長期以來,長壁綜采一直是中國煤礦生產的主力軍。然而,受地質條件和經濟性限制,全國約有40%的煤炭資源因塊段不規則、煤柱殘留多等原因,無法布置長壁綜采工作面。尤其是部分礦區在經過高強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,傳統開采帶來嚴重的地表沉陷與矸石山堆積痛點問題,也亟需綠色智能開發方式解決。
針對這些難題,中國煤科太原研究院打出了一套“組合拳”,從工藝體系、核心技術與成套裝備三個維度進行了系統性創新,在短壁充填開采領域實現了多項“從0到1”的突破。
一是首創工藝體系,團隊攻克了全負壓通風與短壁充填開采快速充填技術,形成了掘進、回采、充填一體化成套工藝,在回收煤炭的同時讓矸石直接在井下“消化”,從源頭上杜絕了矸石山的產生。
二是攻克智能內核,賦能“少人無人”。針對短壁充填開采設備“找不著北”、動作不協調的頑疾,科研人員攻克了高精度組合導航、自適應截割及運輸軌跡控制等關鍵技術,為裝備賦予“智慧大腦”,實現了設備在復雜環境下的精準定位與遠程集中控制。
三是打造國產重器,擺脫“進口依賴”。針對核心裝備長期依賴引進的局面,項目組自主研制出中國首套以連續采煤機為核心的短壁充填開采成套裝備。這套“鋼鐵軍團”涵蓋錨桿鉆車、履帶行走式液壓支架、連續運輸系統及梭車,融合了智能協同控制技術,真正實現了集掘進、開采、運輸、充填、通風除塵、頂板控制于一體的全流程國產化替代。
該成果的應用大幅提升中國煤炭資源回收率,有效緩解礦區生態環境壓力,推動煤炭行業由“高產高效”向“生態環保”轉型。目前,該技術已在多個礦區成功應用,標志著中國在短壁智能化開采領域已躋身世界前列。



