【我们这十年@坐标中国】“掘速之极”,“煤海蛟龙”掘出能源保障线******
中新网北京10月9日电题:“掘速之极”,“煤海蛟龙”掘出能源保障线
记者 宋宇晟
一提起“煤矿采掘”,很多人脑海中很自然就会浮现出满脸煤灰的矿工形象。
但你或许想象不到,如今的煤矿工人不仅不需要出大力、流大汗的人力挖煤,还用上了我国完全拥有自主知识产权的“采掘神器”,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。
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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加强党建组织高质量科研****** 【自立自强·大家谈】 作者:张丽萍(中国科学院理化技术研究所党委书记) 党的二十大报告提出“坚持科技创新在我国现代化建设全局中的核心地位”,“强化国家战略科技力量”等,对科技界提出了新的更高要求。科研院所是科技创新的基本组织单元,应该如何调动科研人员的积极性、最高效率地组织科研活动,这是我一直在思索的问题。 我的体会是,要以党的二十大精神为指引,坚持以高质量党建引领研究所高质量发展、组织高质量科研。 一是进一步强化使命担当。经济社会发展,人民对美好生活的向往,对我们提出了殷切的期望,让我们感到沉甸甸的责任感、使命感和紧迫感。我们必须进一步强化心系“国家事”、肩扛“国家责”的使命担当,引导科研人员从“我要做什么”积极向“国家需要我做什么”转变,从科研规划、科研方向、科研选题、科研目标等入手,主动对标对表“四个面向”要求和“充分体现国家意志、有效满足国家需求、代表国家最高水平”创新价值标准,保证科研工作始终沿着正确政治方向创新发展。 二是进一步强化基层组织的战斗堡垒作用。近年来,中科院理化所强化党建引领,促进党建工作与科研业务深度融合,为重大任务攻坚、重大成果产出提供了坚强的组织保障。比如,针对承担的航天低温制冷机等重点研制任务,提出“三线工作法”,在“管理线”和“技术线”的基础上,增设一条“思想线”,将党的基层组织有机融合到科研攻关的组织体系中,把党建工作落实到科研最前线,党组织在重大任务中既把握政治性和原则性,又能及时解决遇到的思想问题和急难愁盼问题,真正发挥战斗堡垒作用。再如,为加快大型低温制冷设备的自主研制,研究所成立了以我国低温研究的开创者洪朝生冠名的青年突击队,凝聚和激励青年科技人员弘扬科学家精神,瞄准国家需求,勇担重任、攻坚克难,已经取得重要的阶段性成果。未来,研究所将不断探索党建引领科技创新的方式方法,筑牢战斗堡垒,为加快实现高水平科技自立自强提供坚强政治保证。 三是进一步发挥模范引领作用。伟大时代呼唤伟大精神,崇高事业需要榜样引领。加快实现高水平科技自立自强,需要广大科技人员刻苦钻研,集智攻关,也要发挥模范引领和典型示范作用,讲好科学家故事,弘扬科学家精神。在工作实践中,我们倡导科研人员心怀“国之大者”,把个人的“小我”融到实现科技强国的“大我”之中。通过设立党员先锋岗,组织党员过“政治生日”,激励党员发挥先锋模范作用,在科技攻关的关键时刻亮身份、见行动。同时注意挖掘各类先进典型,评优秀共产党员、优秀职工、巾帼风采奖、五四先锋奖、我最喜爱的导师、理化工匠等奖项,以身边人身边事示范引领,着力在研究所内形成争做先锋、争做模范的良好创新氛围。 新时代赋予新使命,新征程呼唤新作为。党对科技事业发展的全面领导,为科研院所的发展提供了根本遵循和强大动力。面向未来,我们将坚持以党的二十大精神为指引,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,按照习近平总书记对中科院提出的“四个率先”和“两加快一努力”目标要求,切实抓好二十大精神的落地见效,持续强化基层党组织的组织力和战斗力,激发广大科技人员的创新热情,以高质量党建引领研究所高质量发展,努力产出重大科技成果,为实现中华民族伟大复兴的中国梦作出科技人应有的重大贡献。 《光明日报》( 2023年01月12日 16版) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |