近日,《中國煤炭報》以《推動技術跨界融合,破解煤礦“采掘失衡”》為題,在兩會期間針對煤礦掘進技術突破方向問題,專題采訪全國人大代表,鐵建重工黨委書記、董事長劉飛香,報道了鐵建重工以“工法創新、智能引領”帶動礦山掘進裝備創新,推動行業發展。
報道正文
推動技術跨界融合,破解煤礦“采掘失衡
——訪全國人大代表、中國鐵建重工集團董事長劉飛香
本報記者 盧慧穎
近年來,巷道掘進制約采煤,已成為煤炭生產的瓶頸和痛點。礦井產能規模與掘進速度不匹配的矛盾日益突出,導致礦井采掘接續緊張較為普遍。
“破解大型煤礦巷道掘進效率低、‘采掘失衡’的難題,我們可以跨行業融合,將隧道施工經驗應用到礦山施工之中,以‘工法創新、智能引領’帶動裝備創新,推動行業發展。”全國人大代表、中國鐵建重工集團董事長劉飛香說。
補齊技術短板,不斷提高裝備適應性
“十三五”以來,我國礦山行業技術創新體系不斷完善,科技創新驅動發展的能力顯著增強。煤礦機械裝備制造整體實力已位于世界前列,引領了國際煤炭智能化開采發展。目前,我國已成為世界上生產制造和使用煤礦機械裝備的第一大國,智能化采煤及快速掘進裝備、掘錨一體機等的市場需求量逐年大幅增加。
劉飛香指出,目前我國在用的掘錨一體機大部分依賴進口,數量超過100臺。在施工作業中,進口裝備雖然實現了截割、錨護平行作業,但步調不一,支護時間遠長于截割時間,“以支定掘”成為限制掘進速度提升的最大問題。
“我希望,國產煤礦裝備重點在兩條線上取得突破,一是煤巷掘進裝備,以快掘替代綜掘,打破進口壟斷,推動國產替代;二是巖巷掘進裝備,以全斷面(隧道)掘進機,即TBM工法代替炮掘、綜掘等,實現綠色安全掘進,突破巖巷掘進瓶頸。”劉飛香說。
多年來,中國鐵建重工集團堅持“工法先行、智能引領”,研發制造地下開采裝備、冷開挖裝備和露天開采裝備,不斷提高裝備適應性。經過十余年的技術積累,煤巷掘進、巖巷掘進等煤礦裝備相繼問世,攻克了裝備精準定位導向、智能快速掘進、精準地質探測以及“井一地一云”協同管理等智能化技術,為智能掘進提供了支撐。
“我們解決了進口掘錨一體機在快速掘進方面存在的問題,創新提出掘錨同步理念,將傳統的‘以支定掘’變為‘以掘定支’,提高了裝備成巷速度,解決了長期困擾煤礦的采掘失衡問題。”劉飛香說。
2021年,中國鐵建重工集團下線了第三代智能快速掘錨成套裝備。該裝備集探、掘、支、運等功能于一體,具備巷道掘進精準定位、自主導航、超前鉆探等智能化作業功能。“在巖巷掘進方面,傳統的煤礦建井方法不僅速度慢,而且安全系數低。我們研制出的第三代新型礦用TBM可開挖斜井巷道、井下開拓、輔助巷道等,具有安全、快速、優質和環保等優點。2021年7月,該裝備在陜西正通煤業高家堡煤礦高地壓、大涌水等極端地質條件下的并聯泄水巖巷成功應用,最高日進尺15.5米,平均月進尺320米。”劉飛香介紹。
智能快速掘錨成套裝備
陜西正通煤業高家堡煤礦礦用敞開式TBM
普及礦用掘進裝備,破除多重因素制約
礦用掘進裝備的普及應用也是劉飛香多年來的關注重點。
在劉飛香看來,礦用掘進裝備的普及和應用主要有以下兩個方面。
一是高效快速掘進裝備新技術與新工藝的應用。通過對傳統煤巷掘進工藝進行重新設計,對掘進裝備實施結構改造,對掘進系統進行集成化處理等,探索可實現煤巖連續截割、連續運輸、快速支護、高質量除塵、全護盾式臨時支護的新型煤巷/半煤巖巷掘進工藝,大幅度提高煤巷/半煤巖巷的掘進安全、掘進效率與施工質量。
二是全斷面 (隧道) 掘進技術的煤礦化應用研究。全斷面 (隧道)掘進機的超大體積 、截割功率以 及獨特的滾刀擠壓破巖方式,使其對硬巖截割具有良好的適應性,能夠明顯提高掘進效率,在硬巖巷道掘進施工中較現有方式優勢明顯。支護能力強、圓形巷道受力較好使得全斷面 (隧道) 掘進機在深部開采中將大有可為。采用全斷面設計理念,對現有巷道掘進進行調整優化,將使全斷面(隧道) 掘進技術在全巖巷道高效掘進中發揮重要作用。
“推進機械化、智能化發展將是我國礦用掘進裝備發展的大趨勢,從而要求跨行業深度融合,以促進裝備智能化水平提升。通過模塊化、小型化、智能化和綜合單價比對優勢,大規模推廣礦用掘進裝備,可以使大國重器在煤礦智能化建設中再創國家新的名片。”劉飛香說。
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