| 出版时间:2013年12月 |
This report introduces the construction conditions of the technical development and innovation system in China’s coal industry,analyzes the tendencies in development and the key to development,and puts forward key points to further improve the scientific and technical policies of the coal industry.
煤炭是我国重要的基础能源。改革开放后,煤炭产业生产力快速提高,特别是近十多年来,更是取得了突飞猛进的发展,供应保障能力不断增强,产业结构不断优化,市场化改革稳步推进,绿色开采与生态矿山建设取得实效,安全生产形势稳步好转。这些成绩的背后是产业技术水平的迅猛发展,尤其是装备技术的进步为煤炭产业的健康快速发展奠定了坚实的基础。
一 我国煤炭产业技术发展基本情况
近十年来,煤炭技术创新体系平台建设成绩斐然,产学研相结合,科技投入机制和力度不断完善、加大,煤炭产业基础理论研究领域捷报频传,新技术研发、关键技术掌握、先进适用技术推广和应用都取得了令人瞩目的成就,科学技术对行业发展的贡献率不断提升。“十一五”期间,完成了50多项“973”计划、“863”计划、国家科技重大专项、国家科技支撑计划等国家重大科技计划;360个课题通过验收;完成了13个国家科技大型示范工程项目的建设。据统计,“十一五”末,科技对煤炭产业发展的贡献率为39.9%,比“十五”末提高了7%。
(一)勘探技术
煤炭地质勘探是煤炭资源开发利用的首要环节。新中国成立后,勘探技术得到了快速发展。经过几代人的不懈努力,成功探索出“地面勘探与井下探测相结合,物探、钻探、巷探相结合”的工作方法,形成了“地震主导,多手段配合,井上井下配合的立体式综合勘探体系”。勘探技术的快速发展有力地支持了地质勘察水平的提高,截至2010年年底,全国煤炭探明储量约1.3万亿吨。
物探方面,煤田地震勘探技术的应用提高了勘探精度,成为详细查明小断层、小褶曲、陷落柱、采空区、冲刷带、煤层变化等重要地质资料的主要手段。我国煤炭地震勘探技术经历了从无到有,从使用光点仪、模拟仪、数字仪到无线遥测仪,从折射到反射,从单次覆盖到多次覆盖,从二维到三维,从单波到多波的发展历程,整体技术水平位居世界前列。
钻探方面,多参数数字测井技术、受控定向钻进技术取得突破,钻进参数监测系统研制成功,超大孔径、超千米深孔钻进技术得到了广泛应用。
巷探方面,水平定向钻进技术及设备已完成国产化配套,钻机能力达到1000米。无线电波透视技术、直流电法含水体超前探测技术、瑞利波超前构造探测技术、地质雷达技术、高密度高分辨电法底板探测技术、煤层底板音频电透视技术得到推广应用,在采掘作业的灾害地质预测中发挥关键作用。声发射、水害预警、电磁发射等监测技术为矿井灾害预防提供了关键技术支撑。
(二)建井技术
安全高效矿井建设是现代化矿井建设的发展方向,在矿井建设和巷道掘进技术方面,定向钻进、深井冻结壁形成规律、冻结井壁设计等多项重要研究取得成果,大直径反井钻井技术、特殊凿井技术、煤巷综掘技术及装备、锚喷支护技术研究取得了突破性进展。冻结、钻井、注浆等特凿井技术处于国际领先水平。
深厚冲击层千米深井快速建井关键技术取得了突破进展,我国已成功破解了千米深井一次开凿的世界性难题,掌握了千米深井一次开凿的核心技术,中国煤炭科工集团研制的我国首套煤矿井下千米履带定向钻机及其随钻测量定向钻进系统,在大佛寺矿井下应用,钻水平孔深度达1200米,最大钻井直径为10.3米。“一千”米深L形孔的钻孔技术解决了一千米深部的注浆问题,同时解决了一千米深部煤层的瓦斯抽放问题。冻结法凿井技术解决了世界上最深矿井的冻结难题,最大冻结深度达950米。
500米反井钻机一次成井技术取得成功,现在钻井直径已经达到5米,深度达600米。2012年在兰花宝欣煤矿仅用2个月时间就完成直径5米、深度482.2米的风井井筒施工,创造了国内外的新纪录。
500米地面钻孔的施工技术和装备已经突破,大型地面钻机的钻井深度超过了500米。
千米深井支护技术取得成功。中国煤炭科工集团采用锚索锚杆联合支护技术破解了千米深井支护的世界性难题。
地面预注浆技术水平不断提高。注浆深度和新材料双双取得了重大突破:井筒地面预注浆最大深度达到1048米;注浆材料也从“水泥时代”进入了“黏土时代”。
(三)开采技术
我国具有悠久的煤炭开采历史,但是长期以来,我国的煤炭开采技术水平十分落后,不仅煤炭产量较低,煤炭资源浪费现象严重,而且安全生产得不到有效保证。改革开放以来,特别是近十年来,通过引进吸