·吳 淼
煤礦智能化是適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)革命發(fā)展趨勢、保障國家能源安全、實現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐。我國約有90%的煤炭資源以井工方式開采,井下開采的首先工序是掘挖出地下運輸和通風(fēng)巷道,必須做到“采掘并重,掘進先行”。當(dāng)前,巷道掘進的智能化進展落后于采煤,出現(xiàn)嚴(yán)重的采掘進度失衡、井下作業(yè)人員依然很多的局面。目前,我國煤礦每年巷道掘進量超過12 000 km,綜掘工作面掘進班組作業(yè)人員20萬~30萬人。因此,快速智能掘進技術(shù)對于煤礦安全生產(chǎn)的減人增安提效具有重要意義,也是我國煤礦智能化發(fā)展的主要方向。
“十三五”以來,在國家相關(guān)政策的大力支持下,巷道掘進理論、技術(shù)、裝備等方面的相關(guān)研究已取得較多成果:研發(fā)的智能掘進成套裝備實現(xiàn)了掘進、支護、運輸并行連續(xù)作業(yè),并實現(xiàn)了遠程監(jiān)測監(jiān)控,有效提高了掘進效率和自動化程度;制造了大功率全斷面自動截割成形遠控掘進機;發(fā)明了掘、支、運“三位一體”巷道掘進方法。然而,較之我國智能化綜采工作面的發(fā)展成效,智能化掘進技術(shù)發(fā)展水平明顯滯后,效率低下,致使煤炭開采過程中“采掘矛盾”日益突出,隨著對于智能掘進快速、安全、高效的要求越來越高,掘-支-錨群體設(shè)備協(xié)同控制方法的理論與技術(shù)瓶頸仍然尚待突破。面向快速智能掘進所需的工藝與裝備需求,重點開展掘進、支護、鉆錨機器人化新裝備創(chuàng)新研究,創(chuàng)建掘進并行作業(yè)工藝,優(yōu)化多機協(xié)同控制策略;研究高應(yīng)力與快速掘進擾動下巷道圍巖應(yīng)力變化與臨時支護裝備之間的耦合機理以及圍巖控制技術(shù),創(chuàng)新復(fù)雜條件下智能快掘臨時支護理論與智能調(diào)控方法,是今后快速智能掘進技術(shù)的重點攻關(guān)方向。
針對掘進智能化發(fā)展理念不清晰,裝備智能化不完備、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范缺失、支撐理論與關(guān)鍵技術(shù)研究嚴(yán)重不足等問題,亟需深化理論研究、創(chuàng)新先進工藝、攻克關(guān)鍵技術(shù)、研發(fā)智能化裝備,推動智能化掘進快速健康發(fā)展,滿足煤炭智能化開采的需求。
為此,《煤炭學(xué)報》特別組織策劃“煤礦快速智能掘進理論與技術(shù)”專題,專題自征稿發(fā)布以來,受到了煤炭科技界同仁的高度關(guān)注。專題共收到來稿80余篇,最終錄用13篇,緊緊圍繞以下12個方向展開,即:① 掘進超前探測先進理論與技術(shù);② 掘進協(xié)同工藝先進理論與技術(shù);③ 智能化掘進導(dǎo)航定位理論與技術(shù);④ 智能化掘進糾偏定向理論與技術(shù);⑤ 掘進截割鉆進裝備先進理論與技術(shù);⑥ 掘進巷道錨護先進理論與技術(shù);⑦ 掘進臨時支護先進理論與技術(shù);⑧ 掘進通風(fēng)抑塵先進理論與技術(shù);⑨ 連采機,掘錨一體機關(guān)鍵理論與技術(shù);⑩ 巖巷快速掘進理論與技術(shù);智能化盾構(gòu)機掘進理論與技術(shù);掘進機器人理論與技術(shù)。
希望借助于專題的出版,深入交流煤礦快速智能掘進新理論、新工藝和新技術(shù),探討新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范,創(chuàng)新先進掘進工藝、攻克關(guān)鍵掘進技術(shù)、研發(fā)快速智能化掘進新裝備,推動智能掘進快速健康發(fā)展。
在專題刊出之際,衷心感謝各位專家學(xué)者的大力支持,特別感謝各位評審專家認(rèn)真細致的審閱并提出的中肯意見,以及《煤炭學(xué)報》編輯部為本專題的策劃、評審和出版所付出的辛勤工作。