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　　項(xiàng)目介紹

　　煤炭是保證我國能源安全穩(wěn)定供應(yīng)的戰(zhàn)略基石，為提升煤礦智能化水平，促進(jìn)我國煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2020年國家發(fā)改委等八部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》。掘進(jìn)和回采是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采掘技術(shù)及其裝備水平直接決定了煤礦的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)安全。目前，回采工作面智能化初見成效，而掘進(jìn)工作面配套施工相對滯后，導(dǎo)致采掘接續(xù)緊張，嚴(yán)重影響著煤礦安全、高效、智能生產(chǎn)。近年來，國內(nèi)外相繼研發(fā)了掘錨一體機(jī)械化作業(yè)裝備但井下巷道掘進(jìn)環(huán)境惡劣、作業(yè)空間狹小、地質(zhì)條件多變、掘支工序復(fù)雜，導(dǎo)致“作業(yè)工效低、安全風(fēng)險(xiǎn)高”問題依舊突出。因此，研發(fā)智能掘進(jìn)裝備實(shí)現(xiàn)煤礦巷道掘進(jìn)安全高效和工作面少人甚至無人生產(chǎn)迫在眉睫。

　　煤礦智能掘進(jìn)裝備主要面臨掘支平行作業(yè)難、成巷精準(zhǔn)控制難、支護(hù)自動化作業(yè)難、遠(yuǎn)程集中管控難四大難題，經(jīng)歷8年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，取得了如下創(chuàng)新成果:

　　1、探-掘-支-運(yùn)全工序高效協(xié)同作業(yè)技術(shù)

　　發(fā)明了掘錨一體機(jī)智能超前探放集成技術(shù)，構(gòu)建了“掘錨同步、時(shí)空協(xié)同平行作業(yè)”一體化施工工法，打造了“以掘定支”協(xié)同作業(yè)新模式，攻克了煤礦井下超長距離不停機(jī)延伸皮帶的連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)，首創(chuàng)了探-掘-支-運(yùn)高效協(xié)同作業(yè)技術(shù),創(chuàng)造了掘支一次成巷2020m/月進(jìn)尺行業(yè)記錄,較傳統(tǒng)掘進(jìn)工藝提升80%。

　　2、巷道精準(zhǔn)成型智能掘進(jìn)技術(shù)

　　研制了順序式可擴(kuò)展橫軸截割頭,首次提出了產(chǎn)塵源全覆蓋的泡沫靜音抑塵技術(shù),開發(fā)了多傳感器融合的實(shí)時(shí)精確導(dǎo)向與自主糾偏技術(shù),研發(fā)了邊界自追蹤.進(jìn)刀自規(guī)劃、速度自調(diào)節(jié)的截割控制系統(tǒng)，打造了“定位-行走-截割”巷道智能掘進(jìn)新模式，成巷精度較設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提高一倍。

　　3、“鋪-鉆-錨”全方位自動支護(hù)技術(shù)

　　提出了自動連續(xù)延展的柔性攤鋪式錨網(wǎng)快速支護(hù)方法，研制了集鉆、錨于一體的全自動錨桿鉆機(jī)，發(fā)明了內(nèi)置樹脂錨固劑的新型集成錨桿，開發(fā)了巷道隨掘動態(tài)支護(hù)智能決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了巷道全方位錨網(wǎng)-錨索-錨桿自動支護(hù)，支護(hù)作業(yè)人數(shù)減少70%，時(shí)長縮短40%。

　　4、“井-地-云”架構(gòu)智能掘進(jìn)管控技術(shù)

　　攻克了掘進(jìn)工作面安全透明在線監(jiān)控技術(shù)，創(chuàng)建了基于“人-機(jī)-環(huán)”狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警的安全管控系統(tǒng)，研制了井下集控中心、地面調(diào)度中心云端協(xié)同管理平臺，實(shí)現(xiàn)了煤礦巷道掘進(jìn)“井-地-云”三位一體遠(yuǎn)程智能管控。

　　項(xiàng)目實(shí)施期內(nèi)累計(jì)授權(quán)發(fā)明專利50項(xiàng)，實(shí)用新型專利22項(xiàng)，軟件著作權(quán)13項(xiàng)，發(fā)表高水平論文12篇。自主研制的國產(chǎn)首臺大斷面智能型快速掘錨成套裝備成為“全國煤礦快速掘進(jìn)現(xiàn)場交流會”的推廣典型，并榮獲煤機(jī)行業(yè)十三五科技創(chuàng)新成果獎。系列裝備已在國家能源、陜煤化、中煤等大型煤炭集團(tuán)廣泛應(yīng)用，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益63.27億元。

　　項(xiàng)目經(jīng)鑒定委員會鑒定認(rèn)為：整體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　獲獎等級：一等獎

　　完成單位：中國鐵建重工集團(tuán)股份有限公司、中國礦業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)