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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“00后”消防员的春节:我守护万家灯火,愿你渐入“家”境****** 中新网北京1月18日电(韦香惠)“起床——”小年清晨的第一声“起床哨”,在消防员王中嗣听来亲切而又响亮。尽管春节临近,他依然还在执行森林巡护任务,一刻不敢松懈。 出生于2000年的王中嗣,2019年参加工作,现已是内蒙古大兴安岭森林消防支队的一名班长,去年12月来江西省九江市执行跨省驻防任务。 图为王中嗣带队执行巡护任务 受访者供图“今天是小年,大扫除的好日子,大家动作都快一点,一会还要交代防火执勤的注意事项……”作为班长,王中嗣早已养成提前10分钟起床的习惯,总是第一个整理好内务、洗漱,再督导各班内务卫生。 “班长,稍等5分钟,我给我爸妈打个电话。”班里一位队员的“口头假条”提醒王中嗣,小年的日子里,该向父母打个电话了。 “爸,妈,家里年货都置办了吧?我邮了些江西的特产给你们,今年又要在外地过年了,您二老保重!”短短的三两句话,王中嗣却不由得愧疚起来。 这是王中嗣成为森林消防员的第四年,也是他第二次独自在外过年。 庐山五老峰山间,坡度70度左右的悬崖峭壁之上,直线距离1.2公里,山路却走了近1个小时。一支由30人组成的巡山小分队背着20余公斤的灭火装备,厚厚的防火服,走进荆棘遍布的丛林,进行艰难的爬行,他们橙红色的身影远远看上去十分耀眼。 “翻过这个山头,到下一个山头就可以歇会儿了。”王中嗣给大家鼓劲儿。气温零下1°C、风力6级的天气条件下,“白天出透汗,早晚凉透心”,直到正月十五,这都将是消防员们每天巡护的“必修课”。 图为王中嗣带队执行巡护任务 受访者供图“巡护执勤看似非常枯燥,实际意义却重大,江西省的自然生态环境非常好,名胜古迹数不胜数,现在正值秋冬季防火紧要期,防火更是重中之重。”队员们都很佩服这位年龄不大,但灭火经验丰富的“00后”班长。 “南方和北方的自然环境真是差别太大了,这山的坡度都快成直角了。”回忆起前段时间参加九江市都昌“12·26”森林火灾的灭火救援任务,同班的消防员李凯心有余悸,“要不是王班长拽我一下,那棵倒木可能就砸我脑瓜子上来了,而不是砸在风机筒上了”。 在王中嗣看来,火场上瞬息万变,加上这里山势陡峭,每次出任务都不能掉以轻心。“其实,上山巡护我们都习以为常了,春节期间任务重,我们也只是干好本职工作,而且平时训练到位,这点苦不算啥。” 天色渐暗,庐山的秀丽景色掩入深重的雾气之中。巡护结束,王中嗣向中队长报告,这天的执勤情况一切正常。 返回营区途中,他给家里人发去信息,“春节,是一年里最重要的日子,过年,是渴望故乡重逢的时节,团聚,是值得重温的美好回忆。但对于有些人来说,是使命任务在肩,是坚守战斗岗位,是守护万家灯火”。(完)
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