9054014准格尔特大型露天矿区绿色开采关键技术及应用

12019年度国家科学技术进步奖提名项目公示材料一、项目名称：准格尔特大型露天矿区绿色开采关键技术及应用二、提名单位及提名意见提名者：中国煤炭工业协会该项目提出了露天矿区开采扰动效应量化评价理论；研发了大型露天矿区水土保持、生物与工程综合防治技术；开发了多路径土壤改良及生态重建技术；开发了露天矿全生产业务链一体化智能联动、卡车运行状态监测、自动穿孔爆破于一体的准格尔特大型露天矿区智能化开采的关键技术；研制了矿用重型卡车双无线射频防撞预警和毫米波雷达智能制动设备，开发了矿用重型卡车限速、疲劳警示、防撞、制动一体化预警预控技术，解决了露天矿重型卡车安全运行的难题。研发了相邻露天矿最小扰动的开采技术，解决了两矿高效协调开采的难题；研发了新型煤粉铵油炸药及制备技术，应用于露天矿抛掷爆破，实现了废弃煤尘资源化利用。研究成果为神华集团、中煤集团、鞍钢、包钢等单位所属的10余家露天矿绿色开发提供了重要技术支撑，提升了我国特大型露天煤矿绿色开发关键技术水平，有力推动了行业的科技进步，生态和社会效益十分显著。相关成果获中国煤炭工业协会科学技术一等奖1项、中国能源研究会能源创新奖一等奖1项。提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。三、项目简介我国大型露天煤矿主要集中在半干旱农牧交错生态脆弱的草原区，此区域是世界水土流失最严重的地区，重度缺水、极度侵蚀、生态脆弱，而露天煤矿开采对生态环境扰动强烈，如何协调露天开发与环境保护、生态修复，是露天矿绿色开发的核心问题。以神华准格尔能源有限责任公司为首的研究团队针对露天矿生态环境、节能减排、智能化开采三个层面，通过多年持续研发与实践，形成了准格尔特大型露天矿区绿色开发理论与关键技术体系，实现了脆弱环境下露天煤矿安全高效绿色开发。取得了如下创新性成果：（1）露天矿生态保护的理论和技术。首次提出了露天矿区开采扰动效应量化评价理论；研发了大型露天矿区水土保持、生物与工程综合防治技术；开发了多路径土壤改良及生态重建技术；首创了露天矿“采-复-农-园”四位一体的绿色协同开发示范区，创建了黄土高原生态脆弱、侵蚀剧烈露天矿区全生命周期绿色开发、生态重建的技术体系。（2）露天矿智能高效和安全开采技术。开发了露天矿全生产业务链一体化智能联动、卡车运行状态监测、自动穿孔爆破于一体的准格尔特大型露天矿区智能化开2采的关键技术，提高工作效率20%；研制了矿用重型卡车双无线射频防撞预警和毫米波雷达智能制动设备，开发了矿用重型卡车限速、疲劳警示、防撞、制动一体化预警预控技术，解决了露天矿重型卡车安全运行的难题。（3）露天矿节能减排技术。研发了相邻露天矿最小扰动的开采技术，解决了两矿高效协调开采的难题；研发了新型煤粉铵油炸药及制备技术，首次应用于露天矿抛掷爆破，降低了炸药成本15%，提高了有效抛掷率2.67%，实现了废弃煤尘资源化利用。研究成果为神华集团、中煤集团、鞍钢、包钢等单位所属的10余家露天矿绿色开发提供了重要技术支撑，提升了我国特大型露天煤矿绿色开发关键技术水平，有力推动了行业的科技进步，生态和社会效益十分显著。四、客观评价1.鉴定结论鉴定结论1：2016年8月,中国煤炭工业协会组织以中国工程院蔡美峰院士为组长的专家组对本项目组完成的技术创新项目“矿用卡车毫米波雷达防碰撞系统研发与应用”进行了鉴定，认为项目成果提出了矿用卡车防碰撞技术方案，研制出矿用卡车防碰撞系统；自主研发了雷达波调制和解调的硬件电路和软件DSP算法技术；建立了适合于露天矿卡车防碰撞的自动刹车准则。鉴定委员会一致认为该项目研究成果在矿用卡车防碰撞方面达到了国际领先水平。鉴定结论2：2018年1月，由中国煤炭工业协会组织以王显政会长为组长的专家组对本项目组完成的“准格尔特大型露天矿区绿色开发关键技术研究及应用”项目成果进行了鉴定，认为该项目研究首次提出了露天矿区开采扰动效应量化评价理论；研发了大型露天矿区水土保持、生物与工程综合防治技术；首创了露天矿“采-复-农-园”四位一体的绿色协同开发示范区；开发了集设备智能匹配、卡车运行状态监测、自动穿孔爆破于一体的准格尔特大型露天矿区智能化开采的关键技术；解决了两矿高效协调开采的难题。鉴定委员会一致认为研究成果达到了国际领先水平。2.重要科技奖励：获奖项目名称获奖时间等级授奖单位准格尔特大型露天矿区绿色开发关键技术研究及应用2018一等煤炭工业协会准格尔特大型露天矿区绿色开发关键技术研究及应用2018一等中国能源研究会五、应用情况建成了黑岱沟和哈尔乌素两大标志性露天煤矿绿色开发示范工程，自2006年起，研究成果先后为准能集团、中煤集团、大唐集团、宝日希勒露天煤矿，北电胜利、南非矿产部等国内外20余家矿山企业提供了重要技术支撑，经济、社会和环境效益显著，对露天煤矿绿色开发具有重要的推广价值和示范作用。项目有关技术成果主要推广应用情况见下表。3本项目成果取得巨大的经济和社会效益，近三年本项目共产生直接经济效益165821.83万元。间接经济效益317015万元，共482836.83万元。通过本项目的研究可全面提升神华露天矿区土地生态修复、生态环境改善与水资源合理配置的理论与实践水平，对其它矿区也有重大的指导意义，应用前景十分广阔。应用单位名称应用技术应用起止时间应用联系人（电话）经济、社会效益神华准格尔能源有限责任公司相邻露天矿协调开采技术2009年8月至今34645万元露天矿区水土保持生物与工程综合防治技术2007年9月至今22371.8万元露天矿卡调智能化技术2014年7月至今45339万元露天矿智能化爆破技术2012年3月至今12000万元中国神华哈尔乌素露天煤矿多路径土壤改良及生态重建技术2007年6月至今45443.6万元新型煤尘铵油炸药及其制备技术2013年5月至今22377万元相邻露天矿协调开采技术2009年8月至今87844万元六、主要知识产权和标准规范等目录知识产权（标准）类别知识产权（标准）具体名称国家（地区）授权号（标准编号）授权（标准发布）日期证书编号（标准批准发布部门）权利人（标准起草单位）发明人（标准起草人）发明专利（标准）有效状态发明专利一种露天煤矿开采工艺中国ZL201210591835.X2015.09.301808133神华准格尔能源有限责任公司王平亮；翟正江；王桂林；刘海健；周永利有效发明专利苏丹红在铵油炸药制备中应用及相应铵油炸药和制备方法中国ZL201010180936.92012.06.27978237神华准格尔能源有限责任公司宋日有效4发明专利一种超低密度乳化炸药及其制备方法中国ZL201010161873.22012.04.18934448神华准格尔能源有限责任公司郭昭华；宋日；刘万荣；谢武化；李玉清有效专著露天煤矿开采扰动效应中国ISBN978-7-5020-6084-82017中国版本图书馆CIP数据核字（2017）第211973号神华准格尔能源有限责任公司杨汉宏；张铁毅；张勇；翟正江有效专著露天矿交通运输安全预警预控原理及实践中国ISBN978-7-5646-3459-92017.1中国版本图书馆CIP数据核字（2017）第026193号神华准格尔能源有限责任公司杨汉宏；张铁毅；黄建军；黄国军；王有仓；韦海良有效专著现代露天煤矿土地复垦生物技术体系中国ISBN978-7-109-24098-82017.12中国版本图书馆CIP数据核字（2018）第080796号神华准格尔能源有限责任公司米俊珍；刘景辉；杨汉宏；张勇；由海霞有效标准露天煤矿生态恢复作物复垦技术规程内蒙古自治区DB15/T1354—20182018.03.30内蒙古农业大学、神华准格尔能源有限责任公司米俊珍；刘景辉；李东；杨汉宏；周永利；马军；张维世；张铁毅；翟正江有效软件著作权露天矿台阶孔深爆破标准设计方案处理系统V1.0中国2014SR0548182014.05.06软著登字第0724062号神华准格尔能源有限责任公司有效软件著作权露天矿台阶孔深爆破设计文档自动输出系统V1.0中国2014SR0551172014.05.06软著登字第0724361号神华准格尔能源有限责任公司有效软件著作权露天矿台阶孔深爆破效果预测系统V1.0中国2014SR0540202014.05.06软著登字第0723264号神华准格尔能源有限责任公司有效5七、主要完成人情况姓名排名行政职务技术职称工作单位和完成单位项目中贡献李东1副总经理教授级高工国家能源投资集团项目主持人，全面负责项目研究，对创新点1做出了创造性贡献。合作研究了自燃煤矸石山温度监测诊断技术、防火技术和植被恢复技术，形成了技术体系。杨汉宏2纪检巡视组组长教授级高工国家能源投资集团项目主要参加人，对创新点1、2、3做出了创造性贡献。首次提出了露天矿区开采扰动效应量化评价理论。张铁毅3总经理高工神华准格尔能源有限责任公司项目主要参与人。对创新点1、2、3做出了创造性贡献。研究了露天矿区开采扰动效应量化评价理论，研制了研制了矿用重型卡车双无线射频防撞预警和毫米波雷达智能制动设备。张勇4副总经理、总工程师教授级高工神华准格尔能源有限责任公司项目参与人。对创新点1、2、3做出了创造性贡献。主要在露天矿区开采扰动效应量化评价理论，相邻露天矿协调开采技术有研究成果。徐会军5副经理教授级高工国家能源投资集团项目参与人。对创新点2做出了创造性贡献。主要在露天矿全生产业务链一体化智能联动技术、露天矿智能化爆破技术方面有研究成果，并负责对成果进行推广应用。郑厚发6副总经理教授级高工中国煤炭工业协会生产力促进中心项目参与人。对创新点2做出了创造性贡献。主要在露天矿智能化爆破技术方面有研究成果。翟正江7经理教授级高工神华准格尔能源有限责任公司项目参与人。对创新点1、2、3做出了创造性贡献。主要在露天矿区开采扰动效应量化评价理论、露天矿区水土保持、生物与工程综合防治技术等方面有研究成果。陈忠辉8/教授中国矿业大学（北京）项目参与人。对创新点3做出了创造性贡献。在相邻露天矿最小扰动的开采技术方面有研究成果。黄建军9副总经理高工神华准格尔能源有限责任公司项目参与人。对创新点2做出了创造性贡献。主要在矿用重型卡车双无线射频防撞预警和毫米波雷达智能制动设备研制，矿用重型卡车限速、疲劳警示、防撞、制动一体化预警预控技术研发方面有研究成果。宋日10副总经理教授级高工神华准格尔能源有限责任公司项目参与人。对创新点3做出了创造性贡献。主要在新型煤尘铵油炸药及其制备技术、基于煤尘铵油炸药的抛掷爆破技术方面有研究成果。八、主要完成单位及贡献序号主要完成单位贡献1神华准格尔能源有限责任公司制定了项目研究与实施的总体技术路线和方案，对项目创新点1、2、3做出了突出贡献。组织研究了露天矿生态保护的理论和技术、露天矿智能6高效和安全开采技术和露天矿节能减排技术，并对项目成果进行了推广应用。2中国矿业大学（北京）协助项目组制定总体技术路线和方案，对项目创新点1做出了突出贡献。首次提出露天矿“采-复-农-园”四位一体的绿色协同开发模式。3中国煤炭科工集团沈阳设计研究院有限公司完成了“创新点3”，研发了相邻露天矿最小扰动的开采技术，解决了两矿高效协调开采的难题。4中国煤炭工业协会生产力促进中心为神华准能集团特大型露天煤矿区绿色开采技术提供了前期规划技术支持，制定了现代化安全高效绿色开发相关行业标准的制定规划。5北京中矿华沃科技股份有限公司研制了矿用重型卡车双无线射频防撞预警和毫米波雷达防撞智能制动设备，开发了矿用重型卡车限速、车辆防碰撞、驾驶员疲劳警示及车辆制动一体化预警预控技术。6内蒙古农业大学完成了“创新点1”中的“开发了多路径土壤改良及生态重建技术”，出版了《现代露天矿土地复垦生物技术体系》专著，制定了内蒙古地方标准5项。7内蒙古自治区水利科学研究院主要贡献（创新点）:研发了大型露天矿区水土保持、生物与工程综合防治技术；创建了黄土高原生态脆弱、侵蚀剧烈露天矿生态重建的技术体系。九、完成人合作关系说明本项目“准格尔特大型露天矿区绿色开发关键技术研究及应用”由李东、杨汉宏、张铁毅等教授级高工长期合作研发，共