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【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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乘着“慢火车” 迈进幸福年******

  【一线见闻】

  光明日报记者 訾谦 光明日报通讯员 于海

  又到一年春运时。神州大地上,一列列“复兴号”“和谐号”载满了踏上归途的旅客,飞驰的列车处处洋溢着节日的气息。在陕西,一列开行在秦岭山区、最低票价仅3元的6063次公益“慢火车”,也为沿线居民带来了新春的喜悦。

  1月9日清晨,在新疆乌鲁木齐打工的李承仓经过K1538次列车30个小时的路途,终于抵达“中转站”陕西宝鸡站,在这里,他还需要倒一趟6063次“慢火车”,才能到达自己的家乡甘肃宏庆。

  李承仓的身边放着一件半人高的拎包,还有一件用床单裹起来的行李。“这里面全是新疆特产!开心果、巴旦木,还有大枣,带回来给孙子尝尝!”

  李承仓将要乘坐的6063次列车被誉为“秦岭最美小慢车”,已经开行了65个年头,全程350公里,沿途停靠秦岭深处的32个车站,大部分是乡村小站,车上的乘客有进城卖菜的老乡,也有上下学的孩子们,日常通勤的务工人员,可以说6063次列车就是山里的“铁路公交”。

  以往,山里的村民们大多没有收入来源,只能在家种些蔬菜瓜果,养些鸡鸭鱼鹅。对他们来说,6063次列车就是免费货车,所有的蔬菜、水果、家禽,无论多少,都不收一分运费。如今虽然大家都富裕了,但把火车当货车的习惯却延续了下来。

  今年58岁的向宝林是6063次“慢火车”的列车长,已在铁路部门工作40余年。据他介绍,临近春节,大家都在备年货,许多老乡刚把特产提上车,就被别的旅客直接买走了,为了方便老乡卖货,他也会把一些卖菜信息通过广播推广出去,列车俨然成了一座“小型菜市场”。

  今年中国铁路西安局还为管内担当的七对公益性“慢火车”全部升级为空调列车,6063次“慢火车”也升级了。“升级后,车厢环境更加温暖整洁。”向宝林说。

  “慢火车”承载的不仅是乡情,更是公益。如今的高铁时代,像6063次这样的“慢火车”在祖国的偏远地区仍有81对,日均发送旅客超6万人次。不论时代如何变化,铁路人肩上的社会责任和历史使命始终未变,这些“慢火车”将继续为飞速前行的中国社会做好基础保障,让山区人民享受到发展的红利。

  《光明日报》( 2023年01月12日 15版)

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