一提起“煤礦採掘”，很多人腦海中很自然就會浮現出滿臉煤灰的礦工形象。

這件“採掘神器”是什麼？

這裡所說的“採掘神器”，指的是掘支運一體化快速掘進系統。根據不同地質條件配套，整個系統最長可達200多米，重量高達230多噸。

其中，可伸縮的巨大的滾筒是它的利齒，負責挖掘；前方的旋轉刀盤好似“巨龍”的舌頭，把割下來的煤塊源源不斷地撥到嘴裡，而龍的脊椎和頂部、側面的龍爪負責支護，龍的身體則負責運輸。

就這樣，整個系統完成了從採掘到支護再到運輸的一整套工作。

快速掘進系統。中國煤科供圖

為何能稱為“煤海蛟龍”？

和今天的先進技術相比，傳統掘進技術工序繁多，技術水平低，造成採掘比例嚴重失衡，每月平均進尺僅約180米，再加上工作面水、瓦斯、頂板、粉塵等嚴重威脅人員與裝備的安全。

一直以來，大陸外未形成掘進、支護、運輸平行作業的掘進作業線，掘進更是成為煤炭安全綠色高效開採的短板。掘進、支護、運輸不能平行作業，堪稱“世界級難題”。

王虹直言，針對這樣的問題，2012年，中國煤科便提出了“快速掘進”的構想。

2013年，第一代掘支運一體化快速掘進系統1.0同時也是世界首套快速掘進系統在神東煤炭集團投入工業性試驗。2018年，第二代掘支運一體化快速掘進系統2.0，實現系統設備系列化和模塊化，系統適用範圍拓展到中等穩定圍巖及較複雜地質條件。2020年，第三代智能掘支運一體化快速掘進系統3.0應用而生，可靠性、安全性和智能化進一步得到提升。

研發過程中，科研人員提出了“掘支運三位一體”掘進方法，將原本各自分離的掘進、支護、運輸工作結合一體，成功開發了掘支運一體化快速掘進成套技術、工藝和裝備，取得了完全擁有自主知識產權的多維度協同支護、大功率全寬截割、柔性連續運輸等核心技術突破，首創“掘支運一體化快速掘進關鍵技術與裝備”，實現了煤礦掘進由半機械化向完全機械化和自動化的重大技術變革。

這一技術與原有掘進方法相比，掘進速度提高2-3倍，作業人員減少2/3，有效緩解了採掘失衡。

掘錨一體機。中國煤科供圖

煤礦掘進“掘”出世界紀錄

回顧歷史，最早的煤炭開採工作，全部要靠人力去挖掘，靠的是肩扛、手抬；慢慢地開始採用風鑽和炸藥；到了現代，才實現機械輔助。陝煤集團黃陵二號煤礦總經理易瑞強坦言，雖然開採手段有所變化，但掘進效率和安全問題一直困擾著煤礦工人。

巷道掘進作為煤炭開採的先行基礎工程，約佔煤礦井下采掘工程量的70%-80%。而中國每年新掘巷道13000公里，位居世界第一，工程量巨大。

面對這樣的工程量，掘支運一體化快速掘進系統的應用，不僅顯著提高了煤巷掘進效率、降低了作業人數，還改善了掘進工作面環境，實現了高效捕塵、除塵，保障作業人員的職業健康。

同時，這項技術突破更“掘”出了世界紀錄。2014年，在穩定圍巖條件下，月最高進尺3088米，創造了大斷面單巷掘進世界紀錄，是煤礦平均掘進速度的10倍以上；2022年5月，在中等穩定圍巖條件下，月最高進尺2086米，掘進效率提高3倍；2022年3月，在複雜圍巖條件下，月最高進尺856米，掘進效率提高1.5倍。

以“中國創造”打造“中國速度”

2021年，掘支運一體化快速掘進系統入選“科創中國”先導技術榜，極大地促進了創新鏈和產業鏈的深度融合，以科技創新助力綠色礦山，以“中國創造”打造“中國速度”。

如今，掘支運一體化快速掘進系統已遍佈在晉陝蒙等各大型煤企集團，並在不同地質條件下廣泛推廣應用。

作為中國能源安全的“壓艙石”，煤炭當前仍是中國最主要的能源。先進的煤炭採掘技術，有效保障了中國煤炭資源穩定供應。今年以來，在全球能源供應偏緊背景下，中國持續做好煤炭增產保供工作，將能源的飯碗牢牢端在自己手中。