在國家能源安全戰(zhàn)略地位不斷提升的當下，核心技術(shù)實現(xiàn)自主可控，是夯實行業(yè)發(fā)展根基、把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動權(quán)的核心關(guān)鍵。過去很長一段時間里，我國煤礦沖擊地壓微震監(jiān)測領(lǐng)域始終被海外產(chǎn)品壟斷，核心裝備發(fā)展一直被“卡脖子”。面對這樣的困境，中國煤科開采研究院科創(chuàng)中心智能監(jiān)測儀器研究所陳法兵帶領(lǐng)團隊，主動放棄熟悉穩(wěn)定的既有模式，以實現(xiàn)國產(chǎn)替代、為礦山安全筑牢自主技術(shù)屏障為使命，踏上了自主研發(fā)核心技術(shù)的攻堅征程。

▲KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)團隊

經(jīng)過多年潛心鉆研、攻克無數(shù)技術(shù)難關(guān)，團隊最終成功研發(fā)出達到國際領(lǐng)先水平的KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)，真正實現(xiàn)了硬件、軟件與核心算法的100%完全國產(chǎn)化；依托“地面-井中-井下”三位一體監(jiān)測方案、AI智能信號拾取等核心技術(shù)，不僅大幅提升了震源定位精度，更實現(xiàn)了所有核心技術(shù)指標的全面超越。這是一支以信念為指引、以實干為路徑、以創(chuàng)新為動力的團隊交出的勝利答卷，他們用中國智造，給礦山安全裝上了能夠精準洞察風(fēng)險隱患的“千里眼”。

主動跳出舒適圈，向技術(shù)無人區(qū)發(fā)起沖擊

2026年的春風(fēng)吹過寧夏羊場灣煤礦的井口，煤礦調(diào)度室的監(jiān)控大屏上，微震監(jiān)測數(shù)據(jù)正在不間斷更新。剛剛完成安裝投用的國產(chǎn)KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)，正24小時不間斷監(jiān)測井下巖層震動與破裂情況，全天候守護著礦井的生產(chǎn)安全。

當巖體承受壓力發(fā)生破裂時，會以彈性波的形式向外釋放能量，發(fā)出預(yù)示風(fēng)險的“危險信號”。KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)能夠精準捕捉這類極其微弱的信號，清晰呈現(xiàn)波形圖譜，快速鎖定震源具體位置，反應(yīng)迅速、定位精準、數(shù)據(jù)直觀清晰，標志著國產(chǎn)礦山安全監(jiān)測裝備已經(jīng)發(fā)展成熟，正式躋身全球行業(yè)第一梯隊。

回望研發(fā)之路，這一次跨越式突破，凝聚著團隊破釜沉舟的勇氣與長年堅守的信念。早在2005年，陳法兵所在團隊就開始代理進口微震監(jiān)測系統(tǒng)，依托海外產(chǎn)品的市場優(yōu)勢，一度占據(jù)國內(nèi)60%的市場份額，是團隊穩(wěn)定收入來源的“壓艙石”。但陳法兵始終保持著清醒認知：長期依賴進口，相當于把礦山安全的核心命脈交到別人手中，絕對不是長久發(fā)展的選擇。為了打破壟斷、扭轉(zhuǎn)被動局面，陳法兵和團隊骨干孫學(xué)波下定決心：“我們不能一直代理國外產(chǎn)品，一定要堅定信心，掌握屬于自己的核心技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)，扎扎實實推進國產(chǎn)化替代！”

2017年，團隊正式啟動國產(chǎn)微震監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)工作。帶著“打破海外壟斷、為國鑄造安全屏障”的堅定信念，他們主動告別舒適區(qū)，踏入布滿荊棘的自主創(chuàng)新“無人區(qū)”，向著行業(yè)技術(shù)高地奮勇進發(fā)。

打造礦山安全“聽診器”，讓風(fēng)險隱患無所遁形

核心技術(shù)的研發(fā)道路，從來都伴隨著孤獨與坎坷。2019年，團隊推出了第一代KJ1160產(chǎn)品，雖然實現(xiàn)了多項從零到一的突破，但核心算法、硬件穩(wěn)定性和進口產(chǎn)品仍然存在不小差距，距離“自主可控、性能趕超”的研發(fā)目標還有很長的路要走。真正的技術(shù)蛻變，從2024年開始。團隊整體調(diào)入科創(chuàng)中心后，一場“從能用升級到好用、從跟跑實現(xiàn)超越”的技術(shù)攻堅戰(zhàn)正式打響。

傳感器是微震監(jiān)測的“感知末梢”，直接決定著信號捕捉的精度。為了能夠捕捉到巖層破裂產(chǎn)生的細微震動，孫學(xué)波扎根永清生產(chǎn)基地，日夜撲在研發(fā)一線，經(jīng)過無數(shù)次試驗調(diào)整，最終成功研發(fā)出四大類磁電式震動傳感器。這套傳感器可以覆蓋0.1～1500Hz全頻段信號，單臺設(shè)備的監(jiān)測范圍就達到2千米，就像一雙極其靈敏的“耳朵”，能夠精準捕捉巖層深處每一絲極其微弱的震動信號。

井下環(huán)境潮濕，同時電磁干擾環(huán)境復(fù)雜，對設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了極高要求。團隊深耕技術(shù)優(yōu)化，為KJ3000配備了三種全數(shù)字傳輸架構(gòu)，可以全面覆蓋各類采礦應(yīng)用場景，不管是潮濕的井底還是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巷道，都能實現(xiàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸，真正做到復(fù)雜環(huán)境下“零故障、不中斷”。

時間同步技術(shù)是實現(xiàn)精準定位的核心，哪怕只有一絲一毫的偏差，都會導(dǎo)致震源定位結(jié)果失準。團隊果斷打破了海外授時技術(shù)的壟斷，全面采用國產(chǎn)北斗衛(wèi)星的納秒級高精度授時技術(shù)，實現(xiàn)了礦區(qū)所有傳感器的時間精準同步。從硬件到軟件，從授時技術(shù)到整套系統(tǒng)，KJ3000實現(xiàn)了100%完全國產(chǎn)自研，徹底消除了潛在的技術(shù)安全隱患，真正做到核心技術(shù)完全自主可控。

硬件打好基礎(chǔ)，算法賦能升級。海歸博士苗耀林加入團隊后，為系統(tǒng)注入了智能化的算法“內(nèi)核”。他創(chuàng)新性研發(fā)出AI智能到時拾取算法、基于深度學(xué)習(xí)的震動類型智能判別、噪聲自適應(yīng)濾波等多項核心算法。經(jīng)過海量礦山數(shù)據(jù)的訓(xùn)練優(yōu)化，KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)的震源自動定位率達到95%，定位準確率超過92%，能夠精準判定震動位置、釋放能量以及發(fā)震時刻，為礦山動力災(zāi)害防治提供了堅實可靠的數(shù)據(jù)支撐。

從海量數(shù)據(jù)升級為決策大腦，智能守護礦山生產(chǎn)安全

硬件是系統(tǒng)的軀干，軟件則是系統(tǒng)的靈魂。為了把海量繁雜的微震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀可用的決策依據(jù)，團隊自主研發(fā)出Picker、Focus、SeisMine三大核心軟件，搭建出一套智能化、可視化的綜合分析預(yù)警平臺。

Picker軟件就像一名專業(yè)的“聽診醫(yī)生”，可以實現(xiàn)振動信號的實時采集，依托深度學(xué)習(xí)P波到時自動拾取技術(shù)，能夠做到有效震動事件零漏檢；同時還搭載了智能運維與健康診斷功能，讓設(shè)備維護變得便捷高效、省心省力。

Focus軟件是精準的“計算專家”，能夠完成震源自動定位、能量精準計算，還具備事件自動分類與智能除噪能力；基于深度學(xué)習(xí)的噪聲識別技術(shù)，經(jīng)過海量礦方數(shù)據(jù)訓(xùn)練，噪聲識別與自適應(yīng)濾波準確率超過95%，完全不懼井下復(fù)雜的噪聲干擾，同時還支持震源機制解與矩張量反演，為相關(guān)科研攻關(guān)提供了強大的技術(shù)支撐。

SeisMine平臺是一線生產(chǎn)的“指揮中心”，搭載了智能數(shù)據(jù)分析與三維可視化功能，哪怕沒有深厚的專業(yè)知識儲備，礦方分析人員也可以通過直觀的三維模型，清晰掌握微震事件的空間分布，精準指導(dǎo)沖擊地壓、巖爆、煤與瓦斯突出、突水等各類動力災(zāi)害的防治工作，讓礦山安全管理變得更高效、更精準。

堅守求真務(wù)實底色，凝聚團隊攻堅核心力量

KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)能夠研發(fā)成功，不僅得益于技術(shù)層面的極致突破，更根植于整個團隊求真務(wù)實、精益求精的精神底色?？导t普院士曾經(jīng)說：“科學(xué)研究就是要為煤礦一線解決實際難題，切切實實為礦工的安全提供保障?！边@句話深深印在了每一位團隊成員的心中。

微震監(jiān)測系統(tǒng)是礦山安全的“眼睛”，團隊始終把“零故障、高可靠”作為必須遵守的鐵律，從傳感器研發(fā)、傳輸架構(gòu)搭建，到軟件算法優(yōu)化、現(xiàn)場調(diào)試落地，每一個環(huán)節(jié)、每一處細節(jié)，都經(jīng)過反復(fù)打磨、極致苛求，只為了確保系統(tǒng)在關(guān)鍵時刻頂?shù)蒙?、靠得住、測得準。

在系統(tǒng)井下測試的攻堅階段，團隊核心骨干馬兆瑞始終沖在一線，每天早出晚歸，一整天都見不到太陽。白天他深入井下開展實地測試，晚上升井后第一時間分析數(shù)據(jù)、排查問題，當天就梳理出優(yōu)化方案，第二天一早就再次下井驗證改進效果?？恐@種扎根一線的扎實堅守，他保障了系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠。

從2017年陳法兵和孫學(xué)波兩人并肩出發(fā)，到現(xiàn)在匯聚了硬件專家、算法精英的九人核心團隊，他們熬過了無數(shù)個不眠之夜，攻克了數(shù)不清的技術(shù)難關(guān)。在永清基地，為了提升傳感器靈敏度，全體成員連續(xù)奮戰(zhàn)數(shù)周；為了優(yōu)化系統(tǒng)整體性能，扎根井下反復(fù)測試改進。這種“拼命三郎”式的實干精神，讓他們在短短數(shù)年時間里，完成了國外同行幾十年才做到的技術(shù)積累。

這是一支純粹務(wù)實、凝心聚力的隊伍。帶頭人陳法兵以身作則、率先垂范，團隊成員不管是海歸博士還是現(xiàn)場工程師，都淡泊名利、一心撲在研發(fā)攻堅上。團隊沒有官僚習(xí)氣，不存在利益紛爭，“實現(xiàn)國產(chǎn)替代、守護礦山安全”的共同目標，就是支撐他們持續(xù)創(chuàng)新、攻堅克難的力量源泉。

堅守初心使命，把國產(chǎn)化替代之路走到底

2026年3月16日，KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)在寧煤集團羊場灣煤礦正式上線投用。安裝調(diào)試當天，團隊全員上陣，從硬件布設(shè)到軟件優(yōu)化，每一個環(huán)節(jié)都親力親為、精益求精。如今，KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在羊場灣煤礦穩(wěn)定運行，震源定位精度高，軟件界面簡潔友好，分析功能強大高效，設(shè)備穩(wěn)定性經(jīng)受住了井下復(fù)雜環(huán)境的嚴苛考驗，收獲了礦方的一致好評?！皵?shù)據(jù)不會騙人，系統(tǒng)好不好用，礦方最有發(fā)言權(quán)。”陳法兵的話，樸實卻充滿力量。

從依賴進口的“代理者”，轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲃?chuàng)新的“領(lǐng)跑者”，從核心技術(shù)受制于人到實現(xiàn)全面超越，KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)團隊用將近十年的堅守，書寫了一段破繭成蝶、勇攀高峰的創(chuàng)新傳奇。

KJ3000的成功，不是研發(fā)的終點，而是新征程的起點。陳法兵對未來滿懷憧憬：團隊的目標，不只是打造一款優(yōu)質(zhì)的微震產(chǎn)品，更要打造一個在礦山安全監(jiān)測領(lǐng)域值得客戶信賴、擁有核心技術(shù)分量的自主品牌。未來五年，團隊將聚焦光纖傳感、結(jié)構(gòu)探測、應(yīng)力監(jiān)測等前沿領(lǐng)域，再推出兩款以上的明星產(chǎn)品，搭建起完整的礦山安全監(jiān)測產(chǎn)品矩陣。

乘著國家鼓勵自主創(chuàng)新的東風(fēng)，抓住國產(chǎn)化替代的歷史機遇，這支隊伍正以精益求精的工匠精神，牢牢掌握核心技術(shù)，用實力向世界證明：中國人不僅能夠造出微震監(jiān)測系統(tǒng)，更能造出領(lǐng)先全球的高科技微震監(jiān)測系統(tǒng)。在全民創(chuàng)新的時代浪潮中，KJ3000微震監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)團隊以技術(shù)突圍引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展方向，以實干篤行回應(yīng)時代的召喚，矢志為國家能源安全筑牢堅實的國產(chǎn)防線。他們用智慧與汗水，為中國煤炭科技點亮了創(chuàng)新的明燈；堅守初心、為國鑄盾，他們是當之無愧的礦山安全守護者，是新時代科技創(chuàng)新的排頭兵！

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