一提起“煤礦采掘”，很多人腦海中很自然就會(huì)浮現(xiàn)出滿臉煤灰的礦工形象。
但你或許想象不到，如今的煤礦工人不僅不需要出大力、流大汗的人力挖煤，還用上了我國完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“采掘神器”，只需要幾位工人站在安全位置操作、按下幾個(gè)按鈕，機(jī)器就能自動(dòng)采掘，工作量還達(dá)到了原來的3-4倍。
這件“采掘神器”是什么？
這里所說的“采掘神器”，指的是掘支運(yùn)一體化快速掘進(jìn)系統(tǒng)。根據(jù)不同地質(zhì)條件配套，整個(gè)系統(tǒng)最長可達(dá)200多米，重量高達(dá)230多噸。
中國煤炭科工集團(tuán)首席科學(xué)家、快速掘進(jìn)系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師王虹稱之為“煤海蛟龍”。該系統(tǒng)由掘錨一體機(jī)、錨桿轉(zhuǎn)載機(jī)、柔性連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)和協(xié)同控制平臺(tái)等部分組成。
其中，可伸縮的巨大的滾筒是它的利齒，負(fù)責(zé)挖掘；前方的旋轉(zhuǎn)刀盤好似“巨龍”的舌頭，把割下來的煤塊源源不斷地?fù)艿阶炖铮埖募棺岛晚敳�、�?cè)面的龍爪負(fù)責(zé)支護(hù)，龍的身體則負(fù)責(zé)運(yùn)輸。
就這樣，整個(gè)系統(tǒng)完成了從采掘到支護(hù)再到運(yùn)輸?shù)囊徽坠ぷ鳌?/p>
煤礦掘進(jìn)“掘”出世界紀(jì)錄
回顧歷史，最早的煤炭開采工作，全部要靠人力去挖掘，靠的是肩扛、手抬；慢慢地開始采用風(fēng)鉆和炸藥；到了現(xiàn)代，才實(shí)現(xiàn)機(jī)械輔助。陜煤集團(tuán)黃陵二號(hào)煤礦總經(jīng)理易瑞強(qiáng)坦言，雖然開采手段有所變化，但掘進(jìn)效率和安全問題一直困擾著煤礦工人。
巷道掘進(jìn)作為煤炭開采的先行基礎(chǔ)工程，約占煤礦井下采掘工程量的70%-80%。而我國每年新掘巷道13000公里，位居世界第一，工程量巨大。
面對這樣的工程量，掘支運(yùn)一體化快速掘進(jìn)系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅顯著提高了煤巷掘進(jìn)效率、降低了作業(yè)人數(shù)，還改善了掘進(jìn)工作面環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了高效捕塵、除塵，保障作業(yè)人員的職業(yè)健康。
同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)突破更“掘”出了世界紀(jì)錄。2014年，在穩(wěn)定圍巖條件下，月最高進(jìn)尺3088米，創(chuàng)造了大斷面單巷掘進(jìn)世界紀(jì)錄，是煤礦平均掘進(jìn)速度的10倍以上；2022年5月，在中等穩(wěn)定圍巖條件下，月最高進(jìn)尺2086米，掘進(jìn)效率提高3倍；2022年3月，在復(fù)雜圍巖條件下，月最高進(jìn)尺856米，掘進(jìn)效率提高1.5倍。
以“中國創(chuàng)造”打造“中國速度”
王虹告訴記者，掘支運(yùn)一體化快速掘進(jìn)系統(tǒng)的應(yīng)用，開啟了煤巷掘進(jìn)的全新模式，實(shí)現(xiàn)了我國巷道掘進(jìn)技術(shù)與裝備從“跟跑”到“并跑”再到目前“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。
2021年，掘支運(yùn)一體化快速掘進(jìn)系統(tǒng)入選“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜，極大地促進(jìn)了創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合，以科技創(chuàng)新助力綠色礦山，以“中國創(chuàng)造”打造“中國速度”。
如今，掘支運(yùn)一體化快速掘進(jìn)系統(tǒng)已遍布在晉陜蒙等各大型煤企集團(tuán)，并在不同地質(zhì)條件下廣泛推廣應(yīng)用。
作為我國能源安全的“壓艙石”，煤炭當(dāng)前仍是我國最主要的能源。先進(jìn)的煤炭采掘技術(shù)，有效保障了我國煤炭資源穩(wěn)定供應(yīng)。今年以來，在全球能源供應(yīng)偏緊背景下，我國持續(xù)做好煤炭增產(chǎn)保供工作，將能源的飯碗牢牢端在自己手中。
記者了解到，中國煤科太原研究院正在進(jìn)行第四代智能掘支運(yùn)一體化快速掘進(jìn)系統(tǒng)4.0中的核心技術(shù)攻關(guān)，將全面提升快速掘進(jìn)系統(tǒng)工藝與智能化技術(shù)水平，不斷加速智慧礦山建設(shè)向“少人化、無人化”的目標(biāo)邁進(jìn)。