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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动车“体检师”精心守护广深港高铁列车安全****** 中新社广州1月14日电 题:动车“体检师”精心守护广深港高铁列车安全 中新社记者 郭军 凌晨时分,在南方潮湿的空气中,一列“复兴号”列车缓缓驶入广州南动车运用所一二级检修库,这里专门针对动车组列车进行检查、测试、维修和养护等作业。广深港高铁福田至香港西九龙段即将恢复运营之际,记者深夜探访了这个中国华南地区最大的动车检修所。 图为1月12日晚,广东省广州市,广州南动车运用所工作人员检修广深港高铁“复兴号”列车。 中新社记者 陈骥旻 摄据介绍,广铁集团广州动车段组织动车“体检师”,为即将担当广深港高铁交路的动车组列车开展深度检查和养护,认真做好动车组性能调试、消毒等工作,为广深港高铁福田至香港西九龙段正式恢复运营做足了准备。 走进检修库,一列“复兴号”列车停在轨道上,几名工作人员正在列车两侧和车顶上进行检修作业,偌大的检修库内略显安静,偶尔听见受电弓断电时发出的噼啪声。 图为1月12日晚,广东省广州市,一列广深港高铁“复兴号”列车停靠在广州南动车运用所一二级检修库内等待检修。 中新社记者 陈骥旻 摄“这一列广深港高铁‘复兴号’列车今晚将接受一级检修,四名工作人员要花上两个半小时来完成这项工作。”广州动车段广州南动车运用所助理工程师周帅介绍说,重点是做好列车走行部、内部服务设施、车顶的检修。 不仅是细致入微,还要面面俱到。轨道之下,长长的地沟也要走一遍,工作人员手里的手电筒既有照明的作用,同时还有摄像头在上面,检查到的每一处也会有影像记录下来。 每一处检查,既靠眼力,也有科技加持。车组轮对、牵引电机、齿轮箱等部件都是检查的重点,一旦发现故障,工作人员就会及时向上级汇报,然后再由专门的工作人员过来维修。 图为1月12日晚,广东省广州市,广州南动车运用所工作人员在广深港高铁“复兴号”列车内开展检修工作。 中新社记者 陈骥旻 摄“整个转向架最重要的东西是轮对,主要检查它的踏面,看上面有没有割伤、烙伤等伤痕。”正在进行检修作业的工作人员罗前说。他又指向车体下一个类似充气轮胎的部件说道:“这是空气弹簧,属于车体与转向架之间的连接,我们检查主要是确保它没有裂纹和鼓泡,它的作用主要是调整车体的左右平衡。” 列车断电之后,记者随工作人员来到列车顶部。这里重点检查受电弓、避雷器等高压设备。 据介绍,按照检修作业标准,“复兴号”列车每行驶8000公里,便要接受一次一级检修。除了检修以外,为了即将到来的广深港高铁福田至香港西九龙段逐步恢复运营,广州南动车运用所也已经提前开展相关的试运行工作。 为了确保广深港高铁再次开行,广州动车段一共组织了6列标准组“复兴号”列车。“我们从8号就安排机械师随车开展试运行工作,持续开展了五天,每天都是保证车组正常地按照后续开行的交路行驶,空车不载客。我们能够、也有信心,在广深港再次开通时承担确保车组运行的任务。”周帅说道。 据介绍,广州动车段还专门挑选了24位素质高、形象好、业务高的随车机械师参与车组值乘作业,同时专门对他们进行了外事和应急培训,以确保车组在线上运行安全。(完)
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