它是国内矿山安全开采领域的科研“国家队”,源自1957年建所的深厚积淀隶属于中国煤炭科工集团。它是国家级专精特新重点“小巨人”,长期站在煤矿岩层控制智能绿色开采行业前沿。落地中关村顺义园六年多来,持续向能源领域“卡脖子”难题发起冲锋。它就是今年斩获了第二十六届中国专利金奖的中煤科工开采研究院有限公司。

中煤科工开采研究院有限公司外景
中国专利金奖被公认为中国专利界的最高荣誉。此次获奖的是中煤科工开采研究院有限公司原创的技术——“临时支护与钻注一体化锚杆复合支护系统及施工方法”。

传统锚杆支护
要理解这项技术有多厉害,要先走进煤矿井下。采煤之前,得先在地下挖出一条条巷道。巷道,是矿工进出、通风、运输的“生命通道”。巷道刚挖出来时顶板岩石松动,随时可能掉落,必须立刻“上支护”——往岩层里打进一根根锚杆,把破碎的岩层牢牢锚住。传统锚杆支护要6道离散工序,几乎靠工人手工完成,又慢、又累、又险。

钻锚一体化智能快速掘进装备图示
中煤科工开采研究院有限公司的获奖专利首创了“喷涂临时支护—钻注一体化永久支护”分区复合支护新模式,研发出世界首套钻锚一体化智能快速掘进装备,实现锚杆支护施工全自动化,支护速度提高1倍,作业人员减少30%。“钻锚一体化智能快掘装备入选2022年度央企十大国之重器,2023年国家能源局首台(套)重大技术装备,先后在我国大型煤炭企业推广应用,显著降低了工人劳动强度,为我国煤炭优质产能释放、保障国家能源安全作出贡献。”此项中国专利金奖第一完成人康红普说。
面对部分矿区复杂的情况,中煤科工开采研究院有限公司还有另一项硬核成果。蒙陕是我国核心煤炭生产基地,区域内煤层上方普遍分布厚度30至100米的坚硬顶板岩层。以往井下爆破、短孔压裂等工艺仅能治理巷道、煤层周边50米以内近场区域,难以对中高位顶板开展全域超前管控,成为制约煤矿安全生产的技术瓶颈。

煤矿专用地面压裂撬装装备
中煤科工开采研究院有限公司潜心攻坚、突破技术壁垒,相继攻克多项关键技术,成功研发出国内首套煤矿专用地面水力压裂技术及撬装装备,构建起系统化、智能化、高效化的煤矿动压灾害防治解决方案。
相较于传统设备及施工工艺,该成套技术装备具备模块化、低能耗、高安全、高效率、低成本等特点。设备采用模块化撬装结构,最大作业排量可达每分钟15立方米,可适配各类复杂矿井工况。同时针对性优化设备性能,相较于传统油气压裂设备,额定压力冗余削减70%以上,节能降本成效突出。设备搭载远程一键启停智能控制系统,大幅提升施工智能化水平与安全作业系数,实现安全、高效、节能、经济多重效益统一。

煤矿专用地面压裂撬装装备落地应用
目前,该技术已在中煤大海则、延长石油巴拉素、伊泰红庆河、酸刺沟等蒙陕地区大型煤矿落地应用,现场应用成效良好,有效解决了厚硬顶板矿井动压灾害防控难题。

企业获得的部分荣誉
一项项硬核技术落地的背后,是多年来持续深耕矿山岩层控制、智能绿色开采领域的厚积薄发。这里院士领衔、高层次科研人才汇聚,围绕巷道支护、灾害防控、绿色开采等方向持续产出原创成果,斩获多项国家级重磅奖项,源源不断为能源行业输出方案与装备。亮眼创新成果的涌现,离不开良好的创新发展环境。
中国煤科开采研究院立足能源保供使命,持续聚焦矿山开采领域 “卡脖子” 难题,聚力搭建高水平国家级科研平台,潜心攻关矿山安全与智能开采核心技术。完善的创新支撑体系、完备的产业链配套和暖心的人才保障政策,让科研团队能够心无旁骛搭平台、攻技术、带队伍,持续为煤炭行业安全高效、绿色智能发展注入强劲科技动能。

