煤炭开采中掘进、支护、运输不能平行作业，堪称“世界级难题”。中国工业报记者日前从中国煤炭科工集团获悉，我国已经用上了我国完全拥有自主知识产权的“采掘神器”，彻底改变了出大力、流大汗的人力挖煤景象。据介绍，根据不同地质条件配套，“采掘神器”整个系统最长可达200多米，重量高达230多吨。
所谓的“采掘神器”，指的是掘支运一体化快速掘进系统，只需要几位工人站在安全位置操作、按下几个按钮，机器就能自动采掘，工作量还达到了原来的3-4倍。中国煤炭科工集团首席科学家、快速掘进系统总设计师王虹认为，掘支运一体化快速掘进系统的应用，开启了煤巷掘进的全新模式，实现了我国巷道掘进技术与装备从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的转变。
首创“掘支运一体化快速掘进关键技术与装备”
众所周知，长期以来国内外未形成掘进、支护、运输平行作业的掘进作业线，掘进更是成为煤炭安全绿色高效开采的短板。由于煤炭开采传统掘进技术工序繁多，技术水平低，造成采掘比例严重失衡，每月平均进尺仅约180米，再加上工作面水、瓦斯、顶板、粉尘等，严重威胁人员与装备的安全。陕煤集团黄陵二号煤矿总经理易瑞强表示，虽然开采手段有所变化，但掘进效率和安全问题一直困扰着煤矿工人。
2012年，中国煤炭科工集团提出了“快速掘进”的构想，2013年，第一代掘支运一体化快速掘进系统1.0同时也是世界首套快速掘进系统在神东煤炭集团投入工业性试验。2018年，第二代掘支运一体化快速掘进系统2.0，实现系统设备系列化和模块化，系统适用范围拓展到中等稳定围岩及较复杂地质条件。2020年，第三代智能掘支运一体化快速掘进系统3.0应用而生，可靠性、安全性和智能化进一步得到提升。
在研发过程中，科研人员提出了“掘支运三位一体”掘进方法，将原本各自分离的掘进、支护、运输工作结合一体，成功开发了掘支运一体化快速掘进成套技术、工艺和装备，取得了完全拥有自主知识产权的多维度协同支护、大功率全宽截割、柔性连续运输等核心技术突破，首创“掘支运一体化快速掘进关键技术与装备”，实现了煤矿掘进由半机械化向完全机械化和自动化的重大技术变革。
掘支运一体化快速掘进系统是典型的先进煤炭采掘技术
煤炭开采巷道掘进作为先行基础工程，约占煤矿井下采掘工程量的70%-80%。而我国每年新掘巷道13000公里，位居世界第一，工程量巨大。如今，掘支运一体化快速掘进系统遍布在晋陕蒙等各大型煤企集团，在不同地质条件下已经广泛推广应用。王虹介绍，“煤海蛟龙”系统由掘锚一体机、锚杆转载机、柔性连续运输系统和协同控制平台等部分组成。其中，可伸缩的巨大的滚筒是它的利齿，负责挖掘;前方的旋转刀盘好似“巨龙”的舌头，把割下来的煤块源源不断地拨到嘴里，而龙的脊椎和顶部、侧面的龙爪负责支护，龙的身体则负责运输。
掘支运一体化快速掘进系统是典型的先进煤炭采掘技术，不仅显著提高了煤巷掘进效率、降低了作业人数，还改善了掘进工作面环境，实现了高效捕尘、除尘，保障作业人员的职业健康，同时更是“掘”出了世界纪录。2014年，在稳定围岩条件下，月最高进尺3088米，创造了大断面单巷掘进世界纪录，是煤矿平均掘进速度的10倍以上;2022年5月，在中等稳定围岩条件下，月最高进尺2086米，掘进效率提高3倍;2022年3月，在复杂围岩条件下，月最高进尺856米，掘进效率提高1.5倍。
