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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二十大代表风采丨潘从明:戈壁矿山废中取宝甘为“铂乐”****** 中新网兰州10月9日电 题:潘从明:戈壁矿山废中取宝甘为“铂乐” 作者 闫姣 王牧雨 从普通工人成长为“大国工匠”,从戈壁矿山走向科技研发的国际舞台,如今潘从明仍旧日夜忙碌在攻克技术难关的一线。他近日接受中新网记者采访时说,这两年他重点研究从各类二次资源中综合回收提取铂族金属技术。 潘从明是甘肃省金昌市金川集团铜业有限公司贵金属冶炼分厂提纯工序工序长。他的成就之一,是主创了“镍阳极泥中铂钯铑铱绿色高效提取技术”,推动整体技术达到国际先进水平。铂族贵金属是精密电子、航空发动机等国家战略高科技产业的关键基础材料,而我国贵金属储量仅占全球储量的0.39%。 潘从明说,矿产资源终究有限,中国大量汽车、电子产品、石油催化剂等面临报废高峰期,各类二次资源中的贵金属就是一座移动的“城市矿山”。这些二次资源成为国内外同行关注的焦点。 金川集团是中国最大、世界领先的镍钴生产基地和铂族金属提炼中心,也是我国目前已知的唯一具有开采价值的伴生铂族金属矿床,铂族金属产量占到国内矿产总产量的80%以上。 图为潘从明在劳模创新工作室给员工培训。(资料图) 金川集团供图潘从明常说,他的成长离不开这个平台和周围的环境。但在很多人看来,他的成绩亦和自己的刻苦钻研息息相关。“遇到不会的,我宁可待在生产线,不吃不喝,也要把这个事弄明白。”在他看来,练得多了,也就熟了,就能发现更多问题;会得多了,就能想到创新的办法,解决难题。 在同事眼中,潘从明对待工作高度专注,有热情、有激情,26载坚持探索、研发;在徒弟眼中,他博学多识且宽严并济,培养出多位技术能手、技术标兵;在家人眼中,他时常沉迷于自己的“铂族世界”。 在钻研之路上,潘从明遇到过很多坎,但对这个行业的热爱促使他不断深钻。初到企业时他什么也不懂,便在晚上回忆、记录白天老师傅们所讲内容,经常复习到凌晨两三点。那时候学习条件不便,他就委托亲朋好友从外地帮忙搜罗国内外的专业书籍,开始自学,“晚上宁愿不睡觉也要记录,有时看书有了灵感,还会直奔实验室,通宵做实验。” 图为潘从明解决现场技术难题。(资料图) 金川集团供图因多年来保持记录的习惯,潘从明攒了一本30万余字的“发明笔记”,写满了密密麻麻的公式。这一良好习惯,他也传授给徒弟们,让他们从每个月必须完成的20页报告开始做起,并挨个标注出报告中的问题。由此,他也培养出了一批提纯工序的优秀人才。 潘从明是国家级技能大师工作室领衔人、贵金属冶炼特级技师、有色冶金正高级工程师,是西北地区首位个人获得国家科技进步奖的一线产业工人,多次被评为“大国工匠”“发明之星”“全国技术能手”“全国劳动模范”。 潘从明从未抱怨钻研的苦,也没有挥霍成功的乐。今年,针对甘肃省提出的强工业、强科技等“四强”行动,以及金川集团产量翻番的任务,他认为,从二次资源中提取铂族贵金属是技术的突破口,也是未来做大做强的主要内容。 潘从明称,下一步的重点工作有从含有微量贵金属的各类废液中高效提取贵金属的技术研究,生产高附加值的贵金属化合物,以及技术传承和人才培养等。“技术没有止境,也没有最好,只有往更好的方向走,把技术做精做优。”他说。(完)
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