今年11月，由重慶工程職業技術學院智能制造與交通學院專職教授王潔所帶領的急傾斜煤層無人開采技術及裝備研究團隊，入選重慶英才·創新創業示范團隊。

該團隊是全球首支研發新型“急傾斜中厚煤層采、支、運一體無人采煤裝備”的團隊，該項目將解決現行急傾斜中厚煤層機械化開采難度高、工作面設備轉移運輸周期長、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中的重要設備之一，具有自動化程度高，設備轉移工作面周期短，安全性能好，生產成本低等突出優勢。”12月1日，王潔在接受記者采訪時說，該設備投入正常使用后，將為礦山安全生產帶來巨大的經濟和社會效益。

傳統采煤技術設備弊端多

據了解，我國“富煤、貧油、少氣”，這一特點決定了煤炭在一次性能源生產和消費中占據主導地位且較長時間內不會改變。然而，煤炭的開采存在一定安全風險，與此同時，煤礦行業中的采煤人員也正在逐年流失。

以機械化采煤代替人工作業，雖能規避部分安全隱患，降低人工成本，但采煤設備的投入資金大，現行一套綜采設備投入資金在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備轉移，往往需要三個月以上的時間，設備轉移工作量大，危險系數高。

針對采煤設備資金投入大、轉移周期長的問題，重慶工程職業技術學院與重慶天巨承機械公司、四川煤炭產業集團等相關機構聯合成立新型急傾斜煤層無人開采技術及裝備研究團隊，從產、學、研、用多方位出發，研發新技術及相關裝備。

新型采煤設備節省時間和資金

王潔介紹，目前團隊研發的“極薄煤層全自動無人采運支智能一體機”“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”技術，已取得20余項專利，形成了比較成熟完善的自動化、機械化采煤技術。

新型急傾斜中厚煤層無人采煤機采用全自動液壓系統，自動化程度高，集采煤、支護、運輸三位一體。設備可以完全實現自動化采煤、運煤、推移和支護等工作。設備中部槽采用啞鈴銷柔性連接，適應各種煤層傾角變化。

“與現行的急傾斜采煤設備的相比，新型急傾斜中厚煤層無人采煤機搬運周期縮短至一半，且節省設備投入資金達三分之一以上。”王潔介紹，該設備可同時進行采煤、運煤等工作模式，設備運輸、安裝、拆卸簡單方便，回采率高，經濟效益好。

一次意外讓他攻破技術難題

在一次采煤實驗中，王潔的團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，導致整個采煤系統不能正常運行。

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構，順著這個結構，我找到一個新的液壓推移點，在論證了該思路具有可行性后，我們進行了相關實驗，成功解除了干涉問題。”王潔說，團隊研發的新型急傾斜中厚煤層無人采煤系統裝備將在2023年投入工業性實驗，并將在使用中進行不斷改善。