置身煤海,“蛟龙”开路,是所有煤炭人的梦想。
1982年,一位20岁刚出头的中国矿业大学毕业生到煤矿实习。
井下,近百人挤在窄小的空间里,靠原始的“打眼放炮”手工开采,劳动强度大、作业环境差,用工人自己的话形容,那就是“四块石头夹着一块肉。”
此情此景,给初出课堂的他带来强烈震撼。年轻的小伙子下定决心,一定要用自己所学,改善井下工人的作业环境。
2014年,一套创下稳定围岩单月进尺3088米世界纪录的“煤海蛟龙”横空出世。2023年,“煤海蛟龙”4.0升级换新。
曾经的少年,正是“煤海蛟龙”总设计师、中国煤炭科工集团首席科学家王虹。
工欲善其事,必先利其器。1978年,全国煤炭产量6.18亿吨,2022年,这个数字是45.6亿吨,煤炭产量的跨越式提升离不开煤机技术的革新。
传统的煤炭开采,掘进、支护、运输三者分离,设备多、调度慢、井下操作人员多。“煤海蛟龙”把三者有机整合在一起,破解了掘进、支护、运输不能平行作业的世界级难题,为煤炭行业带来新气象、新变化。
能效之变
秋冬交替,陕北高原透出寒意。
500米井下,79米“长龙”盘踞。
黄陵矿业二号煤矿217智能掘进工作面,8名工人组成一个班组进行煤炭开采。
“以前掘进作业每个班至少要18个人,现在只需8、9个人,有了地面远程操作系统,下井人数比原来少多了。”煤矿副总经理杨波说。
2021年,成套化“煤海蛟龙”设备在黄陵矿业组装调试。(黄陵矿业二号煤矿供图)
在人员做“减法”的同时,能效在做“加法”。黄陵矿业二号煤矿属于高瓦斯中厚煤层矿井,在这样的地质条件下,传统掘进月进尺最高在200多米,而现在可以稳定在550米。
掘进二队队长常哲告诉记者,有了“煤海蛟龙”辅助,月进尺普遍比原来提升2到3倍,像黄陵这样的复杂地质条件也能提升1倍以上,可以有效缓解矿井生产接续紧张,腾出更多时间进行备采工作面瓦斯治理,为采煤创造安全环境。
常哲提到的“矿井生产接续紧张”,也称为“采掘失调”。简单来说,掘进与采煤是煤矿生产的两个基本环节。掘进先行,采掘合理配合,煤矿才能正常运转。如果掘进工程滞后,不能准备出足量的采煤工作面,将造成生产被动、产量下降的状况。
目前,我国有4000多处煤矿,每年新掘进巷道总长超过1万公里。任何掘进技术上的小改进,辐射到行业,都能带来巨大改变。
在“割得动”“支得住”的同时,要实现“掘得快”。“提高掘进效率,更新快掘技术,这个问题不能忽视,也不能绕着走。”王虹说。
随着钻锚一体化技术的突破、自动施工和自动控制系统的运用,测硫仪,“煤海蛟龙”不断刷新掘进速度。2022年3月,复杂围岩条件下,实现月进尺856米。2022年5月,中等稳定围岩条件下,实现月进尺2086米。
王虹表示,黄陵矿业二号煤矿井下的这条“长龙”,并不是固定形态,所谓“有什么马配什么鞍”,技术人员也会根据地质条件进行组装配套,目前“煤海蛟龙”最长可以达到200多米。
“煤海蛟龙”3.0版本适用范围就拓展到了中等稳定围岩及较复杂围岩,而且不仅仅是煤矿,金矿、钾矿等矿藏,水利建设、隧道挖掘等领域,“煤海蛟龙”也能施展拳脚。
安全之变
煤机技术人员与煤矿工人的关系是那样紧密。
王虹讲起一件往事,上世纪末,在研发EBJ-120TP型掘进机时,需要收集大量资料。原平顶山一矿开拓区工人蔡子章是个有心人,他将曾经试用过的许多国外掘进机的优缺点、工艺,留心整理下来,还把工人们在井下多年工作积攒的经验、遇到的问题一一讲给研发团队,在我们对国外先进设备知之甚少的时候,这些情况和数据,是何等珍贵……
掘进机下线,被命名为“EBJ-120TP”,其中的“T”代表研发单位中国煤炭科工集团太原研究院,“P”就代表着平顶山一矿。
曾经,EBJ-120TP型掘进机引领风潮,今天,更多煤机新面孔发光发热。
走进太原研究院彩虹基地生产车间,一台台装配了“钢筋铁骨”的大块头,将行走于其间的人衬得很小。
2022年,山西原煤产量迈入10亿吨大关,每天约有23万名煤炭产业工人奋战在生产一线。滚滚“乌金”点亮万家灯火,煤矿工人要付出汗水、健康,有时甚至是生命。
煤矿工人操控“煤海蛟龙”进行巷道掘进。(黄陵矿业二号煤矿供图)





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