【走进新国企·打卡新坐标】“蛟龙翻浪” 冲出井下煤之变

  井下，近百人挤在窄小的空间里，靠原始的“打眼放炮”手工开采，劳动强度大、作业环境差，用工人自己的话形容，那就是“四块石头夹着一块肉。”

  此情此景，给初出课堂的他带来强烈震撼。年轻的小伙子下定决心，一定要用自己所学，改善井下工人的作业环境。

  2014年，一套创下稳定围岩单月进尺3088米世界纪录的“煤海蛟龙”横空出世。2023年，“煤海蛟龙”4.0升级换新。

  工欲善其事，必先利其器。1978年，全国煤炭产量6.18亿吨，2022年，这一个数字是45.6亿吨，煤炭产量的跨越式提升离不开煤机技术的革新。

  传统的煤炭开采，掘进、支护、运输三者分离，设备多、调度慢、井下操作人员多。“煤海蛟龙”把三者有机整合在一起，破解了掘进、支护、运输不能平行作业的世界级难题，为煤炭行业带来新气象、新变化。

  黄陵矿业二号煤矿217智能掘进工作面，8名工人组成一个班组进行煤炭开采。

  “以前掘进作业每个班至少要18个人，现在只需8、9个人，有了地面远程操作系统，下井人数比原来少多了。”煤矿副总经理杨波说。

  2021年，成套化“煤海蛟龙”设备在黄陵矿业组装调试。（黄陵矿业二号煤矿供图）

  在人员做“减法”的同时，能效在做“加法”。黄陵矿业二号煤矿属于高瓦斯中厚煤层矿井，在这样的地质条件下，传统掘进月进尺最高在200多米，而现在可以稳定在550米。

  掘进二队队长常哲和记者说，有了“煤海蛟龙”辅助，月进尺普遍比原来提升2到3倍，像黄陵这样的复杂地质条件也能提升1倍以上，可以轻松又有效缓解矿井生产接续紧张，腾出更多时间进行备采工作面瓦斯治理，为采煤创造安全环境。

  常哲提到的“矿井生产接续紧张”，也称为“采掘失调”。简单来说，掘进与采煤是煤矿生产的两个基本环节。掘进先行，采掘合理配合，煤矿才能正常运作。如果掘进工程滞后，不能准备出足量的采煤工作面，将造成生产被动、产量下降的状况。

  目前，我国有4000多处煤矿，每年新掘进巷道总长超过1万公里。任何掘进技术上的小改进，辐射到行业，都能带来非常大改变。

  在“割得动”“支得住”的同时，要实现“掘得快”。“提高掘进效率，更新快掘技术，这样的一个问题不可以忽视，也不能绕着走。”王虹说。

  随着钻锚一体化技术的突破、自动施工和自动控制系统的运用，“煤海蛟龙”不断刷新掘进速度。2022年3月，复杂围岩条件下，实现月进尺856米。2022年5月，中等稳定围岩条件下，实现月进尺2086米。

  王虹表示，黄陵矿业二号煤矿井下的这条“长龙”，并不是固定形态，所谓“有什么马配什么鞍”，技术人员也会根据地质条件进行组装配套，目前“煤海蛟龙”最长能够达到200多米。

  “煤海蛟龙”3.0版本适合使用的范围就拓展到了中等稳定围岩及较复杂围岩，而且不仅仅是煤矿，金矿、钾矿等矿藏，水利建设、隧道挖掘等领域，“煤海蛟龙”也能施展拳脚。

  王虹讲起一件往事，上世纪末，在研发EBJ-120TP型掘进机时，需要收集大量资料。原平顶山一矿开拓区工人蔡子章是个有心人，他将曾经试用过的许多国外掘进机的优缺点、工艺，留心整理下来，还把工人们在井下多年工作积攒的经验、遇到的问题一一讲给研发团队，在我们对国外先进设备知之甚少的时候，这一些状况和数据，是何等珍贵……

  掘进机下线TP”，其中的“T”代表研发单位中国煤炭科工集团太原研究院，“P”就代表着平顶山一矿。

  曾经，EBJ-120TP型掘进机引领风潮，今天，更多煤机新面孔发光发热。

  走进太原研究院彩虹基地生产车间，一台台装配了“钢筋铁骨”的大块头，将行走于其间的人衬得很小。

  2022年，山西原煤产量迈入10亿吨大关，每天约有23万名煤炭产业工人奋战在生产一线。滚滚“乌金”点亮万家灯火，煤矿工人要付出汗水、健康，有时甚至是生命。

  威胁井下安全的水、火、瓦斯、煤尘、顶板被称为“五害”。1978年全国煤矿平均百万吨死亡率9.713，2022年下降到0.054，让工人远离危险，弃用人海战术，采用现代化设备，势在必行。

  今年，“煤海蛟龙”升级到4.0版本，智能化提升安全感。通过集群控制，设备配备了一键启停、自主行走、远程截割等功能，工人在井下作业可以更踏实了。

  太原研究院智能控制技术分院工程师王德光用3个特点概括最新一代的 “煤海蛟龙”。

  ——工人距离操作设备越来越远。从站在设备上，到拉开距离通过遥控，再到后移至工作面500米以上的集中控制室操控。现在，工人在地面，甚至在云端也能对设备做操作。

  ——井下导航系统越来越精。经过几次迭代，最终选定了惯性导航技术作为“煤海蛟龙”的视力支撑，茫茫煤海也能精确定向。

  ——设备控制管理系统越来越准。煤机设备轻则几十吨，重则上百吨，大量智能感知系统、路径算法和精确操控方法，5G、大数据、云计算等新兴技术准确掌控着“煤海蛟龙”的一举一动。

  记者问王虹总设计师，面对竞争非常激烈的世界煤机行业，“煤海蛟龙”的“护城河”是什么？

  在太原研究院，首台、首套、首例；填补国内空白、攻克世界级科技难题的字眼被反复提及。“基础研究、核心元部件的攻关，不做是不行的。”太原研究院党委副书记、总经理宋德军说得坚定。

  2022年，国内首个矿用导航技术实验室在此建立，试验室聚焦矿井少人化、无人化研究方向，立志攻克“卡脖子”技术。“一个办法不行就再想一个。”“一定解决这一个难题。”“不让问题见到第二天的太阳。”在与科研人员交流过程中，新一辈煤炭人身上依旧闪耀着老一辈煤炭人“特别能战斗”的精神光芒。

  作为山西省重点培育的高端装备制造产业链“链主”企业，太原研究院也发力带动上下游企业汇聚。以机械结构件为例，省内就能满足约三分之一的供货需求，链上企业随之发展壮大。一些高端液压、电气元部件，一开始主要从欧美等国家采购，近几年已在国内培养了一批供应商。

  论分量，也要看成色。宋德军说，“客观来讲，国内供应商还是提供基础的元部件多。但我们始终相信，供应商是培养出来的，我们很愿意将数据、技术与优质供应商共享，实现协同创新，链上共赢。”

  “矿井智能化、无人化是时代机遇，作为国资央企，我们将以国家使命为牵引，以市场为导向，力争实现行业核心技术自主，靠差异化取胜。”宋德军信心十足。