1、1打造科技支撑平台 强化企业自主创新为实现郑煤集团“十二五”发展目标努力奋斗（郑煤集团公司）一、近 2 年科技工作回顾近 2 年来，集团公司科技工作紧密围绕安全生产实际，解决问题，注重实效，为集团公司安全生产提供了坚实的技术支撑。集团公司完成科研成果 115 项，其中：获国家级科学技术进步奖 1 项、省部级科技成果奖 8项、地厅级科技成果奖 58 项。特别是近两年来集团公司科技投入是“十一五”中期的 180%，是“十五”末的 290%。重点工作简要回顾如下：一是围绕“三软”突出煤层瓦斯治理难题，强力组织技术攻关。2006年以来，集团公司以国家“十五”科技攻关项目“豫西三软不稳定突出煤层防突示范
2、技术研究”为依托，在郑煤集团历史上首次针对豫西“三软”不稳定突出煤层瓦斯防治技术难题与中国矿大、河南理工、煤科总院西安分院、重庆分院等大专院校科研院所进行较大规模的协同攻关、集成创新和技术开发，圆满完成了攻关目标。课题研究过程中培养各类人才 115 人，其中博士 8 人、硕士 13 人、企业技术人员 94 人；制定企业技术标准 5 项；申报国内发明专利 7 项；撰写研究报告 12 篇，专著 1 部，共发表论文 24篇（其中核心期刊 21 篇） ；在课题成果基础上，郑煤集团建成了区域性的防治煤与瓦斯突出重点实验室；研究开发出了 3 套豫西三软不稳定突出煤层防突消突专用仪表和专用技术装备；在郑煤集
3、团建立了以防突为重点的瓦斯治理工作体系和技术标准体系。课题攻克的核心技术经中国煤炭工业协会组织全国专家鉴定，达到国际领先水平。本项目产生的科研成果有 2 项获得国家科技进步二等奖、5 项获得省部级科技进步奖。二是水害防治核心技术取得重要进展。与科研院所合作，对矿井水害防治技术难题进行系统研究，编制完成了郑煤集团水害防治总体规划和金龙、白坪等生产矿井水害防治规划；组织完成了“华北型煤田三2软不稳定煤层带压开采煤层水害综合防治技术”等一批水害防治重点技术研发项目，开展二 1煤层底板高承压水带压开采技术研究，探索奥灰水的突水规律。针对郑州矿区的水文地质特征，制定出防治对策；优化“三软”不稳定煤层的底
4、板注浆加固、底板含水层改造的技术方案和各种技术参数，预防奥灰、太原群下段灰岩水突水灾害的发生。 三是矿井采掘支护改革稳步推进。直管矿井采准巷道全面推广重型U 型钢支护技术；资源整合矿井主要巷道推广应用金属支架加双抗网新型支护技术，通过技术集成和再开发，集团公司成功研制出了具有自主知识产权的“三软”煤层炮采工作面中位放顶煤组合液压支架支护技术；与河南理工大学合作，针对悬移组合支架对“三软”煤层炮采工作面应用的适应性和稳定性进行了系统的观测试验和分析研究，为这一技术的推广应用打下了基础；教学二矿、大平矿、裴沟矿等单位结合开采技术条件，积极推广应用悬移支架、端头过渡支架都获得了良好的应用效果;针对断
5、层构造带等破碎围岩巷道，研究了高强稳定型耦合支护控制巷道围岩变形的机理，提出了 U 型钢棚+壁后注浆+锚索的耦合支护技术。开采支护的技术进步，极大地改善了安全条件，提高了集团公司中小型矿井质量标准化水平，为安全高效开采奠定了基础。四是严重突出矿井瓦斯治理与利用技术攻关与示范工程初显成效。通过三年的探索研究与工程实施， “三软”不稳定煤层瓦斯治理示范取得成效：组建了区域瓦斯治理研究实验室，建成了 25 套井下移动瓦斯抽采系统、12 座地面瓦斯抽采泵站、3 座低浓度瓦斯发电站和告成矿风排瓦斯氧化站，形成了适应“三软”不稳定煤层瓦斯防治技术管理体系，培养了一批瓦斯防治的技术人才，保障了集团公司安全稳
6、定发展；特别是建成的告成矿风排瓦斯氧化站，是通过引进消化吸收建成的国际上第一座矿井风排超低浓度瓦斯氧化（净化）装置并投入商业运行；这些成绩奠定了郑煤集团在煤炭行业节能减排技术领域的领先优势，成为我国最早通过“清洁发展机制” （CDM）参与国际减排合作的煤炭企业之一，也是河南省煤炭企业第一个注册成功的 CDM 项目。3五是通过引进消化和推广应用再创新，地质保障技术水平跨上新台阶。直管矿井矿图数字化率达到 100%，并实现了基于 WEBGIS 技术的网络传输，走在国内同行的前列；直流电法、地面三维地震、瞬变电磁、井下无线坑透、超低频地质探测等高新地质技术投入使用，其中超低频地面探测仪配合引进的美国
7、高速钻进设备，成功用于资源整合矿井灾害应急救援；超长距离高精度井下贯通测量技术为基建矿井提供了测绘保障。六是安全生产机电保障技术得到进一步加强。在机电运输与自动化方面，对提升系统以可编程控制器（PLC)为核心的自动监控系统替代了原有的 TKD 电控，并采用新型高可靠性的液压站和增加新型的后备保护，基本实现了主副井电控系统的全面升级，提高了运行效率，减轻了维护量。积极完善机械运送人员装备，开发往复式架空乘人装置和研究试用行人助力器，解决煤巷头掘进材料和人员运输问题，减轻劳动强度，提高工作效率。推广顺槽连续牵引车，减少运输环节，采掘区推广轻型胶带运输机，实现胶带化运输，并完成胶带运输机的集中控制，
8、保证了运输安全。应用了井下供电保护、监测、监控一体化系统，实现矿井供电系统的自动化管理，确保矿井供电安全。研制、应用了“矿用隔爆型高压总进和联络开关闭锁装置” ，避免工作人员在实际运行中误操作母线联络开关的可能性。推广、应用了“煤矿井下低压供电线路断电监视报警装置” ，做到了及时发现问题并准确判断，为尽快排除故障提供了一个有效的平台。推广、应用风机远程监测监控，提高效率，降低损耗。推广、应用水仓机械清挖、煤泥分离装置，缩短水仓清挖时间，降低职工劳动强度，提高矿井抗灾能力。七是构造煤难选煤种湿法分选技术攻关与示范工程获得突破。在煤炭深加工领域，郑煤集团近年来针对构造煤难选煤种洗选技术难题，组织中
9、国矿业大学、煤炭工业武汉设计研究院、唐山煤科院、宁波大学等单位联合攻关获得成功，在构造煤难选煤种湿法分选方面取得重大技术突破。选煤是洁净煤技术的源头技术和重要组成部分，是国家产业政策鼓励发展的重点技术之一。随着经济与环境的协调发展，选煤工业在中国具有广阔的发展前景。原煤经过洗选加工，一是可以就地排除矸石，节约运力；二是4可以降灰脱硫，减少燃煤对大气的污染；三是可以优化煤炭企业产品结构，实现可持续发展，经济效益和社会效益也十分显著。由于郑州矿区主采煤层二 1 煤系全层构造煤，原煤粉煤含量大、亲水性好、遇水易泥化，无法采用传统湿法进行分选。技术突破的关键是选前脱粉技术、重介分选技术和煤泥及煤泥水处
10、理技术，郑州矿区的煤质情况在全国都少见，在重选工艺上没有成熟的经验可以借鉴，在无压给料重介旋流器分选工艺方面，研究确定了最佳入料粒度范围、分选密度及配套工艺，加工出符合要求的冶金喷吹精煤和炼焦配煤。目前，郑煤集团以该项技术为工程依托，建成了一座 300 万吨/年的精煤厂，另有 2 座同规模精煤洗选厂正在筹建中。八是煤炭地下直接气化与坑口甲烷化技术攻关与示范工程顺利进展。郑煤集团根据自身情况，没有跟风投入过大、尚存技术风险的煤变油项目，而是另辟蹊径，沿着煤层气深加工发展煤化工项目和煤炭地下直接气化与坑口甲烷化技术路线，寻求煤层气化学利用和煤炭化学开采技术新的突破；前者在郑州近郊的荥阳煤田煤层气富
11、集区开发煤层气资源，不仅能够解决制约煤矿安全的瓦斯问题，而且能够有效补充郑州市天燃气不足，并将煤层气深加工发展煤化工项目；煤炭地下直接气化与坑口甲烷化方面，技术中心正在与中国矿业大学（煤炭资源与安全开采国家重点实验室）合作，开展“郑州矿区一 1 煤地下导控气化与坑口甲烷化研究，目前可行性研究已经完成，正在米村煤矿建设工业性试验工程和产业示范工程，建成后将形成年气化煤炭 18 万吨，生产纯氧蒸气法煤气 36000 万 Nm3/a,所产煤气全部用于合成甲烷气，最终产品为煤基液化甲烷气 7025Nm3/a（4.93 万t/a） 。九是围绕企业发展和安全生产迫切需求，信息化建设步伐加快。在总结郑煤集团
12、和国内其他煤矿企业安全生产隐患治理经验基础上，通过设计优化，形成了独具特色的基于重点管控原则的矿井采掘作业“三项评价”体系和融入“评价与监控、隐患与治理、信息与跟踪”的安全隐患闭环管理流程，并制定了安全隐患分类标准和相应的处理流程；基于光纤基干网和 VPN 技术集成，实现了不同物理接口的多元数据融合，成功构建涵盖所5有矿井的集团级瓦斯监测系统；开发构建了基于 NET 技术的煤业集团级“煤矿安全生产闭环管理信息系统” ；建成了基于 WEBGIS 的瓦斯防治导航系统；集团公司综合办公自动化系统，以及供销、财务、劳动人事、医保、机电设备、计划统计等信息化子系统相继建成并投入使用。十是技术管理和科技创
13、新体系得到加强和充实。以技术中心为纽带，初步实现了企业内部技术管理服务和企业外部技术开发合作两个网络的有机融合。建成了区域性瓦斯防治重点实验室；2010 年 5 月 15 日，河南省“三软”煤层开采工程技术研究中心挂牌，标志着集团公司技术创新体系和安全科技支撑体系建设又上了一个新台阶;整合构建了包括检测检验中心和各直管矿、分公司技术服务站的安全检测检验管理和服务体系，使矿井通风安全仪器强检和标校率达到 100%，固定设备和矿用入井材料检测检验率分别达到 100%和 90%。十一是群众性的小改小革和全面质量管理 （QC）活动方兴未艾。涌现出了“裴沟煤矿通风质量管理小组”等一批国优、省优和集团公司
14、优秀QC 小组。仅 2010 年就获得国优、省优和集团公司优秀 QC 成果 23 项，年创造直接经济效益 2000 万元以上。二、 “十二五”重点科技工作一） 、指导思想坚持以科学发展观为指导，树立“科技创新、引领发展、重点突破、推动升级”企业战略核心的发展理念，根据郑煤集团打造实力雄厚、核心竞争力强、具有可持续发展能力的现代化能源企业集团的战略需要和安全生产及结构调整的需求，积极改进现有研发基础和条件，完善科技创新体系，以培育自主创新能力、提高集团公司核心竞争力为目标，充分调动和利用集团内外、省内省外、国内国外产、学、研等各方优势，集中力量重点解决精细勘探、快速建井、软岩支护、瓦斯防治、水害
15、防治、煤炭洗选加工、煤炭转化及综合利用、煤矿自动化控制及信息化等生产实践中的技术难题，以点带面、点面结合，有序推进集团公司自主科技创新能力的全面提高，为郑煤集团实现快速、可持续发展奠定坚实的科技基础。6二） 、发展目标根据郑煤集团打造实力雄厚、核心竞争力强、具有可持续发展能力的现代化特大型企业集团的战略需要和安全生产及结构调整的需求，积极改进现有研发基础和条件，完善科技创新体系，以培育自主创新能力、提高集团公司核心竞争力为目标，充分调动和利用集团内外、省内省外、国内国外产、学、研等各方优势，优化配置各种资源，集中力量重点解决地勘建井、煤炭开采、煤矿安全生产、煤炭洗选加工、煤炭转化及综合利用、煤
16、矿自动化控制及信息化等生产实践中的技术难题，以点带面、点面结合，有序推进集团公司自主科技创新能力的全面提高，为郑煤集团实现快速、可持续发展奠定坚实的科技基础。三）具体目标（1）集团公司自主创新能力明显提高，技术面貌明显改善，科技创新对大型能源集团建设的支撑作用明显提高，初步形成技术驱动型的企业发展模式。到 2015 年，集团公司科技投入占销售收入比例达到 5%以上，科技进步对集团公司经济增长的贡献率达到 55%以上。（2）在豫西“三软”不稳定煤层综采放顶煤开采技术、 “三软”不稳定突出煤层防突技术、深部矿井建设和资源开采技术、 “三下”采煤技术、奥灰水承压水带压开采技术、瓦斯抽采及利用技术、煤
17、尘防治技术、软岩支护技术、洁净煤技术、煤炭转化及综合利用技术等领域取得重大突破，形成一批达国内外先进或领先水平的自主知识产权。直管煤矿平均原煤生产效率 10t/工以上；采煤机械化程度达到 85%以上，其中综采比率达 70%以上；掘进装载机械化程度达到 90%以上，其中综掘达 60%以上；百万吨死亡率力争控制在 0.3 以下；矿井瓦斯抽采率达 60%以上，抽采瓦斯利用率达 60%以上。（3）完善以技术中心为核心的科技创新体系及与之相适应的科技运行机制。技术中心达到国家级企业技术中心标准，并通过认证。 “河南省三软煤层开采工程技术研究中心”达到国家能源研发（实验）中心标准，并通过认定。核心技术研发
18、平台建设取得重大进展，初步建成国内领先的 7“三软”不稳定突出煤层开采及防突、瓦斯防治及利用、水害防治等技术的研发平台。（4）大力提高煤矿自动化控制和信息化技术运用的深度和广度，使郑煤集团跨入国有企业信息化技术运用的先进行列，推动企业安全生产及经营管理水平明显提高。（5）加快科技成果的转化和应用，推动科技成果产业化，科技成果转化率达到 60%以上，科技成果产业化形成产值占集团公司总产值的 20%以上。（6）培养在国内外科技领域具有重大影响的科技领军人物，尤其是在“三软”煤层开采、瓦斯防治及利用、水害防治等领域要涌现出一批具有国内外行业影响力的科技工作者、专家队伍和研究团队。（7）科技创新文化建
19、设取得积极进展， “科技是第一生产力” 、 “科技创新是企业战略核心”的理念深入人心，具有郑煤集团特色的科技创新文化基本形成，创新文化成为集团公司文化的主流。三、工作重点一）着力推进“两个体系”建设建设好以“河南省三软煤层开采工程技术研究中心”为核心的安全生产科技支撑体系和以技术中心为核心的企业技术创新体系。特别是要按照河南省工程技术研究中心管理办法建设和运作好“河南省三软煤层开采工程技术研究中心” ，集团公司将对该中心给予政策、资金和人才等方面重点支持，依托省会郑州的区位优势，建成名符其实的煤炭行业新技术新工艺的研发中心、推广中心和产业化中心。吸纳高技术人才，进一步深入研究解决各项相关的技术
20、难题，为集团公司战略目标的实现提供强有力的技术支持。二）强化自主创新，实现以横向合作为主向自主开发为主的创新模式转变由于集团公司对科技创新工作的高度重视，几年来通过承担重大攻关项目，与各大专院校的横向合作关系更加紧密，在解决安全生产的技术难8题的同时，促进了集团公司科技工作较快发展，培养引进了一批技术骨干和学术带头人，他们长期工作在煤炭生产和科研一线，积累了丰富经验，熟悉郑煤情况，具有较扎实的专业理论基础；为了充分发挥这批人才的作用，集团公司将制定措施，推行课题负责制，引导和鼓励他们利用工程研究中心和技术中心的科研平台，承担项目，攻克难题，促进企业自主创新，实现郑煤集团以横向合作为主向自主开发
21、为主的创新模式转变。三）紧密围绕安全生产实际，解决问题，注重实效，为集团公司和谐、快速发展提供坚实的技术支撑在煤炭资源综合勘探方面，重点研究“大地电磁测深对矿井水文地质探测技术研究” ，攻克资料处理和解释技术，提高勘探精度，查明落差 3-5m 断层，控制落差小于 1/2 煤厚的小断层；建立安全高效矿井（工作面）地质条件综合评价和量化预测系统，为矿井安全管理、生产决策，综采设计、设备选型提供地质依据；以现有矿图绘制和交换技术为基础，逐步开发完善数字矿山系统。积极开展深井冻结法施工技术攻关，努力攻克深井矿井建设技术，推广先进适用的快速建井施工和管理技术，缩短矿井建设工期，提高新井建设项目管理水平。
22、大力推广应用“豫西三软不稳定难采煤层放顶煤开采技术”成果，提高整体的采煤机械化水平，并进一步深化其开采主导技术研究。加大综合机械化采煤的投入，重点推广应用重型岩巷掘进机和“三软”厚煤层钻掘一体化快速掘进技术；重点解决综放技术中瓦斯、水、煤尘、火、回采率、顶煤移动规律等问题，使工作面单产、效率在现有的基础上，取得更大的突破；进一步完善工作面采煤机、输送机、液压支架等主要设备的配套，提高其装备水平，逐步实现自动化割煤、运输、移架和顶板支护的全部自动化，向全自动化无人工作面过渡。争取 2015 年直管矿井的综采比率达到 70%以上，综放工作面生产能力达到 200 万 t/a 以上水平，工作面效率平均
23、 50t/工以上；完善炮采放顶煤技术，争取单产突破 7 万吨/月/个。9在积极推广现有“豫西三软不稳定突出煤层防突示范技术研究”成果的同时，对其继续进行深化研究。包括对瓦斯抽采综合技术和综合防突技术的深化研究；深入开展保护层开采技术研究，在广泛调查研究，借鉴国内外先进技术的基础上，对保护层进行择优选择，攻克郑州矿区二1煤层保护层开采技术难关，重点解决远距离薄煤层保护层或近距离极薄煤层保护层高效开采工艺技术及装备；同时开展旋切钻进和对二 1煤层改性、增透卸压等配套技术的研究等。争取在较短的时间内，实现郑州矿区煤与瓦斯突出防治由局部型向区域型措施的战略转变。系统开展“三下”采煤研究，建立“三下”采
24、煤试验和示范基地。基于现有“三下”采煤研究成果，集国内外先进的“三下”采煤技术，建立“三下”采煤基础信息库，制定规划和开采技术的创新，在保证建筑物（铁路或水体）安全使用的前提下，实现“三下”压煤的高采出率，增加“三下”采煤在年产量中所占的份额。以赵家寨煤矿二 3煤层为突破口，开展薄煤层综采技术及工艺研究。提高薄煤层工作面采、支、运工序的机械化程度，减少工作面内的操作人员，提高薄煤层工作面的单产和效率，努力达到安全高效标准，并逐步实现自动化，使薄煤层开采技术有新的突破。试采成功将为矿区内其他类似煤层(如一 1煤层)的开采提供宝贵的经验成果。深化郑州矿区煤层底板高承压水带压开采综合技术研究。基于现
25、有防治水研究成果，针对防治水工作尚存在的主要问题，在已有成果的推广应用中结合防治水工程实践，进行系统的深化研究，形成整套成熟的高承压水带压开采技术经验，并制定统一的技术标准。开展矿区软岩支护技术及标准体系研究。针对区内软岩地层巷道的矿压显现特点和“三软”条件下使用综掘机面临的困难，通过开展郑州矿区高应力软岩巷道围岩信息监测，摸清深部软岩的矿压及支护参数，着重对临时支护、施工工艺和支护强度这三方面开展深部软岩支护技术研究，形成矿区整套成熟的技术经验，制定企业统一的技术和设计标准。加快对兼并重组矿井技术改造提升的力度，继续在兼并重组煤矿10推广应用中位放顶煤轻型组合液压支架、悬移顶梁组合支架支护技
26、术，推广巷道架空乘人装置，改善井下作业环境，减轻工人劳动强度，提高中小煤矿机械化水平。加强资源整合矿井技改期间的防治水工作，重点应放在完善图纸、查清本矿及周边矿井的采空区等水文地质条件上，放在提高人员素质和装备水平上。在发展煤炭洗选加工的同时大力开展煤炭洗选加工技术研究。大幅提高郑煤集团原煤的入洗率，洗选下限到 0mm。有效提高精煤回收率，提高选煤厂经济效益。在选煤工艺、装备和自动化水平方面达到国内先进水平；在难选、极难选稀缺煤种高效分选综合技术及粉煤分选和回收技术方面达到国内领先水平。积极推进安全生产过程综合自动化和办公自动化，促进集团公司信息化建设，实现“三项评价” 、隐患排查、班组安全网
27、络建设等安全工作的信息化管理，初步实现数据采集自动化、业务信息集成化和信息管理网络化，打造新型数字化矿山和数字化企业。在煤炭转化及综合利用技术研究方面，将围绕郑煤集团的煤种、煤质特点，进行有针对性、可操作性强的煤化工范畴的科学技术研究，为郑煤集团及其相关企业在延伸产业链、提高附加值的同时，注重节能减排、加强资源综合利用、建设环境友好型企业做出应有贡献。继续开展煤矿抽采瓦斯的综合利用技术研究，即抽采瓦斯的输送、贮存、净化、提纯与综合利用的应用研究及工程化开发与示范。主要包括：低浓度瓦斯气水二相流安全输送技术研究；低浓度瓦斯的利用研究；超低浓度（风排瓦斯）氧化技术研究等。四）在促进产业结构调整和经济发展方式转变方面，结合煤炭主业发展，发挥区位优势，以自主创新和自有知识产权技术为依托，重点培育科技型、与中原经济区建设发展相协调的新兴产业。“十二五”期间重点要在以下六个方面开展工作并取得成效：1、 “三软”煤层井工地下气化开采技术及煤层气化气深细加工技术示范工程。该工程将利用郑州矿区特有的浅埋深小煤矿群基础条件，与国内
