国家主席习近平在致2023中国国际智能产业博览会的贺信中指出“中国高度重视数字经济发展,持续促进数字技术和实体经济深度融合”。当下,数字中国建设已成为国家战略,对于煤炭行业而言“数字化转型是挑战更是机遇”。
山东煤科院作为一家服务煤矿生产的综合性煤炭科研机构,立足产业发展需要,发扬敢为人先的创新精神,在数字化转型中抢抓新机遇,创造新业绩,大力推进煤矿智能化建设,提升安全风险监测预警智能化水平。
在建(构)筑物下、铁路下、水体下进行矿体开采是许多煤矿企业都会遇到的问题(以下称“三下”开采),也是考验各矿安全生产的“试金石”。院矿区地表沉陷多源数据融合监测技术,能够对多种来源的地表移动变形数据进行采集、处理、展示、查询、分析,为煤矿“三下”安全开采提供数据支撑,为煤矿开展安全生产加油赋能。
无人机与RTK接收机
山东唐口煤业有限公司位于山东济宁市境内,其井田范围内存在大量建(构)筑物,“三下”开采任务繁重,地表移动变形监测要求精度高、时效性强。而传统监测技术方法包括平面测量、水准测量,观测周期较长、自动化水平不高;易受地形、地表建筑物等因素限制,实地观测线布设无法满足设计要求,且获取数据多为离散型,难以准确反映整个塌陷区移动变形的过程与规律;现场操作人员多、环境差、操作人员劳动强度大、塌陷区动态监测智能化水平低,且经常出现人手不足、监测信息不及时的现象。传统的监测方式显然已不适应煤矿现代化生产的需要。
GNSS地质环境监测站
院了解到客户需求后,协同合作单位展开了对该项目的调研,并最终立项。课题组通过综合利用多种监测手段(包括无人机机载LiDAR测量、低空倾斜摄影测量、合成孔径雷达干涉测量、无人船水下地形测量等)实现了对630采区地表积水区的多源监测数据采集与呈祥大道沿线沉降区的监测,构建起了矿区地表塌陷区多源数据融合监测技术与应用体系。
该体系不仅实现了塌陷动态监测,还实现了岩移监测从“点”监测到“面”监测的跨越,极大提升塌陷区变形监测自动化、智能化水平;提高了煤矿信息化系统和生产管理水平;降低了工人劳动强度,改善了工人作业环境。目前,该项目配套的地表移动变形监测平台已在唐口煤业运行,可准确获取矿区高精度、高清晰度、高现势性的基础数据,为矿井“三下”开采和工作面规划设计提供及时准确的数据,进一步降低生产和管理成本,对矿井安全生产与效率的提升提供了有力保障。
据山东煤科院地质水文研究所负责人岳尊彩介绍,本项目解决了矿区地表形变分析、开采沉陷防控等系列关键问题。下一步,将在此研究的基础上,进一步完善强化,以期得到更大范围推广应用。
坚持科技引领,走智能化、数字化之路,勇做煤炭业高科技的引领者,院在矿井水高效处理、碳监测、震波CT检测、矸石山生态治理等方面亦走在前列,也将在助推煤炭工业实现中国式现代化的路上越走越远。