近年來(lái),神華集團(tuán)公司堅(jiān)持“高碳產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展”與“科技創(chuàng)造綠色能源” 的理念,積極實(shí)施“支撐神華科學(xué)發(fā)展、引領(lǐng)行業(yè)科技進(jìn)步、提升國(guó)家科技實(shí)力、領(lǐng)先全球煤炭科技”的創(chuàng)新戰(zhàn)略,不斷探索實(shí)踐充分利用社會(huì)科技資源的開(kāi)放式創(chuàng)新模式,積極發(fā)揮企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新決策、研發(fā)投入、科研組織和成果應(yīng)用中的主體作用,初步形成了以科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì)為決策層,集團(tuán)公司科技發(fā)展部為管理層,北京低碳能源研究所、神華研究院、板塊技術(shù)中心、為研發(fā)層,科技發(fā)展公司、各基層單位為成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用層的創(chuàng)新體系,開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新示范工程建設(shè),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)煤炭安全高效開(kāi)發(fā)與清潔轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)的重大突破和自主創(chuàng)新能力的跨越式提升。
(一)神東現(xiàn)代化礦區(qū)建設(shè)與生產(chǎn)技術(shù)
針對(duì)神東礦區(qū)淺埋深、薄基巖、厚風(fēng)積沙地層集中開(kāi)采等一系列技術(shù)難題,瞄準(zhǔn)高標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)代化,變革設(shè)計(jì)理念,建設(shè)現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井,由傳統(tǒng)的豎井改為斜井,取消多盤(pán)區(qū)布局,采用大工作面布置,井下采用無(wú)軌膠輪化運(yùn)輸,應(yīng)用大功率的現(xiàn)代化裝備,生產(chǎn)效率大幅提高,該項(xiàng)成果獲得2003年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
?。ǘ┞短烀旱V吊斗鏟工藝+拋擲爆破技術(shù)
針對(duì)我國(guó)露天煤礦開(kāi)采工藝普遍采用的耗能高、能力小的單斗-卡車(chē)間斷工藝,自2006年起,以黑岱溝露天煤礦、哈爾烏素煤礦為對(duì)象,開(kāi)發(fā)了露天煤礦超厚覆蓋層、超厚煤層條件下吊斗鏟倒堆剝離工藝技術(shù)、安全高效拋擲爆破綜合技術(shù),比原單斗─卡車(chē)工藝節(jié)約剝離成本的3/5,創(chuàng)造了單坑生產(chǎn)能力和全年等效生產(chǎn)工效的世界紀(jì)錄,該成果獲得2012年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
(三)煤炭采掘關(guān)鍵裝備本土化研發(fā)
針對(duì)國(guó)外少數(shù)高端煤機(jī)裝備企業(yè)壟斷,2004年開(kāi)始神華集團(tuán)以液壓支架?chē)?guó)產(chǎn)化為突破口,充分發(fā)揮市場(chǎng)需求量大、資金雄厚、對(duì)進(jìn)口設(shè)備使用性能理解深刻的優(yōu)勢(shì),組織社會(huì)各方面力量參與研發(fā),成功研發(fā)了世界首套6.3米與7.0米采高液壓支架。液壓支架?chē)?guó)產(chǎn)化使神華近年來(lái)節(jié)約采購(gòu)資金超過(guò)100億元,該成果獲2010年度中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
?。ㄋ模┟旱V安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控體系及控制技術(shù)
針對(duì)我國(guó)煤礦安全管理中存在沒(méi)有對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)或辨識(shí)不徹底等問(wèn)題,系統(tǒng)研究了煤礦事故致因理論、危險(xiǎn)源辨識(shí)方法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及預(yù)警技術(shù)等,開(kāi)發(fā)了煤礦火災(zāi)、突水潰沙等重大危險(xiǎn)源控制技術(shù)。項(xiàng)目成果推動(dòng)神華煤礦安全生產(chǎn)水平達(dá)到世界領(lǐng)先水平,并上升為行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在全國(guó)推廣應(yīng)用。該項(xiàng)成果獲得2009年中國(guó)煤炭科技一等獎(jiǎng)。
?。ㄎ澹└咄咚雇怀雒簩尤罕Wo(hù)層開(kāi)采與地面鉆井抽采卸壓瓦斯關(guān)鍵技術(shù)
針對(duì)西部部分礦區(qū)煤層群賦存、煤層滲透率低、突出煤層與保護(hù)層的層間距 大的特殊地質(zhì)條件,開(kāi)展了遠(yuǎn)距離雙保護(hù)層開(kāi)采條件下被保護(hù)層的裂隙場(chǎng)演化規(guī)律、防剪切破斷的地面鉆井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地面鉆井瓦斯抽采規(guī)律等關(guān)鍵技術(shù)的研究,形成了地面鉆井多次抽采被保護(hù)層卸壓瓦斯的成套技術(shù)體系,大幅度降低了煤層瓦斯含量和煤層瓦斯壓力,該項(xiàng)成果獲得2011年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
?。┘眱A斜特厚煤層深部煤巖動(dòng)力災(zāi)害防治技術(shù)研究
針對(duì)神華新疆能源公司烏魯木齊礦區(qū)煤層厚度與間距急傾斜(45°-87°),煤巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,巷道非對(duì)稱(chēng)變形破壞嚴(yán)重,動(dòng)力災(zāi)害頻發(fā),系統(tǒng)研究工程尺度下采動(dòng)卸壓條件下煤巖體破壞的機(jī)理,揭示急傾斜特厚煤層深部綜放開(kāi)采期間煤巖動(dòng)力失穩(wěn)致災(zāi)規(guī)律,制訂適合急傾斜煤層深部動(dòng)壓危險(xiǎn)預(yù)警與管理制度,實(shí)現(xiàn)了安全開(kāi)采,該成果獲得2013年中國(guó)職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
(七)煤炭現(xiàn)代化開(kāi)發(fā)煤塵防治關(guān)鍵技術(shù)
針對(duì)選煤廠(chǎng)粉塵污染嚴(yán)重,危害職工身心健康等現(xiàn)狀,項(xiàng)目利用誘導(dǎo)風(fēng)流,牽引風(fēng)流和空氣沖擊波風(fēng)流等理論,研究了選煤廠(chǎng)不同塵源點(diǎn)的產(chǎn)塵機(jī)理;采用氣固兩相流理論和數(shù)值模擬方法,研究了各類(lèi)產(chǎn)塵環(huán)節(jié)的粉塵運(yùn)移與逸散規(guī)律;運(yùn)用氣固兩相流,多孔介質(zhì)滲流場(chǎng)與溫度場(chǎng)耦合理論,研究了煤倉(cāng)內(nèi)粉塵爆炸與自然發(fā)火特性。該成果的應(yīng)用大幅降低了粉塵濃度,獲2007年內(nèi)蒙古自治區(qū)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
?。ò耍┨卮笮偷V區(qū)群資源與環(huán)境協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)技術(shù)
針對(duì)煤炭資源浪費(fèi)、水資源短缺、生態(tài)環(huán)境影響三大基本問(wèn)題,項(xiàng)目基于協(xié)調(diào)發(fā)展理念,以特大型礦區(qū)群資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),開(kāi)發(fā)了適合淺埋深厚煤層和特厚煤層的超長(zhǎng)工作面、超大采高、超長(zhǎng)推進(jìn)距離的“三超”型開(kāi)采工藝、煤炭開(kāi)采與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)保護(hù)技術(shù),顯著提升了神華的煤炭開(kāi)發(fā)與環(huán)境協(xié)調(diào)水平,煤炭回采率由71.9%提高到83%以上,成果獲得2012年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
?。ň牛┥鷳B(tài)脆弱區(qū)煤炭現(xiàn)代開(kāi)采地下水和地表生態(tài)保護(hù)技術(shù)
針對(duì)我國(guó)西部礦區(qū)水資源短缺問(wèn)題,項(xiàng)目立足能源“金三角”,以神東礦區(qū)為研究對(duì)象,確立了將保護(hù)含水層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楸Wo(hù)地下水資源,將煤礦水害防治轉(zhuǎn)變?yōu)樵诎踩a(chǎn)條件下保護(hù)利用水資源,將地表沉降治理轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)采工藝減損與生態(tài)引導(dǎo)修復(fù)的理念和技術(shù)路線(xiàn);揭示了現(xiàn)代開(kāi)采地下水運(yùn)移、地表生態(tài)變化規(guī)律,建立了生態(tài)脆弱區(qū)煤炭現(xiàn)代開(kāi)采地下水和地表生態(tài)保護(hù)技術(shù)體系與示范工程。該成果獲2013年中國(guó)煤炭工業(yè)科技一等獎(jiǎng)。
(十)粉煤灰制取氧化鋁關(guān)鍵技術(shù)
針對(duì)內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾地區(qū)豐富的煤共伴生鋁資源,研發(fā)了“一步酸溶法”工藝,并建成了年產(chǎn)4000噸氧化鋁的中試裝置,工藝流程進(jìn)一步優(yōu)化,工藝系統(tǒng)運(yùn)行逐步穩(wěn)定,氧化鋁提取率達(dá)到80%以上,產(chǎn)品質(zhì)量(氧化鋁含量達(dá)到98.9%~99.17%)超過(guò)國(guó)家冶金一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)(98.6%)。截至2012年底,神華粉煤灰提取氧化鋁工藝技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)際專(zhuān)利4項(xiàng)、國(guó)內(nèi)專(zhuān)利29項(xiàng), 其中發(fā)明專(zhuān)利21項(xiàng),已獲授權(quán)專(zhuān)利23項(xiàng)。