这件“采掘神器”是什么?
这里所说的“采掘神器”,指的是掘支运一体化快速掘进系统。根据不同地质条件配套,整个系统最长可达200多米,重量高达230多吨。
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称之为“煤海蛟龙”。该系统由掘锚一体机、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。
就这样,整个系统完成了从采掘到支护再到运输的一整套工作。
快速掘进系统。中国煤科供图为何能称为“煤海蛟龙”?
和今天的先进技术相比,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。
一直以来,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。掘进、支护、运输不能平行作业,堪称“世界级难题”。
王虹直言,针对这样的问题,2012年,中国煤科便提出了“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。
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。
这一技术与原有掘进方法相比,掘进速度提高2-3倍,作业人员减少2/3,有效缓解了采掘失衡。
掘锚一体机。中国煤科供图煤矿掘进“掘”出世界纪录
回顾历史,最早的煤炭开采工作,全部要靠人力去挖掘,靠的是肩扛、手抬;慢慢地开始采用风钻和炸药;到了现代,才实现机械辅助。陕煤集团黄陵二号煤矿总经理易瑞强坦言,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。
巷道掘进作为煤炭开采的先行基础工程,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。
面对这样的工程量,掘支运一体化快速掘进系统的应用,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,这项技术突破更“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。
以“中国创造”打造“中国速度”
王虹告诉记者,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”再到目前“领跑”的转变。
2021年,掘支运一体化快速掘进系统入选“科创中国”先导技术榜,极大地促进了创新链和产业链的深度融合,以科技创新助力绿色矿山,以“中国创造”打造“中国速度”。
如今,掘支运一体化快速掘进系统已遍布在晋陕蒙等各大型煤企集团,并在不同地质条件下广泛推广应用。
作为我国能源安全的“压舱石”,煤炭当前仍是我国最主要的能源。先进的煤炭采掘技术,有效保障了我国煤炭资源稳定供应。今年以来,在全球能源供应偏紧背景下,我国持续做好煤炭增产保供工作,将能源的饭碗牢牢端在自己手中。
记者了解到,中国煤科太原研究院正在进行第四代智能掘支运一体化快速掘进系统4.0中的核心技术攻关,将全面提升快速掘进系统工艺与智能化技术水平,不断加速智慧矿山建设向“少人化、无人化”的目标迈进。(完)
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科技是第一生产力****** 作者:吴善超 复兴号以时速420公里交会和重联运行,智能型动车组实现时速350公里自动驾驶,都是世界首次;时速400公里可变轨距高速动车组下线,可实现跨国互联互通……中国高铁享誉世界,展现着科技创新的强大力量。 党的二十大报告提出:“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。”这深刻体现了我们党对科技推动生产力发展的规律性认识,进一步丰富发展了马克思主义生产力理论,为新征程上推进科技创新、实现创新发展提供了科学指引。 习近平总书记指出:“科技创新,就像撬动地球的杠杆,总能创造令人意想不到的奇迹。”科技是第一生产力,是先进生产力的集中体现和主要标志。人类历史上每一次重大科技进步都改进了劳动工具,提高了劳动者素质,带来劳动生产率极大提高、产业结构快速优化升级,给经济社会发展增添强大驱动力。当今时代,科技创新极大拓展人类认知的广度、深度、精度,是经济社会发展的重要引擎,也是应对许多全球性挑战的有力武器,日益成为影响世界现代化进程的关键变量。 以习近平同志为核心的党中央把握世界发展大势,立足当前、着眼长远,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,推动实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,坚定不移走中国特色自主创新道路,我国科技事业发生了历史性、整体性、格局性重大变化。“蛟龙”深潜、“嫦娥”揽月、“羲和”探日,云计算、人工智能、大数据等数字技术发挥积极作用,C919大型客机交付用户,载人航天创造多个“首次”……一系列重大创新成果竞相涌现,一些前沿领域开始进入并跑、领跑阶段,中国科技实力正在从量的积累迈向质的飞跃、从点的突破迈向系统能力提升。我国全球创新指数排名从2012年的第三十四位跃升至2022年的第十一位,科技进步贡献率从52.2%提升到超过60%,迈进创新型国家行列。 也要看到,我国科技创新能力还不够强,仍有不少“卡脖子”难题亟待解决,迫切需要更好发挥科技第一生产力的关键作用。进入新发展阶段,我国经济社会发展和民生改善更加需要科学技术解决方案,占领全球新一轮科技竞争制高点也更加需要完善科技创新体系,加快实施创新驱动发展战略,努力实现高水平科技自立自强。必须坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,健全新型举国体制,强化国家战略科技力量,提升国家创新体系整体效能。集聚力量开展原创性引领性科技攻关,塑造新引擎、培育新动能,推动中国式现代化行稳致远。 习近平总书记指出:“科技创新活动不断突破地域、组织、技术的界限,演化为创新体系的竞争”。适应新形势新任务,要大力增强科技创新协同性,促进科技第一生产力优化布局。要聚焦协同之“的”,提升系统集成效率、效益、效能;明晰协同之“责”,明确功能定位,推动创新各主体、诸要素互动互促互补;架设协同之“桥”,发挥科技群团、社会组织等桥梁纽带作用,拓展创新合作网络。促进跨界协同,加强企业主导的产学研深度融合,推动创新链产业链资金链人才链深度融合。扩大国际科技交流合作,加强国际化科研环境建设,形成具有全球竞争力的开放创新生态。(吴善超) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |