访人大代表铁建重工党委书记刘飞香:技术跨界破解煤矿“采掘失衡”

近日,《中国煤炭报》以《推动技术跨界融合,破解煤矿“采掘失衡”》为题,在两会期间针对煤矿掘进技术突破方向问题,专题采访全国人大代表,铁建重工党委书记、董事长刘飞香,报道了铁建重工以“工法创新、智能引领”带动矿山掘进装备创新,推动行业发展。

访全国人大代表、中国铁建重工集团董事长刘飞香

访全国人大代表、中国铁建重工集团董事长刘飞香

推动技术跨界融合,破解煤矿“采掘失衡——访全国人大代表、中国铁建重工集团董事长刘飞香

近年来,巷道掘进制约采煤,已成为煤炭生产的瓶颈和痛点。矿井产能规模与掘进速度不匹配的矛盾日益突出,导致矿井采掘接续紧张较为普遍。

“破解大型煤矿巷道掘进效率低、‘采掘失衡’的难题,我们可以跨行业融合,将隧道施工经验应用到矿山施工之中,以‘工法创新、智能引领’带动装备创新,推动行业发展。”全国人大代表、中国铁建重工集团董事长刘飞香说。

补齐技术短板,不断提高装备适应性

“十三五”以来,我国矿山行业技术创新体系不断完善,科技创新驱动发展的能力显著增强。煤矿机械装备制造整体实力已位于世界前列,引领了国际煤炭智能化开采发展。目前,我国已成为世界上生产制造和使用煤矿机械装备的第一大国,智能化采煤及快速掘进装备、掘锚一体机等的市场需求量逐年大幅增加。

刘飞香指出,目前我国在用的掘锚一体机大部分依赖进口,数量超过100台。在施工作业中,进口装备虽然实现了截割、锚护平行作业,但步调不一,支护时间远长于截割时间,“以支定掘”成为限制掘进速度提升的最大问题。

“我希望,国产煤矿装备重点在两条线上取得突破,一是煤巷掘进装备,以快掘替代综掘,打破进口垄断,推动国产替代;二是岩巷掘进装备,以全断面(隧道)掘进机,即TBM工法代替炮掘、综掘等,实现绿色安全掘进,突破岩巷掘进瓶颈。”刘飞香说。

多年来,中国铁建重工集团坚持“工法先行、智能引领”,研发制造地下开采装备、冷开挖装备和露天开采装备,不断提高装备适应性。经过十余年的技术积累,煤巷掘进、岩巷掘进等煤矿装备相继问世,攻克了装备精准定位导向、智能快速掘进、精准地质探测以及“井一地一云”协同管理等智能化技术,为智能掘进提供了支撑。

“我们解决了进口掘锚一体机在快速掘进方面存在的问题,创新提出掘锚同步理念,将传统的‘以支定掘’变为‘以掘定支’,提高了装备成巷速度,解决了长期困扰煤矿的采掘失衡问题。”刘飞香说。

2021年,中国铁建重工集团下线了第三代智能快速掘锚成套装备。该装备集探、掘、支、运等功能于一体,具备巷道掘进精准定位、自主导航、超前钻探等智能化作业功能。“在岩巷掘进方面,传统的煤矿建井方法不仅速度慢,而且安全系数低。我们研制出的第三代新型矿用TBM可开挖斜井巷道、井下开拓、辅助巷道等,具有安全、快速、优质和环保等优点。2021年7月,该装备在陕西正通煤业高家堡煤矿高地压、大涌水等极端地质条件下的并联泄水岩巷成功应用,最高日进尺15.5米,平均月进尺320米。”刘飞香介绍。

智能快速掘锚成套装备

智能快速掘锚成套装备

陕西正通煤业高家堡煤矿矿用敞开式TBM

陕西正通煤业高家堡煤矿矿用敞开式TBM

普及矿用掘进装备,破除多重因素制约

矿用掘进装备的普及应用也是刘飞香多年来的关注重点。

在刘飞香看来,矿用掘进装备的普及和应用主要有以下两个方面。

一是高效快速掘进装备新技术与新工艺的应用。通过对传统煤巷掘进工艺进行重新设计,对掘进装备实施结构改造,对掘进系统进行集成化处理等,探索可实现煤岩连续截割、连续运输、快速支护、高质量除尘、全护盾式临时支护的新型煤巷/半煤岩巷掘进工艺,大幅度提高煤巷/半煤岩巷的掘进安全、掘进效率与施工质量。

二是全断面 (隧道) 掘进技术的煤矿化应用研究。全断面 (隧道)掘进机的超大体积 、截割功率以 及独特的滚刀挤压破岩方式,使其对硬岩截割具有良好的适应性,能够明显提高掘进效率,在硬岩巷道掘进施工中较现有方式优势明显。支护能力强、圆形巷道受力较好使得全断面 (隧道) 掘进机在深部开采中将大有可为。采用全断面设计理念,对现有巷道掘进进行调整优化,将使全断面(隧道) 掘进技术在全岩巷道高效掘进中发挥重要作用。

“推进机械化、智能化发展将是我国矿用掘进装备发展的大趋势,从而要求跨行业深度融合,以促进装备智能化水平提升。通过模块化、小型化、智能化和综合单价比对优势,大规模推广矿用掘进装备,可以使大国重器在煤矿智能化建设中再创国家新的名片。”刘飞香说。

(本文来自:铁建重工)

责任编辑:Yaodl

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铁建重工成立于2007年,隶属于央企中国铁建股份有限公司(2014年世界五百强名列第80位),是集高端地下装备和轨道装备研究、设计、制造、服务于一体的专业化企业,在湖南长沙、株洲、四川隆昌和甘肃兰州等地建立了多个制造基地,在长沙、北京、兰州等地建立了11个研究院,是国家认定的重点高新技术企业和国家级两化融合示范企业。  集团下设“四总部、两中心”(掘进机事业总部、特种装备事业总部、轨道设备事业总部、海外事业总部、技术中心、制造供应中心)以及两个全资控股子公司中铁隆昌铁路器材有限公司和株洲中铁电气物资有限公司。  铁建重工始终瞄准“世界一流、国内领先”的目标,坚持“科技创新时空,服务引领未来”的理念,走创新型、哑铃型和服务型道路,积极发挥建筑施工行业优势,充分利用中国铁建长期积累的施工技术与施工经验,通过“原始创新、集成创新、协同创新和持续创新”的自主创新模式,加强“产、学、研、用”的结合,掌握了多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术,打造了掘进机装备、特种施工装备、轨道设备三大专业板块产品格局。近年来,中国铁建重工集团先后承担和参与国家、省部级重大科技计划40余项,研制出地下工程装备和轨道设备新产品300余项。组建了国家级企业技术中心、地下掘进装备工程技术研究中心、水下隧道工程实验室、博士后工作站、院士工作站等多个高端科技创新平台。  自主研制的具有完全自主知识产权的隧道盾构/TBM,广泛使用在长沙、北京、西安、武汉、广州、苏州、南京等城市地铁工程和铁路、煤矿工程,目前国内市场占有率排名前列;自主研制出国内首台大直径硬岩隧道掘进机(TBM)和矿山法隧道机械,填补国内地下工程装备空白;创新开拓了盾构在煤矿领域的应用,研制出煤矿斜井TBM,填补世界空白;研发出预切槽隧道施工成套装备,全面提升传统隧道矿山法施工技术;研制出具备自主知识产权的链刀式连续墙设备,较好满足了深基坑支护的水泥土搅拌桩墙“深、快、强”的需要;研制出掘锚同步的护盾式连续掘锚机,实现煤巷快速掘锚;建设了国际先进的轨道系列设备生产线,道岔系列产品占据国内市场份额的三分之一,创造了国内高铁最高运营时速的最好舒适度水平;闸瓦和弹条扣件产品不仅在国内市场优势明显还远销海外。  近年来,集团公司被中央确定为“制造业向制造服务业成功转型”的先进典型企业,先后荣获“国家重大技术装备首台(套)示范单位”、“全国建筑施工机械和掘进机械行业标准起草单位”、“国家863计划成果产业化基地”、“中国工程机械制造商50强企业”、“中国轨道交通创新力TOP50企业”、“中国工程机械最具成长力企业”、“全国企业文化建设百佳单位”、“中央企业思想政治工作先进单位”等称号,快速打造了中国地下工程和轨道交通行业最具影响力的自主创新品牌,正在向全球最好的轨道交通及隧道装备制造企业集团目标迈进。
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