一煤炭采掘裝備技術(shù)革新要求
當(dāng)前，我國(guó)先后推出《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃 （2016～2030）》和《中國(guó)制造2025——能源裝備實(shí)施方案》，以提升煤炭開發(fā)效率和智能化水平為目標(biāo)，研發(fā)煤礦巷道高效快速掘進(jìn)與支護(hù)裝備、智能采掘裝備、大傾角/急傾斜煤層高效高回收率裝備。我們緊密結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略研究規(guī)劃，圍繞國(guó)內(nèi)不同煤礦開采的難題確定自己的重點(diǎn)研究課題，按照以機(jī)械化代替人員，以自動(dòng)化減少人員，以智能化實(shí)現(xiàn)無人化開采的思路，先后研究開發(fā)了多種具有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平的產(chǎn)品。
二機(jī)械化采掘的前沿課題
（一）機(jī)械化采掘的難點(diǎn)
機(jī)械化采煤難點(diǎn)
一是塊煤率低；
二是薄煤層裝煤率低；
三是復(fù)雜煤層開采困難；
四是噴霧滅塵效果差。
機(jī)械化掘進(jìn)難點(diǎn)
一是掘進(jìn)速度慢，功能單一；
二是掘進(jìn)成本高；
三是硬巖截割困難；
四是大傾角掘進(jìn)困難；
五是需要人工輔助作業(yè)。
（二）機(jī)械化采掘的前沿課題
1、高塊煤率滾筒采煤機(jī)
研究出了“截槽開采提高塊煤率的采煤方法”。 主要是采用小直徑滾筒超前切槽卸壓，然后采用大直徑滾筒剝落自由煤體。其特點(diǎn)一是對(duì)復(fù)雜煤層的適應(yīng)性好，二是整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、可靠。
2、薄煤層高裝煤率四滾筒采煤機(jī)
針對(duì)薄煤層開采難題，我們通過技術(shù)攻關(guān)，研究發(fā)明了“雙滾筒截割部的四滾筒采煤機(jī)”（如下圖所示），通過試驗(yàn)應(yīng)用取得顯著效果。主要特點(diǎn)是提高裝煤效果，增大臥底量，有效清除三角煤，對(duì)煤層適應(yīng)性強(qiáng)。
3、復(fù)合截割機(jī)構(gòu)及異形滾筒
我們研究中心根據(jù)不同條件下的礦井開采情況，先后開發(fā)了多種復(fù)合截割機(jī)構(gòu)和異形滾筒，其中2款產(chǎn)品為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，2款產(chǎn)品達(dá)到“國(guó)際先進(jìn)水平”。形成了系列化破巖機(jī)構(gòu)產(chǎn)品，具有破巖機(jī)構(gòu)互換性好，破巖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)，破巖機(jī)構(gòu)性能優(yōu)異的特點(diǎn)。如下圖所示。
4、風(fēng)水組合滅塵技術(shù)
為解決防塵滅塵問題，我們研究開發(fā)了風(fēng)水組合噴嘴等設(shè)備配件，確定了有效的風(fēng)水組合噴霧降塵措施，風(fēng)水組合霧化效果好，噴霧降塵率達(dá)到85%。
無降塵措施的現(xiàn)場(chǎng)粉塵狀況
風(fēng)水組合噴嘴
風(fēng)水組合霧化降塵
5.鉆漲式掘進(jìn)機(jī)及復(fù)合破硬巖機(jī)構(gòu)
針對(duì)硬巖掘進(jìn)難題，我們?cè)O(shè)計(jì)了混排截割頭、牙型齒截割頭、水射流截割頭3種形式的截割鉆頭，研制了一體化鉆漲掘進(jìn)機(jī)，采用鉆孔、漲裂、切割的工藝流程，取得顯著效果。
該套設(shè)備及工藝特點(diǎn)是：破巖能力強(qiáng)、多功能組合、模塊化設(shè)計(jì)、掘進(jìn)效率高；地質(zhì)條件適應(yīng)性好、破巖機(jī)構(gòu)互換性好、合理利用地應(yīng)力作用、截齒刀具優(yōu)化配置。
6.掘錨探一體化巷道開挖設(shè)備
我們研制的掘錨探一體化巷道開挖設(shè)備主要用于探水、掘進(jìn)、錨護(hù)，其特點(diǎn)是：掘錨探循環(huán)、自動(dòng)化控制、模塊化設(shè)計(jì)、掘進(jìn)效率高。
7.吊軌輸送輔助快速掘進(jìn)
通過吊軌高效輸送輔助設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)支護(hù)平行作業(yè)，并且地質(zhì)條件適應(yīng)性好，能夠輔助掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備安裝拆卸，使得機(jī)械化掘進(jìn)作業(yè)速度大幅提高。
8.大傾角掘進(jìn)機(jī)
我們開發(fā)研制的大傾角掘進(jìn)機(jī)可以適應(yīng)大傾角煤層巷道掘進(jìn)，并且地錨安全、堅(jiān)固，采用可靠的軌道式驅(qū)動(dòng)方式，安全高效。
三智能化采掘前沿課題
（一）智能化采掘的難題
煤礦智能化采掘的主要難點(diǎn)在于實(shí)時(shí)監(jiān)視難、采掘環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備自適應(yīng)性差等方面。
（二）智能化采掘的前沿課題
1.遠(yuǎn)程可視可干預(yù)采掘設(shè)備系統(tǒng)
2.智能化采煤協(xié)同控制系統(tǒng)
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