总台38分钟！看中国铁建“煤海巨龙”领跑矿山智能化“新时代”

大地深处，传统采煤业，正在被新质生产力彻底重塑，百米长的钢铁巨龙在地下煤层穿梭，中国铁建研发人员让“煤海巨龙”翻波戏浪，钻出一条条工业血脉。

8月18日，中央广播电视总台科教频道《科幻地带》专题节目，以38分钟的超长篇幅，聚焦铁建重工自主研制的智能型快速掘锚成套装备，领跑矿山智能化“新时代”。

国产煤矿“先锋官”解决采掘失衡

巷道是煤炭开采的必备通道，承担运输、通风、排水等功能，没有巷道就无法采煤。长期以来，国内的煤矿掘进装备只掘不支，无法实现巷道一次成型。

“外来僧”水土不服，能源需求不断增长，市场与机遇并存，铁建重工研发人员勇挑重担、迎难而上，研制出适合我国煤矿巷道施工的快速掘锚成套装备，以解决煤矿采掘失衡。

同台竞技解决世界性难题“掘锚同步”

最先进的进口掘锚一体机也无法实现“掘锚同步”，如何攻克这一世界性难题，时间匹配是关键。

在6个多星期的时间里，研发人员每天拿着秒表进行测试，经过100多次测试，对比上千组数据，最终得到了最完美的匹配时间。

同时，为了让“煤海巨龙”能够更好地啃噬“乌金”，研发人员采用横轴式伸缩滚筒，为其设计了一口坚硬的“牙齿”，让滚筒宽度与巷道宽度相匹配，适应不同类型的巷道掘进。“一口利齿”和“灵活的手臂”，让“煤海巨龙”实现掘锚同步作业，大大降低了劳动强度，提高了煤矿掘进的安全性，让我国煤矿巷道掘进实现了机械化。

煤矿掘进“安全小卫士”

地下400米，一切都是未知，如何预知前方地质情况，保障施工安全，成为了亟需攻克的又一难题。

一台超前钻机通过一节一节的接钻杆，超前100多米的钻探深度，提前发现问题、采取措施来确保井下作业人员及设备安全。

一套除尘装置，通过半封闭除尘系统，让掘进面风流循环起来，解决粉尘爆炸的潜在风险。

2016年，铁建重工研发的首台快速掘锚成套装备，首次应用于陕西省神木市店塔镇孙营岔一矿，实现最高月进尺1204米，核心装备的创新升级，推动着产业的进步，改变了传统作业。近百人挤在井下窄小的空间里，劳动强度大、作业环境差的艰苦局面。

快速“转型升级”迎接新挑战

面对大断面巷道和地质较差的工况，“煤海巨龙”如何进行“升级改造”，首当其冲就是解决工作区间煤粉较大，易燃、易爆炸问题。

研发人员通过仿真分析，设计了专用的泡沫除尘系统，在保证截割头强度的同时，有效解决了负压除尘风机噪声大，除尘效果差的问题。

此外，输送系统经常遇到大煤块卡滞导致运行不畅，严重影响施工进度，研发人员设计了三通道双轴破碎机，成功解决了煤块卡滞问题。

与此同时，研发人员还升级了运输桥转、截割滚筒等重要部件。

经过103天的掘进快速掘锚成套装备，提前半个月精准贯通5992米巷道，并创下了世界首个10米超大采高工作面超大断面巷道，月进尺1750米的世界纪录。

“智慧大脑”如何打造无人矿山

为了减少施工人员的劳动强度，让“煤海巨龙”更好地保障煤矿施工安全高效，研发人员提出了煤矿施工智能化、无人化，赋予了设备多项“超能力”。

地下煤海中，伸手不见五指，为了让“煤海军团”能够自主运行，就必须让它拥有一双“夜视眼”。

铁建重工研发人员根据隧道施工的经验，开发了UWB的连续定位机理，实现连续自主掘进。同时，通过雷达纠偏系统，实现快速掘锚成套装备自动行走。

随后，研发人员决定给设备进行全面“升级”，让智能掘锚成套装备拥有“智慧大脑”，实现地面的远程控制和一键启动。

2023年，铁建重工研发的全球首套超大断面智能快掘成套装备，在曹家滩矿业公司创下了超大断面巷道掘进，月进尺3008米的成绩。工效达到传统掘进装备的3到5倍，集探、掘、支、运于一体，实现了掘进、锚护同步作业，提高了设备成巷速度，解决了长期困扰煤矿的采掘失衡问题，加快煤矿智能化发展，成功打造矿山施工5.0时代。

几百年来，每一次能源产业变革中，核心装备的创新升级，都推动着产业的发展。中国铁建的研发人员，以“工法创新、智能引领”为核心竞争力，攻克了一系列行业重大关键技术难题，研制出一大批具有创新性的矿山装备产品，填补了国内和行业的空白，实现了我国矿山装备。从“跟跑”到“并跑”，再到目前“领跑”的转变。

未来，这些核心装备将为我国的能源安全提供坚实保障。

内容来源：中央广播电视总台、铁建重工