【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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(新春走基层)20米高空的“点灯人”****** 中新网广州1月18日电 题:20米高空的“点灯人” 作者 欧阳文强 刘欣彤 郭军 “灯亮啦!灯具亮度正常!”1月17日20时30分,中国铁路广州局集团有限公司广州供电段电力线路工工长胡永机喊道。这是该段电力线路工们利用白天灯桥停电时段,对广州南动车所站场4座灯桥、250盏灯具,以及开关箱、线缆和支撑装置等部位进行专项维护,夜间到现场对灯具照明情况进行确认。 广州供电段电力线路工工长胡永机与同事吴伟志正在对灯具进行专项维护作业 欧阳文强 摄在20米的高空上,行走在长100余米、宽不足1.5米的镂空钢筋灯桥,并在上面进行巡视和维护灯具,是常人难以完成的工作。在这座空中连廊上,起风时,桥面会轻微地晃动,每一步都比在地面上走得要艰难,加之近期春运期间天气较为湿冷,灯桥上的风吹到脸上仿佛刀刮一般刺痛。每当走动时,灯桥晃动就更为明显,但是身经百战的电力工长李志贤和技术能手吴伟志在上面却如履平地。 “第一次站在灯桥时,我其实挺害怕的,脚迟迟不敢迈出第一步。李工长鼓励我别往下看。当时我看他在前面如同走在平地上,才鼓起勇气,敢慢慢迈出一小步。现在次数多了,也就不怕了。”吴伟志腼腆地说道。 吴伟志正爬上20米高的灯桥 欧阳文强 摄在走到指定位置后,工长胡永机便熟练地打好安全带,从袋子中掏出工具开始检查,“广州南动车所站场这里4个灯桥,上面的每一盏灯我们都要认真检查,确保安全。”检查完一处,他就拉开工具包的拉链,小心翼翼地将扳手装进去。因为灯桥的走廊由一根根钢筋组成,完全是镂空的,因此绝不能掉落任何物品。工作时必须全神贯注,丝毫马虎不得。 灯桥是站场作业人员夜间的“眼睛”,如果灯不亮,作业人员就无法看清站场,检修、调车等作业将难以进行,列车就难以准时安全出行。 “拆除或安装一盏灯要不停地旋拧螺丝上百次。这座灯桥除了维修坏了的灯之外,我们还要对其他能正常照明的灯进行检查,这样下来,其实工作量也不小,对体力也是一种考验。”陈桂平边拧螺丝边说道。在彻骨寒风下检查了3个多小时,胡永机和陈桂平才完成了整座灯桥的检修,脱下手套擦了擦额头上的汗,才发现手都冻红了。稍微暖了一下手后,两人又赶紧戴上手套,爬下20米高的灯桥,往下一座灯桥走去。 广州南动车所站场灯桥 欧阳文强 摄陈桂平说:“今年是我参加工作的第7个春运,这些灯桥的检修,虽然再平常不过,但绝不能放松警惕。” 春运期间,他们要定期登上20米高、100多米长的灯桥开展全面排查,确保灯具保持常亮。这些“两柱一跨”的钢结构式灯桥,主要为广州南动车所、江村站场等高、普铁枢纽地区列车存放的大型站场提供有效照明。 “这些地方通常比较偏远,少了城市的繁华喧嚣,却多了列车安全驶过的轰鸣声,守护好电力设备安全,就是为列车平安出行提供最好的服务和支撑。”李志贤在巡视灯桥时说道。(完)
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