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)的急傾斜煤層無人開采技術(shù)及裝備研究團(tuán)隊，入選重慶英才·創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范團(tuán)隊。

該團(tuán)隊是全球首支研發(fā)新型“急傾斜中厚煤層采、支、運(yùn)一體無人采煤裝備”的團(tuán)隊，該項目將解決現(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、資金投入大、安全威脅高等問題。

“新型急傾斜中厚煤層無人采煤裝備是急傾斜煤層無人開采技術(shù)中的重要設(shè)備之一，具有自動化程度高，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。”12月1日，王潔在接受記者采訪時說，該設(shè)備投入正常使用后，將為礦山安全生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

傳統(tǒng)采煤技術(shù)設(shè)備弊端多

據(jù)了解，我國“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)地位且較長時間內(nèi)不會改變。然而，煤炭的開采存在一定安全風(fēng)險，與此同時，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2000萬元以上。對于急傾斜中厚煤層來說，采煤設(shè)備搬家周期長，從一個采煤工作面到另一個采煤工作面的設(shè)備轉(zhuǎn)移，往往需要三個月以上的時間，設(shè)備轉(zhuǎn)移工作量大，危險系數(shù)高。

針對采煤設(shè)備資金投入大、轉(zhuǎn)移周期長的問題，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人開采技術(shù)及裝備研究團(tuán)隊，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)省時間和資金

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

新型急傾斜中厚煤層無人采煤機(jī)采用全自動液壓系統(tǒng)，自動化程度高，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)備可同時進(jìn)行采煤、運(yùn)煤等工作模式，設(shè)備運(yùn)輸、安裝、拆卸簡單方便，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)驗中，王潔的團(tuán)隊遇到一個棘手的難題：新型急傾斜中厚煤層無人采煤裝備的液壓推移裝置與截割部存在干涉問題，導(dǎo)致整個采煤系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

為解決這個問題，王潔吃住都在公司。有一天，王潔凌晨兩點(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，就是這樣一個小插曲，讓王潔找到了裝置干涉問題的突破口。

“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)，順著這個結(jié)構(gòu)，我找到一個新的液壓推移點(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，成功解除了干涉問題。”王潔說，團(tuán)隊研發(fā)的新型急傾斜中厚煤層無人采煤系統(tǒng)裝備將在2023年投入工業(yè)性實(shí)驗，并將在使用中進(jìn)行不斷改善。