“智能掘進機器人系統(tǒng)已經(jīng)更新到第三代，是我們掘進面的‘白富美’，不僅掘進速度大幅提高，而且對粉塵實現(xiàn)了有效防控，礦工井下工作完上來再不是滿臉黑不溜秋了�！标兠杭瘓F榆北煤業(yè)小保當?shù)V業(yè)有限公司一號煤礦掘進二隊黨支部書記陳兵略帶沙啞的聲音，掩飾不住內(nèi)心的驕傲和自豪。他的工友告訴記者，為了這套系統(tǒng)能更好適配小保當煤礦，全隊卯足了勁兒，陳兵去年總共只休息了11天。

掘進一直被業(yè)內(nèi)認為是煤礦安全高效綠色開采的“卡脖子”工程，隨著煤礦智能化建設的加速推進，掘進速度趕不上開采速度的采掘失衡問題越來越突出。為此，有多位業(yè)內(nèi)專家呼吁，煤礦開采，掘進先行，煤礦智能化開采需補好掘進短板。

欠賬多，

掘進“拖”了安全高效“后腿”

據(jù)不完全統(tǒng)計，約2/3的煤礦事故發(fā)展在掘進工作面�！懊旱V井下作業(yè)人員中，掘進作業(yè)人員占比達1/3。掘進面遇到危險只能往后退，基本沒有逃生通道，掘進空頂?shù)拇嬖诮o巷道管理帶來極大安全風險，瓦斯、頂板、粉塵、沖擊地壓等災害嚴重威脅人員安全�！敝袊�煤炭科工集團首席科學家王虹在接受記者采訪時指出，目前采掘工作面工作人員多，安全保障難度大。

傳統(tǒng)掘進工藝有放炮崩傷、機器擠傷人等風險，頂板、片幫以及機械傷人事故時有發(fā)生，而且掘進工作面粉塵嚴重超標，嚴重危害一線工人健康。

據(jù)悉，在常規(guī)內(nèi)外噴霧措施下，掘進面粉塵濃度仍高達100毫克/立方米以上，是國家標準的25倍。王虹指出：“地面成熟除塵系統(tǒng)因體積大、不防爆、不防靜電，不能直接應用在掘進面，目前較先進的快掘面大斷面固液氣三幕控塵技術(shù)防控效果達99.7%，仍達不到2毫克/立方米的要求，不僅要加強個體防護，也要加強智能化粉塵防控技術(shù)研究。”

值得注意的是，綜掘和綜采技術(shù)差距越來越大，采掘失衡問題突出。目前，全國煤礦掘進作業(yè)人員是綜采作業(yè)人員的3倍以上，仍滿足不了綜采需求。一位業(yè)內(nèi)人士對記者直言：“多頭多面違規(guī)生產(chǎn)曾一度是行業(yè)‘公開的秘密’，主要原因是掘進技術(shù)跟不上綜采智能化發(fā)展速度，進尺跟不上，巷道行不成，掘進成為很多煤礦高效生產(chǎn)的一道坎�！�

上述人士進一步指出，煤礦企業(yè)普遍重開采輕掘進，掘進“拖”了煤礦安全高效的“后腿”。王虹認為，要實現(xiàn)減人提效，需要在掘進環(huán)節(jié)下功夫，“不解決掘進這個‘卡脖子’問題，智能礦井、智慧礦山是建不成的�！�

掘進界有了“白富美”，

極大改善工作環(huán)境

采煤技術(shù)的高速發(fā)展也倒逼掘進系統(tǒng)提高效率，進一步解決采掘失調(diào)問題。

以小保當煤礦為例，2020年7月25日在一號煤礦引入第三代智能掘進機器人系統(tǒng)。陳兵介紹：“這套系統(tǒng)集掘、支、錨、通風、除塵等功能于一體，可實現(xiàn)定位導航、自動截割、遠程控制，徹底解決了采掘接續(xù)問題，安全有了保障，還極大改善了掘進工作面的工作環(huán)境，井下作業(yè)完上來大家臉再不是黑的了�！�

“設備剛回來時，大伙兒并不看好，那么龐大、笨重，光是頂梁就26噸，安裝首先是一大難題�！痹撽牸夹g(shù)員李軍娓娓道來，“特種設備進不去，吊起來也不好安裝，怎么辦？快速組建了智能快掘技術(shù)攻關(guān)團隊，通過安裝輔助支架先進行盾體機器人安裝。我們15天將設備安裝好，但才掘了2米就遇到了設備故障。問題解決后又遇到巷道夾矸，360米的堅硬巖石怎么都掘不動，趕緊去西安科技大學‘搬救兵’……12月，終于創(chuàng)下單日進尺52米，單月進尺816米的紀錄。”

陳兵告訴記者，在掘進隊，熟練工、煤機司機等特別缺，真是少一個人都不行。有了智能掘進機器人，還需要解決設備和設備、設備和環(huán)境不匹配等難題，不斷適應井下復雜多變的地質(zhì)條件。為智能掘進機器人能早日應用，有工友甚至推遲了婚期，大家前前后后對這套機器進行了60多項創(chuàng)新改造。兩個月里，老師傅帶新人，培養(yǎng)出4名煤機司機、5名地質(zhì)檢修工、42名支護工。

技術(shù)瓶頸待破除，

智能掘進分步走

據(jù)悉，神東煤炭集團大柳塔煤礦、匯森涼水井礦業(yè)有限責任公司、中煤集團新集劉莊煤礦等積極探索應用智能化快速掘進系統(tǒng)，掘進工效不斷提高。記者進一步了解到，近期掘進智能化發(fā)展，主要解決工況參數(shù)在線監(jiān)測、斷面自動成形截割控制、智能化截割控制、遠程控制操等問題，仍有不少技術(shù)瓶頸有待突破。

“目前最大的難題是掘支不能平行作業(yè)，打錨桿支護的時候不能掘進，掘進的時候不能打錨桿支護。與綜采三機配套‘并行’作業(yè)相比，掘進作業(yè)線是‘串行’式的，無法形成安全高效作業(yè)線�！蓖鹾缰赋觥�

一號煤礦機電副礦長李杰向記者透露，下一步，小保當煤礦將在如何實現(xiàn)支護自動化、智能化，解決掘進工作面輔助運輸問題進一步減輕一線礦工體力勞動，優(yōu)化皮帶運輸系統(tǒng)提高循環(huán)掘進效率等方面發(fā)力。

“煤礦智能化發(fā)展將不斷把人員換下來，八部委印發(fā)《關(guān)于推進煤礦智能化發(fā)展的指導意見》后，更要充分應用5G、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，打造協(xié)同、高效、共享、安全的智能掘進工作面。”王虹表示，由于采掘系統(tǒng)欠賬較多，掘進智能化發(fā)展可以分步走：先實現(xiàn)機器的智能掘進，再進行遠程干預，最后實現(xiàn)智能自適應。

王虹進一步指出，井下空間定位導航新技術(shù)、支護效果動態(tài)監(jiān)測與支護工藝精確調(diào)整、掘進工作面高精度智能感知與數(shù)字孿生、掘錨一體機器人、掘進系統(tǒng)平臺化等將是未來掘進智能化發(fā)展的方向�！熬蜻M智能化是智慧礦山建設不可或缺的支撐，必須扭轉(zhuǎn)重采輕掘現(xiàn)象，投入更大科研、制造、生產(chǎn)等力量，推動掘進向智能化邁進。”

來源：中國能源報