煤炭开采“采掘神器”“掘”出了世界纪录

发布时间:2022-10-12 14:00    来源:中国工业新闻网

关键词:煤炭开采 世界纪录 “采掘神器”“

摘要:煤炭开采中掘进、支护、运输不能平行作业,堪称“世界级难题”。中国工业报记者日前从中国煤炭科工集团获悉,我国已经用上了我国完全拥有自主知识产权的“采掘神器”,彻底改变了出大力、流大汗的人力挖煤景象。据介绍,根据不同地质条件配套,“采掘神器”整个系统最长可达200多米,重量高达230多吨。

  中国工业报首席记者 孟凡君

  煤炭开采中掘进、支护、运输不能平行作业,堪称“世界级难题”。中国工业报记者日前从中国煤炭科工集团获悉,我国已经用上了我国完全拥有自主知识产权的“采掘神器”,彻底改变了出大力、流大汗的人力挖煤景象。据介绍,根据不同地质条件配套,“采掘神器”整个系统最长可达200多米,重量高达230多吨。

  所谓的“采掘神器”,指的是掘支运一体化快速掘进系统,只需要几位工人站在安全位置操作、按下几个按钮,机器就能自动采掘,工作量还达到了原来的3-4倍。中国煤炭科工集团首席科学家、快速掘进系统总设计师王虹认为,掘支运一体化快速掘进系统的应用,开启了煤巷掘进的全新模式,实现了我国巷道掘进技术与装备从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的转变。

  首创“掘支运一体化快速掘进关键技术与装备”

  众所周知,长期以来国内外未形成掘进、支护、运输平行作业的掘进作业线,掘进更是成为煤炭安全绿色高效开采的短板。由于煤炭开采传统掘进技术工序繁多,技术水平低,造成采掘比例严重失衡,每月平均进尺仅约180米,再加上工作面水、瓦斯、顶板、粉尘等,严重威胁人员与装备的安全。陕煤集团黄陵二号煤矿总经理易瑞强表示,虽然开采手段有所变化,但掘进效率和安全问题一直困扰着煤矿工人。

  2012年,中国煤炭科工集团提出了“快速掘进”的构想,2013年,第一代掘支运一体化快速掘进系统1.0同时也是世界首套快速掘进系统在神东煤炭集团投入工业性试验。2018年,第二代掘支运一体化快速掘进系统2.0,实现系统设备系列化和模块化,系统适用范围拓展到中等稳定围岩及较复杂地质条件。2020年,第三代智能掘支运一体化快速掘进系统3.0应用而生,可靠性、安全性和智能化进一步得到提升。

  在研发过程中,科研人员提出了“掘支运三位一体”掘进方法,将原本各自分离的掘进、支护、运输工作结合一体,成功开发了掘支运一体化快速掘进成套技术、工艺和装备,取得了完全拥有自主知识产权的多维度协同支护、大功率全宽截割、柔性连续运输等核心技术突破,首创“掘支运一体化快速掘进关键技术与装备”,实现了煤矿掘进由半机械化向完全机械化和自动化的重大技术变革。

  掘支运一体化快速掘进系统是典型的先进煤炭采掘技术

  煤炭开采巷道掘进作为先行基础工程,约占煤矿井下采掘工程量的70%-80%。而我国每年新掘巷道13000公里,位居世界第一,工程量巨大。如今,掘支运一体化快速掘进系统遍布在晋陕蒙等各大型煤企集团,在不同地质条件下已经广泛推广应用。王虹介绍,“煤海蛟龙”系统由掘锚一体机、锚杆转载机、柔性连续运输系统和协同控制平台等部分组成。其中,可伸缩的巨大的滚筒是它的利齿,负责挖掘;前方的旋转刀盘好似“巨龙”的舌头,把割下来的煤块源源不断地拨到嘴里,而龙的脊椎和顶部、侧面的龙爪负责支护,龙的身体则负责运输。

  掘支运一体化快速掘进系统是典型的先进煤炭采掘技术,不仅显著提高了煤巷掘进效率、降低了作业人数,还改善了掘进工作面环境,实现了高效捕尘、除尘,保障作业人员的职业健康,同时更是“掘”出了世界纪录。2014年,在稳定围岩条件下,月最高进尺3088米,创造了大断面单巷掘进世界纪录,是煤矿平均掘进速度的10倍以上;2022年5月,在中等稳定围岩条件下,月最高进尺2086米,掘进效率提高3倍;2022年3月,在复杂围岩条件下,月最高进尺856米,掘进效率提高1.5倍。

 

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