智能化礦山項(xiàng)目。為實(shí)現(xiàn)新街能源“實(shí)施一代，領(lǐng)先一代”的智能化礦山管理與建設(shè)理念，西安研究院充分發(fā)揮四大專業(yè)優(yōu)勢(shì)，在西安研究院建設(shè)的三維綜合信息平臺(tái)中，創(chuàng)新性的打破高密度三維地震與智慧礦山的專業(yè)屏障，將地下地震三維成像轉(zhuǎn)化為全三維數(shù)字化礦山模型，通過礦山模型聚合多個(gè)細(xì)分專業(yè)，助力數(shù)字化工程設(shè)計(jì)規(guī)劃及工程項(xiàng)目實(shí)施。新街能源三維綜合信息平臺(tái)作為智能礦山建設(shè)的關(guān)鍵核心，符合礦山勘探、設(shè)計(jì)、建井過程中的數(shù)字化、信息化、智能化標(biāo)準(zhǔn)與要求。當(dāng)前階段，平臺(tái)為井巷三維數(shù)字設(shè)計(jì)、水害預(yù)防、沖擊地壓控制提供了專業(yè)化、數(shù)字化解決方案，滿足新街能源前瞻性智能礦山建設(shè)的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。同時(shí)，部署了與平臺(tái)配套的數(shù)據(jù)中心，將勘探、監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)等各類靜態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)、清洗、分類、提取、融合，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集規(guī)范、處理標(biāo)準(zhǔn)及二三維圖形模板。數(shù)據(jù)中心具備實(shí)時(shí)查詢、報(bào)表生成、動(dòng)圖繪制、智能化評(píng)估等功能，為復(fù)雜開采條件下智能化采煤打造了高質(zhì)量發(fā)展的數(shù)據(jù)基石。
三維綜合信息平臺(tái)
10.黃陵礦區(qū)動(dòng)態(tài)地質(zhì)建模技術(shù)持續(xù)升級(jí)，實(shí)用化透明工作面2.0系統(tǒng)成功應(yīng)用
自2020年，西安研究院基于三維地質(zhì)模型智能規(guī)劃截割的透明工作面技術(shù)在黃陵一號(hào)礦810工作面成功應(yīng)用，推動(dòng)了采煤機(jī)由記憶截割到三維自主感知規(guī)劃截割的技術(shù)跨越。該項(xiàng)技術(shù)持續(xù)賦能黃陵礦區(qū)煤礦生產(chǎn)，已服務(wù)12個(gè)工作面，保障2500余萬噸煤炭安全生產(chǎn)，生產(chǎn)效率提高了10%以上，資源回收率提高5%以上。
成功研發(fā)了透明工作面2.0成套技術(shù)，在模型動(dòng)態(tài)更新算法取得了新的突破，實(shí)現(xiàn)了“采模融合”的技術(shù)革新，打通了地質(zhì)模型到采掘生產(chǎn)的“最后一公里”。在黃陵一號(hào)礦627無人化智能工作面，由單一模型切片向全息空間感知提升，拓展了透明工作面技術(shù)深度；在黃陵建莊礦302工作面，實(shí)現(xiàn)了從智能綜采到智能綜放的突破，拓寬了透明工作面的應(yīng)用廣度。
研發(fā)了透明工作面數(shù)字孿生2.0系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從構(gòu)造模型到多屬性模型動(dòng)態(tài)更新的技術(shù)跨越，推進(jìn)了透明地質(zhì)技術(shù)實(shí)用化落地。
透明工作面數(shù)字孿生2.0系統(tǒng)
2023年，是全面貫徹黨的二十大精神的開局之年，是“十四五”規(guī)劃實(shí)施承上啟下的關(guān)鍵一年，同時(shí)也是西安研究院專業(yè)級(jí)透明地質(zhì)技術(shù)落地、推廣的元年。西安研究院始終秉持“引領(lǐng)地質(zhì)保障技術(shù)進(jìn)步，支撐煤炭安全、高效、綠色開發(fā)”的企業(yè)使命，著力打造地質(zhì)保障原創(chuàng)技術(shù)策源地，促進(jìn)煤炭智能開采地質(zhì)保障技術(shù)提升，與煤炭企業(yè)一道共同推進(jìn)煤礦地質(zhì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)。踐行初心使命，彰顯央企擔(dān)當(dāng)，履行央企責(zé)任。
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