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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国家发改委:黄土高原已历史性实现主色调由“黄”转“绿”****** 光明网讯(记者袁晴)国务院新闻办公室1月12日举行新闻发布会,邀请水利部、国家发展改革委有关负责人介绍加强新时代水土保持工作有关情况。 2019年以来,习近平总书记多次就推动黄河流域生态保护和高质量发展发表了重要讲话,对加快黄河流域以及水土流失治理作出了重要指示批示。《关于加强新时代水土保持工作的意见》强调要加强黄河流域水土保持工作,下一步将采取哪些具体措施来推进相关工作? 针对上述提问,国家发展改革委农村经济司负责人关锡璠在会上作出回应。
国家发展改革委农村经济司负责人关锡璠(徐想 摄) 关锡璠表示,黄河流域是我国水土流失最严重的区域,全面加强水土保持工作,对区域生态保护和经济社会高质量发展、对防治水土流失造成的土地贫瘠、河道淤积、生态环境恶化等问题具有重要作用。国家发改委、水利部按照决策部署,针对黄土高原水土流失面广量大、强度高等特点,及时对“十四五”时期的投资结构、投向做了优化调整,持续加大这个区域的投入力度。2021年以来,已经累计投入了40亿元,经过多年治理,这个区域累计治理水土流失面积1.81万平方公里,黄土高原地区水土流失面积已由监测以来最严重的45万平方公里减少到23.13万平方公里,同时黄河输沙量大幅减少,区域已经历史性实现了主色调由“黄”转“绿”。 “在黄河流域水土保持工作取得长足进展的同时,我们应该看到,这个区域仍然是我国水土流失最严重的区域,特别是像黄土高原坡耕地水土流失、沟道重力侵蚀等问题还比较突出,是黄河泥沙的主要来源。”关锡璠说,黄河目前还是世界上泥沙含量最高的河流,做好黄河流域水土保持工作不仅关系到这个区域的生态保护大局,也关系到黄河水沙协调和长治久安。 关锡璠介绍,国家发改委将会同水利部等有关部门,在政策规划资金等方面都有相应的安排,继续将黄河流域尤其是黄土高原地区作为我国水土保持工作的重点。坚持“绿水青山就是金山银山”理念,坚持系统治理、综合施策,围绕推动黄河流域生态保护和高质量发展目标,从以下三个方面加力推进黄河流域水土保持工作。 一是加强预防保护。预防一直是水土保持的首要举措,做好预防,效率高、效果好。要科学做好水土流失重点预防区、重要支流源头区的水土保持规划,像砒砂岩区、多沙粗沙区、水蚀风蚀交错区,这些区域生态环境非常脆弱,要加强保护,持续提升流域生态质量。以资源开发和基础设施项目为重点,完善水土流失预防和治理措施,有效控制生产建设的扰动和影响。 二是推进系统治理。以黄河流域上中游粮食生产功能区和重要农产品生产保护区为重点,大力实施坡耕地水土流失治理工程,统筹提升水土保持和粮食生产能力。突出抓好黄河多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区综合治理。 三是强化监测评价。监测是做好预防治理的基础和前提,要考虑优化黄河流域水土保持监测站点布局,推进黄河粗泥沙集中来源区拦沙工程水土保持专项监测,构建以监测站点为基础、常态化动态监测为主、定期调查为补充的水土保持监测体系,深化监测评价和预报预警,支撑黄河流域水土流失科学精准防治。 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |