Недавно стало известно из Тайюаньского института Китайской угольной научно-технической корпорации, что проект «Ключевые технологии и применение зеленой интеллектуальной разработки дефицитного качественного угля и угольного метана», в котором участвовал институт, удостоен второй премии Государственной премии за достижения в области науки и техники.
Долгое время длиннозабойная комплексно-механизированная выемка была основным методом добычи угля в Китае. Однако из-за геологических условий и экономических ограничений около 40% угольных ресурсов в стране не могут быть разработаны с использованием длиннозабойных комплексов из-за неправильной формы участков, большого количества оставленных целиков и других причин. Особенно в некоторых шахтных полях после интенсивной добычи и интеграции мелких шахт значительная часть трудноизвлекаемых угольных ресурсов становится «мертвым углем», который трудно извлечь. В то же время традиционная добыча вызывает серьезные проблемы оседания земной поверхности и накопления породных отвалов, что также требует зеленых и интеллектуальных методов разработки.
Для решения этих проблем Тайюаньский институт Китайской угольной научно-технической корпорации применил комплексный подход, осуществив системные инновации в трех аспектах: технологическая система, ключевые технологии и комплектное оборудование, добившись множества прорывов «от нуля к единице» в области разработки с закладкой выработанного пространства короткими забоями.
Во-первых, создана новая технологическая система: команда преодолела технологии полного отрицательного давления вентиляции и быстрой закладки при разработке короткими забоями, сформировав интегрированную технологию проходки, выемки и закладки, что позволяет утилизировать породу непосредственно в шахте при извлечении угля, полностью исключая образование породных отвалов.
Во-вторых, разработано интеллектуальное ядро для обеспечения «малолюдной и безлюдной» добычи. Для решения хронической проблемы «потери ориентации» и несогласованности действий оборудования для разработки короткими забоями исследователи преодолели ключевые технологии, такие как высокоточная комбинированная навигация, адаптивная резка и контроль траектории транспортировки, оснастив оборудование «интеллектуальным мозгом», что обеспечило точное позиционирование и дистанционное централизованное управление в сложных условиях.
В-третьих, создано отечественное тяжелое оборудование для преодоления «импортной зависимости». В условиях длительной зависимости от импорта ключевого оборудования проектная группа самостоятельно разработала первый в Китае комплект оборудования для разработки с закладкой выработанного пространства короткими забоями на основе проходческого комбайна непрерывного действия. Этот «стальной корпус» включает анкерные буровые установки, гусеничные передвижные гидравлические крепи, системы непрерывной транспортировки и челночные вагоны, объединяя технологию интеллектуального скоординированного управления, что позволяет реализовать полную отечественную замену всего процесса, включающего проходку, выемку, транспортировку, закладку, вентиляцию и пылеподавление, а также управление кровлей.
Применение этих результатов значительно повысило коэффициент извлечения угольных ресурсов в Китае, эффективно снизило экологическую нагрузку на шахтные территории и способствовало переходу угольной промышленности от «высокой производительности и эффективности» к «экологической устойчивости». В настоящее время эта технология успешно применяется на нескольких шахтных полях, что свидетельствует о выходе Китая на передовые позиции в мире в области интеллектуальной разработки короткими забоями.