智能化建井理论技术研究与工程实践

• Published in: 煤炭学报 Vol. 48; no. 1; pp. 470 - 483
• Main Authors: 范京道, 魏东, 汪青仓, 封华, 刘渭, 刘全辉, 黄克军, 闫振国, 刘家佳, 李川
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 应急管理部煤矿智能化开采技术创新中心,陕西黄陵727307 2023; 陕西延长石油矿业有限责任公司,陕西西安 710065; 陕西延长石油(集团)有限责任公司,陕西西安710065; 西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安710054%陕西延长石油矿业有限责任公司,陕西西安 710065%陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司,陕西榆林719015%西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安710054%西北工业大学网络空间安全学院,陕西西安 710072%应急管理部煤矿智能化开采技术创新中心,陕西黄陵727307
• Subjects: 智能矿井; 斜井智能掘进; 一钻完井; 智能化建井; 延长模式
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2022.0317

TD353; 基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了"智能化建井,建智能矿井"的定义与科学内涵,阐述了智能化建井在煤矿智能化建设中的重要作用;分析了西部地区建井面临地质条件复杂、基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了由感知层、传输层、边缘层、平台层和执行与应用层组成的智能化建井系统总体架构,研发了由斜井掘进控制、竖井钻进控制及综合保障系统构成的智能化建井协同控制系统;总结了煤矿智能化建井通过基础理论研究、工艺设计、智能装备研制、控制系统研发、现场工程示范的一体化研究思路,解决煤矿建井过程中全断面机械破岩效率低、掘进复杂地层难、地下水防治及井筒稳定性与支护困难的技术难题.通过延长石油集团可可盖煤矿的智能化建井工程实践,形成了斜井敞开式全断面智能掘进工法,实现了斜井掘进"探-掘-支-锚-运"一体化作业;形成了竖井"一钻完井"智能化钻井工法,实现了竖井钻进"井下无人施工"本质安全作业,打造了行业智能化建井的工程与技术示范,形成了煤矿智能化建井的"延长模式".最后结合煤矿智能化发展趋势,提出煤炭行业建井应共同遵循的原则与 目标、当前工作和发展方向,并号召全行业聚焦智能化建井技术领域,推动煤矿建设向安全高效绿色智能方向发展.