في يوليو 2026، حقق مشروع التقنيات والمعدات المتكاملة للوقاية من الكوارث الديناميكية الناتجة عن السقوط المفاجئ للأسقف الصخرية السميكة والصلبة في مناجم الفحم عبر التكسير الهيدروليكي الأرضي، الذي نفذه معهد أبحاث التعدين التابع لمجموعة الصين للفحم والعلوم والتقنية، اختراقًا كبيرًا، حيث تم بنجاح تطوير أول مجموعة من معدات التكسير الهيدروليكي الأرضية المخصصة لمناجم الفحم في الصين. صُممت هذه المعدات خصيصًا لحل مشكلة الوقاية من الكوارث الديناميكية الناتجة عن الأسقف الصخرية السميكة والصلبة في مناجم الفحم، ويمثل نجاح تطويرها خطوة حاسمة في مجال مكافحة كوارث المناجم في الصين.

السقف الصخري السميك والصلب – "سيف مسلط" على سلامة إنتاج الفحم

تعد منطقة منغوليا الداخلية وشنشي قاعدة إنتاج الفحم الأساسية في الصين، حيث تنتشر طبقات صخرية صلبة وسميكة يتراوح سمكها بين 30 و100 متر فوق طبقات الفحم في هذه المنطقة. تشبه هذه الأسقف الصخرية السميكة والصلبة "سيفًا مسلطًا" فوق رؤوس ورش الاستخراج، ومع تقدم عمليات الاستخراج، يؤدي انهيار هذه الأسقف فجأة بعد تعرضها لمساحات كبيرة إلى كوارث ديناميكية عنيفة مثل انفجارات الصخور والهزات الأرضية في المناجم، مما يهدد بشكل خطير سلامة حياة عمال المناجم والإنتاج الطبيعي للمنجم.

شملت طرق المعالجة السابقة بشكل أساسي عمليات التفجير تحت الأرض والتكسير الهيدروليكي عبر الآبار القصيرة، لكن هذه الطرق تقتصر على معالجة المناطق القريبة التي لا تتجاوز 50 مترًا حول الممرات وطبقات الفحم، مما يجعل من الصعب تحقيق السيطرة الشاملة والمتقدمة على الأسقف الصخرية في المستويات المتوسطة والعالية. ظل هذا القيد التقني يشكل عائقًا طويل الأمد أمام سلامة إنتاج الفحم، وأصبح مشكلة شائعة تتطلب حلاً عاجلاً من قبل القطاع.

ثلاث تقنيات رئيسية + أول مجموعة معدات مخصصة

بفضل منصة مسابقة الابتكار والإبداع للشركات المركزية الخامسة، تفرغ معهد أبحاث التعدين التابع لشركة الصين للفحم والعلوم والتقنية للبحث والتطوير، ونجح في التغلب على العديد من التقنيات الرئيسية، بما في ذلك التحديد الدقيق لطبقات الصخور المستهدفة، وسوائل التكسير الهيدروليكي المخصصة للطبقات الحاملة للفحم، والمراقبة المشتركة متعددة الحقول والمتغيرات.

بناءً على ذلك، نجح الفريق في تطوير أول مجموعة من معدات التكسير الهيدروليكي الأرضية المخصصة لمناجم الفحم في الصين، مما شكل حلاً متكاملاً ومنهجياً وذكياً وفعالاً للوقاية من الكوارث الديناميكية في مناجم الفحم.

الابتكارات التقنية الأساسية

التحديد الدقيق: تحديد طبقة الصخور المستهدفة

اخترق فريق المشروع تقنية التحديد الدقيق لطبقات الصخور المستهدفة، مما يتيح "رسمًا دقيقًا" للأسقف الصخرية السميكة والصلبة التي يتراوح ارتفاعها بين عشرات ومئات الأمتار فوق طبقة الفحم، وتحديد الطبقة المستهدفة التي تتطلب التكسير الهيدروليكي.

سوائل التكسير المخصصة: ملائمة للطبقات الحاملة للفحم

على عكس سوائل التكسير الهيدروليكي التقليدية المستخدمة في النفط والغاز، طور الفريق نظام سوائل تكسير هيدروليكي مخصص للطبقات الحاملة للفحم، مما يضمن تحقيق تكسير هيدروليكي فعال في الظروف الجيولوجية الفريدة لمناجم الفحم.

المراقبة المشتركة متعددة الحقول والمتغيرات: تحكم ذكي في العملية بأكملها

تم إنشاء نظام مراقبة مشتركة متعددة الحقول والمتغيرات لإجراء مراقبة فورية وتقييم ديناميكي لعملية التكسير الهيدروليكي بأكملها، مما يضمن سلامة التنفيذ وإمكانية التحكم في النتائج.

المعايير الأساسية للمعدات

أربع مزايا أساسية

بالمقارنة مع المعدات وتقنيات التنفيذ التقليدية، تتميز هذه المجموعة المتكاملة من التقنيات والمعدات بمزايا واضحة:

هيكل معياري من نوع المقطورة: يسهل النقل والانتشار السريع في الموقع، ويمكنه التكيف مع مختلف ظروف المناجم المعقدة

توفير الطاقة وخفض التكاليف: انخفاض الفائض في الضغط الاسمي بأكثر من 70%، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل

التحكم الذكي عن بعد: مزود بنظام تحكم ذكي عن بعد للتشغيل والإيقاف بزر واحد، مما يعزز بشكل كبير مستوى ذكاء التنفيذ ومعامل السلامة التشغيلية

الكفاءة والسلامة: تحقيق فوائد متعددة ومتكاملة تشمل السلامة والكفاءة وتوفير الطاقة والاقتصاد

من منغوليا الداخلية وشنشي إلى جميع أنحاء الصين، دعم الترقية الأمنية لقطاع الفحم

تم تطبيقه في مناجم الفحم الكبيرة في منطقة منغوليا الداخلية وشنشي

حاليًا، تم تطبيق هذه التقنية في مناجم الفحم الكبيرة في منطقة منغوليا الداخلية وشنشي، مثل منجم داهيتسي التابع لشركة الصين للفحم، ومنجم بالاسو التابع لشركة يانتشانغ للبترول، ومنجم هونغتشينغه التابع لشركة ييتاي، ومنجم سوانسيغو، وحققت نتائج تطبيقية جيدة في الموقع، مما ساهم بشكل فعال في حل مشكلة الوقاية من الكوارث الديناميكية في مناجم الأسقف الصخرية السميكة والصلبة.

القيمة الاستراتيجية

حل مشكلة "السيف المسلط"

لأول مرة، تحقق هذه المعدات السيطرة الشاملة والمتقدمة على الأسقف الصخرية السميكة والصلبة في المستويات المتوسطة والعالية، مما يغير جذريًا القيود السابقة التي كانت تقتصر على معالجة المناطق القريبة فقط، ويوفر وسيلة تقنية جديدة تمامًا لسلامة إنتاج الفحم.

سد الفجوة في المعدات المخصصة لمناجم الفحم

في السابق، كان التكسير الهيدروليكي الأرضي في مناجم الفحم يعتمد بشكل أساسي على معدات التكسير المستعارة من قطاع النفط والغاز، مما أدى إلى مشاكل مثل "استخدام حصان كبير لجر عربة صغيرة"، وارتفاع استهلاك الطاقة، وضعف الملاءمة. تعمل معدات التكسير الهيدروليكي الأرضية المخصصة لمناجم الفحم التي تم تطويرها هذه المرة على سد الفجوة في المعدات في هذا المجال.

دفع التحول الذكي لقطاع الفحم

المعدات مزودة بنظام تحكم ذكي عن بعد، مما يتيح التشغيل الذكي وغير المأهول لعمليات التكسير الهيدروليكي، ويوفر دعمًا تقنيًا قويًا للتحول والترقية نحو الأمان والكفاءة والذكاء في قطاع الفحم.

من التحديد الدقيق للأسقف الصخرية الصلبة التي يبلغ سمكها عشرات الأمتار، إلى بدء عملية التكسير الهيدروليكي بزر واحد عن بعد – يستخدم معهد أبحاث التعدين التابع لشركة الصين للفحم والعلوم والتقنية هذه المجموعة المتكاملة من التقنيات والمعدات المبتكرة بالكامل ذاتياً، لبناء "خط دفاع تقني" جديد لسلامة إنتاج مناجم الفحم ذات الأسقف الصخرية السميكة والصلبة في منطقة منغوليا الداخلية وشنشي وحتى في جميع أنحاء الصين. في الخطوة التالية، سيواصل معهد أبحاث التعدين التابع لشركة الصين للفحم والعلوم والتقنية التعمق في مجال التحكم في طبقات الصخور في المناجم والوقاية من الكوارث، ودفع التكرار التقني وتحويل النتائج بشكل مستمر.