今年11月，由重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造與交通學(xué)院專職教授王潔所帶領(lǐng)的急傾斜煤層無(wú)人開采技術(shù)及裝備研究團(tuán)隊(duì)，入選重慶英才·創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范團(tuán)隊(duì)。

該團(tuán)隊(duì)是全球首支研發(fā)新型“急傾斜中厚煤層采、支、運(yùn)一體無(wú)人采煤裝備”的團(tuán)隊(duì)，該項(xiàng)目將解決現(xiàn)行急傾斜中厚煤層機(jī)械化開采難度高、工作面設(shè)備轉(zhuǎn)移運(yùn)輸周期長(zhǎng)、資金投入大、安全威脅高等問(wèn)題。

“新型急傾斜中厚煤層無(wú)人采煤裝備是急傾斜煤層無(wú)人開采技術(shù)中的重要設(shè)備之一，具有自動(dòng)化程度高，設(shè)備轉(zhuǎn)移工作面周期短，安全性能好，生產(chǎn)成本低等突出優(yōu)勢(shì)。”12月1日，王潔在接受記者采訪時(shí)說(shuō)，該設(shè)備投入正常使用后，將為礦山安全生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

傳統(tǒng)采煤技術(shù)設(shè)備弊端多

據(jù)了解，我國(guó)“富煤、貧油、少氣”，這一特點(diǎn)決定了煤炭在一次性能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位且較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。然而，煤炭的開采存在一定安全風(fēng)險(xiǎn)，與此同時(shí)，煤礦行業(yè)中的采煤人員也正在逐年流失。

以機(jī)械化采煤代替人工作業(yè)，雖能規(guī)避部分安全隱患，降低人工成本，但采煤設(shè)備的投入資金大，現(xiàn)行一套綜采設(shè)備投入資金在2000萬(wàn)元以上。對(duì)于急傾斜中厚煤層來(lái)說(shuō)，采煤設(shè)備搬家周期長(zhǎng)，從一個(gè)采煤工作面到另一個(gè)采煤工作面的設(shè)備轉(zhuǎn)移，往往需要三個(gè)月以上的時(shí)間，設(shè)備轉(zhuǎn)移工作量大，危險(xiǎn)系數(shù)高。

針對(duì)采煤設(shè)備資金投入大、轉(zhuǎn)移周期長(zhǎng)的問(wèn)題，重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院與重慶天巨承機(jī)械公司、四川煤炭產(chǎn)業(yè)集團(tuán)等相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合成立新型急傾斜煤層無(wú)人開采技術(shù)及裝備研究團(tuán)隊(duì)，從產(chǎn)、學(xué)、研、用多方位出發(fā)，研發(fā)新技術(shù)及相關(guān)裝備。

新型采煤設(shè)備節(jié)省時(shí)間和資金

王潔介紹，目前團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“極薄煤層全自動(dòng)無(wú)人采運(yùn)支智能一體機(jī)”“急傾斜中厚煤層輕型柔性液壓支架”“急傾斜中厚煤層無(wú)人采煤機(jī)”技術(shù)，已取得20余項(xiàng)專利，形成了比較成熟完善的自動(dòng)化、機(jī)械化采煤技術(shù)。

新型急傾斜中厚煤層無(wú)人采煤機(jī)采用全自動(dòng)液壓系統(tǒng)，自動(dòng)化程度高，集采煤、支護(hù)、運(yùn)輸三位一體。設(shè)備可以完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采煤、運(yùn)煤、推移和支護(hù)等工作。設(shè)備中部槽采用啞鈴銷柔性連接，適應(yīng)各種煤層傾角變化。

“與現(xiàn)行的急傾斜采煤設(shè)備的相比，新型急傾斜中厚煤層無(wú)人采煤機(jī)搬運(yùn)周期縮短至一半，且節(jié)省設(shè)備投入資金達(dá)三分之一以上。”王潔介紹，該設(shè)備可同時(shí)進(jìn)行采煤、運(yùn)煤等工作模式，設(shè)備運(yùn)輸、安裝、拆卸簡(jiǎn)單方便，回采率高，經(jīng)濟(jì)效益好。

一次意外讓他攻破技術(shù)難題

在一次采煤實(shí)驗(yàn)中，王潔的團(tuán)隊(duì)遇到一個(gè)棘手的難題：新型急傾斜中厚煤層無(wú)人采煤裝備的液壓推移裝置與截割部存在干涉問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)采煤系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

為解決這個(gè)問(wèn)題，王潔吃住都在公司。有一天，王潔凌晨?jī)牲c(diǎn)還在辦公室研究液壓推移裝置的圖紙，有些疲憊的他不小心把圖紙拿反。但是，就是這樣一個(gè)小插曲，讓王潔找到了裝置干涉問(wèn)題的突破口。

“倒放的圖紙讓液壓推移裝置與截割部形成了新的結(jié)構(gòu)，順著這個(gè)結(jié)構(gòu)，我找到一個(gè)新的液壓推移點(diǎn)，在論證了該思路具有可行性后，我們進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，成功解除了干涉問(wèn)題。”王潔說(shuō)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型急傾斜中厚煤層無(wú)人采煤系統(tǒng)裝備將在2023年投入工業(yè)性實(shí)驗(yàn)，并將在使用中進(jìn)行不斷改善。