日前,從中國(guó)煤科太原研究院獲悉,該院參與完成的“稀缺優(yōu)質(zhì)遺煤及煤層氣綠色智能開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
長(zhǎng)期以來,長(zhǎng)壁綜采一直是中國(guó)煤礦生產(chǎn)的主力軍。然而,受地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)性限制,全國(guó)約有40%的煤炭資源因塊段不規(guī)則、煤柱殘留多等原因,無法布置長(zhǎng)壁綜采工作面。尤其是部分礦區(qū)在經(jīng)過高強(qiáng)度開采和小煤窯整合后,大量不好開采的煤炭資源成為“呆滯煤”,難以回收。與此同時(shí),傳統(tǒng)開采帶來嚴(yán)重的地表沉陷與矸石山堆積痛點(diǎn)問題,也亟需綠色智能開發(fā)方式解決。
針對(duì)這些難題,中國(guó)煤科太原研究院打出了一套“組合拳”,從工藝體系、核心技術(shù)與成套裝備三個(gè)維度進(jìn)行了系統(tǒng)性創(chuàng)新,在短壁充填開采領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了多項(xiàng)“從0到1”的突破。
一是首創(chuàng)工藝體系,團(tuán)隊(duì)攻克了全負(fù)壓通風(fēng)與短壁充填開采快速充填技術(shù),形成了掘進(jìn)、回采、充填一體化成套工藝,在回收煤炭的同時(shí)讓矸石直接在井下“消化”,從源頭上杜絕了矸石山的產(chǎn)生。
二是攻克智能內(nèi)核,賦能“少人無人”。針對(duì)短壁充填開采設(shè)備“找不著北”、動(dòng)作不協(xié)調(diào)的頑疾,科研人員攻克了高精度組合導(dǎo)航、自適應(yīng)截割及運(yùn)輸軌跡控制等關(guān)鍵技術(shù),為裝備賦予“智慧大腦”,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)定位與遠(yuǎn)程集中控制。
三是打造國(guó)產(chǎn)重器,擺脫“進(jìn)口依賴”。針對(duì)核心裝備長(zhǎng)期依賴引進(jìn)的局面,項(xiàng)目組自主研制出中國(guó)首套以連續(xù)采煤機(jī)為核心的短壁充填開采成套裝備。這套“鋼鐵軍團(tuán)”涵蓋錨桿鉆車、履帶行走式液壓支架、連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)及梭車,融合了智能協(xié)同控制技術(shù),真正實(shí)現(xiàn)了集掘進(jìn)、開采、運(yùn)輸、充填、通風(fēng)除塵、頂板控制于一體的全流程國(guó)產(chǎn)化替代。
該成果的應(yīng)用大幅提升中國(guó)煤炭資源回收率,有效緩解礦區(qū)生態(tài)環(huán)境壓力,推動(dòng)煤炭行業(yè)由“高產(chǎn)高效”向“生態(tài)環(huán)保”轉(zhuǎn)型。目前,該技術(shù)已在多個(gè)礦區(qū)成功應(yīng)用,標(biāo)志著中國(guó)在短壁智能化開采領(lǐng)域已躋身世界前列。

