“嘀嘀嘀,瓦斯浓度上升至0.15%!”近日,由中煤科工集团西安研究院自主研发的“随掘随探超前探测系统”在山西锦兴能源有限公司肖家洼矿221305工作面,成功应用于掘进巷道超前地质预报,实现了煤矿掘进作业从“经验摸索”迈入“透明地质、智能导航”的重大跨越。
煤炭掘进作业“盲推”状态
潜在风险突出
在煤矿巷道掘进过程中,准确预报前方地质构造一直是保障安全高效生产的关键环节。但传统地震探测方法常需停产进行,使生产陷入“要探测就耽误生产、要生产就无法探测”的两难境地,不仅影响生产进度,还存在探测盲区大、构造识别效率低等问题,掘进作业长期处于“盲推”状态,潜在安全风险突出。
面对行业难题,西安研究院依托多年技术积累,突破传统方法局限,融合地球物理探测、大数据分析与人工智能等前沿科技,成功研发随掘随探超前探测系统。该系统在不影响正常掘进的前提下实现“掘探一体化”,以掘进机作业时产生的震动作为震源,通过在巷道布设的高精度传感器阵列,实时采集地质信号,并结合大数据优化采集处理与动态CT反演算法,实现掘进前方地质构造的实时成像与异常体动态辨识,生成掘进前方150米范围内的高精度地质成像,显著提升了地质预判的准确性和时效性,为复杂条件巷道安全高效掘进提供了可靠技术保障。
边掘边探实时预警
安全性大幅提升
记者了解到,“随掘随探超前探测系统”具备“滚动探测、实时预警”能力,在完全不干扰正常掘进的前提下,可持续跟踪地质变化,实现全流程数据支撑,探测准确率超过90%,真正实现了“边掘边探、实时预警”,大幅提高了巷道掘进工作的前瞻性与安全性。
近年来,西安研究院自主研发的“随掘随探超前探测系统”,在国内多个煤矿的高瓦斯、断层发育、构造煤等极端复杂地质条件下成功应用,攻克了传统超前预报方法精度低、干扰生产、适应性差等行业困境,实现了煤矿掘进作业从“经验摸索”迈入“透明地质、智能导航”的重大跨越。
目前,该技术已在山西锦兴能源有限公司肖家洼矿、河南天安十三矿、安徽淮南矿业集团张集矿、山西焦煤集团镇城底矿等典型复杂地质矿区开展规模化试验并成功应用,累计完成掘进探测里程数千米,成功预报并揭露地质异常140余处,关键技术指标经中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定达到国际先进水平,为矿井灾害防治和高效掘进提供了可靠依据。
“以往做一次探测费时费力,如今井下就像有了‘安全导航’,一边掘进一边透视地层,心里真有底了!”山西锦兴能源有限公司肖家洼矿总工杨鹏彬对该技术的应用效果给予了高度评价。
西安研究院智能探测技术与应用研究所所长李刚表示:“随着煤炭工业迈向高质量、智能化发展新阶段,‘随掘随探’技术正逐步成为煤矿企业实现安全增产、精准地质管理的‘标配利器’。西安研究院将继续深耕矿山地质保障领域,以创新技术守护煤矿安全,以科技之光点亮井下未知之境。”
西安报业全媒体首席记者 龚伟芳