Em julho de 2026, o Instituto de Pesquisa de Mineração do China Coal Technology & Engineering Group (CCTEG) alcançou um grande avanço no projeto de tecnologia e equipamentos completos para prevenção e controle de desastres dinâmicos causados por tetos espessos e duros em minas de carvão, com o desenvolvimento bem-sucedido do primeiro equipamento de fraturamento hidráulico montado em skid dedicado a minas de carvão da China. Este equipamento foi projetado especificamente para resolver o problema de prevenção e controle de desastres dinâmicos causados por tetos espessos e duros em minas de carvão, e seu desenvolvimento bem-sucedido marca um passo crucial para a China no campo do controle de desastres em minas.

Teto espesso e duro – a "espada suspensa" sobre a segurança da mineração de carvão

A região de Meng-Shaan (Mongólia Interior e Shaanxi) é a principal base de produção de carvão da China, onde camadas de rocha de teto duro com espessura de 30 a 100 metros são comuns acima das camadas de carvão. Esses tetos espessos e duros agem como uma "espada suspensa" sobre as frentes de lavra. À medida que a mineração avança, a grande área exposta do teto pode desabar repentinamente, causando desastres dinâmicos severos, como explosões de rocha e tremores de mina, ameaçando seriamente a segurança dos mineiros e a produção normal da mina.

Os métodos de controle anteriores incluíam principalmente técnicas como detonação subterrânea e fraturamento de furos curtos, mas esses métodos só podiam tratar áreas próximas, dentro de 50 metros ao redor de galerias e camadas de carvão, sendo incapazes de realizar o controle preventivo abrangente de tetos de médio a alto porte. Esse gargalo técnico tem restringido a segurança da mineração de carvão por muito tempo, tornando-se um problema comum que a indústria precisa urgentemente resolver.

Três tecnologias-chave + primeiro equipamento dedicado

Apoiado pela plataforma da 5ª Competição de Inovação e Criatividade das Empresas Centrais (Central Enterprise Innovation & Creativity Competition), o Instituto de Pesquisa de Mineração do CCTEG dedicou-se à pesquisa e superou sucessivamente várias tecnologias-chave, incluindo a identificação precisa da camada-alvo de rocha, fluidos de fraturamento dedicados para formações carboníferas e monitoramento conjunto de múltiplos campos e parâmetros.

Com base nisso, a equipe desenvolveu com sucesso o primeiro equipamento de fraturamento hidráulico montado em skid dedicado a minas de carvão da China, estabelecendo uma solução sistemática, inteligente e eficiente para a prevenção e controle de desastres dinâmicos em minas de carvão.

Inovações tecnológicas centrais

Identificação precisa: localização da camada-alvo de rocha

A equipe do projeto superou a tecnologia de identificação precisa da camada-alvo de rocha, permitindo um "mapeamento" preciso de tetos espessos e duros de dezenas a centenas de metros acima da camada de carvão, determinando a camada-alvo para o fraturamento.

Fluido de fraturamento dedicado: adaptado para formações carboníferas

Diferente dos fluidos de fraturamento convencionais de petróleo e gás, a equipe desenvolveu um sistema de fluido de fraturamento dedicado, adaptado para formações carboníferas, garantindo um fraturamento eficiente sob as condições geológicas específicas das minas de carvão.

Monitoramento conjunto de múltiplos campos e parâmetros: controle inteligente de todo o processo

Foi estabelecido um sistema de monitoramento conjunto de múltiplos campos e parâmetros para monitoramento em tempo real e avaliação dinâmica de todo o processo de fraturamento, garantindo a segurança da operação e o controle dos resultados.

Parâmetros principais do equipamento

Quatro vantagens principais

Em comparação com equipamentos e processos de construção tradicionais, este conjunto de tecnologia e equipamentos oferece vantagens significativas:

Estrutura modular montada em skid: facilita o transporte e a implantação rápida no local, adaptável a várias condições complexas de minas

Economia de energia e redução de custos: a redundância da pressão nominal é reduzida em mais de 70%, diminuindo significativamente o consumo de energia e os custos operacionais

Controle inteligente remoto: equipado com um sistema de controle inteligente remoto com partida/parada em um clique, melhorando significativamente o nível de inteligência da construção e o coeficiente de segurança operacional

Eficiência e segurança: alcança benefícios múltiplos integrados de segurança, eficiência, economia de energia e economia

Da região de Meng-Shaan para todo o país, impulsionando a atualização da segurança da indústria carbonífera

Aplicação implementada em grandes minas de carvão na região de Meng-Shaan

Atualmente, esta tecnologia foi aplicada em grandes minas de carvão na região de Meng-Shaan, como Dahaize da China Coal, Balasu da Yanchang Petroleum, Hongqinghe da Yitai e Suancigou, com bons resultados no local, resolvendo efetivamente o problema de prevenção e controle de desastres dinâmicos em minas com tetos espessos e duros.

Valor estratégico

Resolvendo o problema da "espada suspensa"

Este equipamento alcançou, pela primeira vez, o controle preventivo abrangente de tetos espessos e duros de médio a alto porte, mudando fundamentalmente a limitação anterior de tratar apenas áreas próximas, fornecendo um novo meio técnico para a segurança da mineração de carvão.

Preenchendo a lacuna de equipamentos dedicados para minas de carvão

Anteriormente, o fraturamento hidráulico de superfície em minas de carvão dependia principalmente de equipamentos de fraturamento da indústria de petróleo e gás, que apresentavam problemas como "cavalo grande puxando carroça pequena", alto consumo de energia e baixa adaptabilidade. O equipamento de fraturamento hidráulico montado em skid dedicado a minas de carvão desenvolvido agora preenche a lacuna de equipamentos neste campo.

Impulsionando a transformação inteligente da indústria carbonífera

Equipado com um sistema de controle inteligente remoto, o equipamento permite operações inteligentes e não tripuladas de fraturamento, fornecendo suporte técnico robusto para a transformação e atualização segura, eficiente e inteligente da indústria carbonífera.

Da identificação precisa de tetos duros com dezenas de metros de espessura à partida remota em um clique das operações de fraturamento – o Instituto de Pesquisa de Mineração do CCTEG, com este conjunto de tecnologia e equipamentos totalmente inovador e independente, construiu uma nova "linha de defesa técnica" para a produção segura de minas de carvão com tetos espessos e duros em Meng-Shaan e em toda a China. No próximo passo, o Instituto de Pesquisa de Mineração do CCTEG continuará a se aprofundar no campo de controle de camadas de rocha e prevenção de desastres em minas, promovendo continuamente a iteração tecnológica e a transformação de resultados.