煤炭采掘装备向“智造”升级（科技视点）(2)

　　2023年11月，在曹家滩煤矿，世界首创10米超大采高智能综采工作面及配套设备重载试运转成功，并采出第一刀煤，我国煤炭一次采全高跨入10米大关。

　　“有了这台‘采煤利器’，我们单个工作面煤炭年产量能从现在的1300万吨提高到2000万吨以上，产能提升50％以上，煤炭资源回收率提高10%以上。”曹家滩矿业有限公司副总经理韩存地说。

　　然而，在地下300米挖出10米高的超大空间，采煤工作面上覆岩层和煤壁面临着巨大的压力。

　　“8米以上，采高提高哪怕10厘米，岩层和煤壁控制难度都会急剧提升。”张金虎说，10米超大采高国内外都没人做过，科研人员闯入煤炭开采装备设计、研发的“无人区”，在煤矿支护、采煤、运输装备等方面，突破了一个个难题。

　　采煤工作面上，记者看到，100多台液压支架牢牢撑起了工作面的顶板，伸展的护臂顶住了前方的煤壁。这里每个液压支架重达120吨，具有约2900吨的支护能力。

　　从8米多到10米，提升的不仅仅是1米多的支护高度，更带动了煤炭开采装备基础材料、加工设备、技术工艺、认知理念等全方位跃升。

　　应用需求推动技术进步

　　煤炭采掘装备创新，是一次制造向“智造”升级的探索。

　　走进曹家滩煤矿安全生产指挥中心，大屏幕上，矿井采、掘、机、运等各个生产环节的运行情况清晰可见。

　　“即便没有下井，我也能对井下的动态了如指掌。”韩存地向记者介绍曹家滩煤矿的管控平台：点击“支护质量智能监测系统”，可见每一个支架的推进速度、压力等信息；再看“人员精确定位系统”，井下工作总人数，每位工人的位置、状态等信息一目了然。

　　韩存地告诉记者，工作面上装有装备传感器上万个、摄像头1000多个，10米超大采高智能综采成套技术与装备拥有复杂的智慧“大脑”。智能技术赋能，该工作面具备了在线监测、一键启动、远程控制及记忆割煤、煤流量实时监测等功能。

　　随着掘进深入，巷道会出现变形，如何监测？科研人员在硬件、软件两方面齐发力，开发出“耳聪目明”的动态监测系统。掘进时，装备能实时监测围岩变形情况，帮助后期掘进工作面动态调整支护参数。

　　得益于装备的自动化、智能化，以往皮带班一次下井要20多人，现在只需要5到6人就能完成作业。“出炭不出炭，就看电机转不转。我们越发认识到，智能综采技术与装备的性能和水平，是决定现代化煤矿生产效能的关键因素。”韩存地说。

　　“应用需求是技术进步的重要推动力。”康红普说，以10米超大采高智能综采成套技术与装备研发为例，起初，考虑到研发难度，科研人员把目标定在9米。曹家滩煤矿从生产需求出发，联合论证了研发10米超大采高智能综采成套技术与装备的必要性。煤矿技术人员根据现场经验，破解了10米超大采高工作面液压支架入井难问题。

　　从事煤炭开采技术装备研发30多年，康红普下过的矿井多得数不过来。他告诉记者，现代化的矿井告别低矮狭窄和脏、乱、危险等环境，智能综采技术与装备发挥了重要的作用。

　　为产业转型升级注入动能

　　近年来，随着设计、生产、工艺等水平不断提升，我国高端装备及技术取得一系列重大突破，为产业转型升级和战略性新兴产业发展注入了强劲动能。