産品節能減排25%，形成了煤炭高效開發利用新模式；在世界上首次完成了深部厚煤層智慧綜採實踐，開採效率提升83%，資源回收率提高20%以上，實現了資源開發利用領域的重大突破和技術進步......

面對我國深部煤炭安全智慧綠色開發要求，山東能源集團積極踐行“向地球深部進軍”的號召，組織和聯合兗礦能源集團股份有限公司，天地科技股份有限公司，山東科技大學，北京天瑪智控科技股份有限公司，青島中加特電氣股份有限公司，山東大學，中煤張家口煤礦機械有限責任公司，北斗天地股份有限公司，煤炭科學技術研究院有限公司等10余家單位，組織科研、設計、製造、生産等全産業鏈核心人員100余人，歷經10餘年攻關，創立了深部煤炭資源開發數字化基礎、全業務鏈數字化運作和智慧化開採模式。

兗礦能源科技國家重點實驗室

世界上首次實現深部厚煤層智慧高效開採

煤炭是我國主體能源和重要工業原料，在當前一次能源生産和消費中佔比67.4%和56.2%。隨著淺部煤炭資源日趨減少，尤其是華東華北地區淺部煤炭已近枯竭，中西部鄂爾多斯盆地淺部煤炭資源儲量也快速下降，以深部厚煤層為主的資源稟賦決定了其安全高效開採在國家能源安全中的重大戰略需求。綜採一次採全高是深部厚煤層最佳開採方式。受原有開採技術局限，6~10m厚煤層只能採用“分層”或“掏芯”開採，即使採用國外最先進裝備，其最大採高也無法突破5.5m，造成25%以上資源浪費，難以支撐深部煤炭高效開採和保供需求，亟待以數字化和智慧化為支撐實現深部煤炭高效開採成套技術的重大創新。

山東能源東華重工高端系列液壓支架

為解決地下開採非結構性受限空間複雜、深部厚煤層綜採易造成強礦壓和圍岩失穩無法支護、國內外沒有能夠可靠運作的深部厚煤層工作面成套裝備、國內外沒有深部煤炭數智化高效開採成套技術整合工程應用的先例等技術難題，該項目團隊圍繞深部基礎理論研究需求，面向世界科技前沿，創立了深部煤炭開採數字化基礎，提出了“分級抽取-關聯分析-虛實映射”的多源異構數據處理方法和更新策略，建立基於礦山大模型的人工智慧運作平臺，開發煤礦智慧化十大數智系統，構建了煤礦智慧化技術體系，形成煤炭安全高效智慧綠色開發新模式。

2020年全國煤礦智慧化建設現場推進會在山東能源召開

據了解，該項目獲國內外發明專利51件、制定國家標準7項，出版專著5部，發表論文93篇（F5000論文14篇，高PCSI指數論文39篇，21篇論文位列礦業工程等前0.1%）。

效率效益雙豐收支撐高品質發展

2016年，首次在金雞灘煤礦進行了8.2m超大採高自適應開採技術的工業性試驗，工作面連續穩定運作，平均日産6.16萬噸，月産153萬噸，創綜採高度、産量及效率的世界最高紀錄。此後逐步推廣到8~10m超大採高綜採。

山東能源金雞灘煤礦世界首套8.2m超大採高智慧化綜採面

在金雞灘煤礦建成首個8.2m超大採高智慧化綜採面，創造年産1836萬噸世界紀錄，全員工效（339.2噸/工）比全國平均水準（16.78噸/工）顯著提高；在口孜東煤礦首次成功實施千米深井“三軟”複雜條件7m超大採高開採；在澳大利亞莫拉本煤礦成功實施頂板、底板和端部參數識別的自適應數智化開採。

面向經濟主戰場，在世界上首次成功進行8m以上超大採高、千米深井和澳大利亞數智化開採技術整合工程應用，實現了採高由5.5m到8～10m的顛覆性突破，建成全球採深最深、採高最大、效率最高、用人最少的超大採高智慧化綜採工作面。研發了世界最大採高液壓支架及智慧製造與可靠性驗證系統，有力壯大了煤機裝備産業規模，打造了國際一流的高端煤機裝備製造企業，技術、産品出口到世界主要採煤國家，支撐兗礦能源成功開發運營澳大利亞最大煤礦企業，打開了國際市場、提升了國際競爭力。

針對能源安全保障需要，面向國家重大需求，研發深部煤炭數智化高效開採技術和裝備，覆蓋國內外煤炭智慧開採産量達2.8億噸/年，有力支撐了先進産能的釋放，滿足了我國特別是華東、華北地區能源保供需求，有力保障國家能源安全。同時，面向人民生命健康，攻克了智慧化開採關鍵技術，支撐山東能源建成36處智慧化煤礦，其中趙樓煤礦成為我國首個千米深井“國家首批智慧化示範建設煤礦”，累計建成327個智慧採煤工作面，井下人員減少1.12萬人，實現了減人、增安、提效。

山東能源黃陶勒蓋煤炭公司巴彥高勒煤礦職工在檢修採煤機

據了解，該項目技術創新成果在陜北、兩淮、魯西、黃隴、新疆、神東等多個大型煤炭基地的金雞灘、口孜東和澳大利亞莫拉本等84個煤礦進行應用，覆蓋陜西、山東、安徽、山西、內蒙古、新疆等我國主要煤炭生産區域和海外煤炭基地，支撐山東能源、中煤能源等大型企業集團實現經濟效益的大幅度提升和高品質發展。近三年（部分統計）直接經濟效益841.5億元，該項目支撐山東能源集團連續兩年名列世界500強前100位。山東能源集團成為全國唯一擁有境內外四地上市平臺的大型能源企業，營業規模位居全國煤炭行業首位。

構建煤炭高效開發利用新模式

深部厚煤層開採對支架載荷及衝擊加大，極端情況下動載系數超過2.5，超大採高液壓支架具有大尺度、高動壓敏感結構特點，最大力傳遞系數達4.5，常規設計方法、結構和檢驗手段無法保證其適應性和可靠性需求。該項目研發的高端液壓支架産品全面推廣應用，有效保障了工作面的安全、自適應支護。

山東能源與華為發佈盤古礦山大模型

據悉，該項目提升煤炭一次開採效率，有效釋放先進産能，提高資源回收率20%以上，採用本技術近三年（部分統計）減少資源浪費約5600萬噸，減少洗選動力消耗和矸石排放，有助礦山節能減排及環境治理；研製了智慧變頻調速一體機驅動的大功率刮板輸送機，節能達25%（近3年減排二氧化碳452.16萬噸），産品和技術推廣至油氣開採、港口船舶海工裝備等領域，支撐多行業節能減碳。

該項目實現大型裝備節能減排和産業鏈延伸，推動了我國煤炭工業高端化、數字化、智慧化轉型和高品質發展，提高了國家能源安全保障能力，取得了重大經濟、社會效益和顯著生態環境效益，構建形成煤炭高效開發利用新模式。（山東能源集團）