·吴 淼

煤矿智能化是适应现代工业技术革命发展趋势、保障国家能源安全、实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。我国约有90%的煤炭资源以井工方式开采,井下开采的首先工序是掘挖出地下运输和通风巷道,必须做到“采掘并重,掘进先行”。当前,巷道掘进的智能化进展落后于采煤,出现严重的采掘进度失衡、井下作业人员依然很多的局面。目前,我国煤矿每年巷道掘进量超过12 000 km,综掘工作面掘进班组作业人员20万～30万人。因此,快速智能掘进技术对于煤矿安全生产的减人增安提效具有重要意义,也是我国煤矿智能化发展的主要方向。

“十三五”以来，在国家相关政策的大力支持下，巷道掘进理论、技术、装备等方面的相关研究已取得较多成果：研发的智能掘进成套装备实现了掘进、支护、运输并行连续作业,并实现了远程监测监控,有效提高了掘进效率和自动化程度；制造了大功率全断面自动截割成形远控掘进机；发明了掘、支、运“三位一体”巷道掘进方法。然而，较之我国智能化综采工作面的发展成效，智能化掘进技术发展水平明显滞后，效率低下，致使煤炭开采过程中“采掘矛盾”日益突出，随着对于智能掘进快速、安全、高效的要求越来越高，掘-支-锚群体设备协同控制方法的理论与技术瓶颈仍然尚待突破。面向快速智能掘进所需的工艺与装备需求，重点开展掘进、支护、钻锚机器人化新装备创新研究，创建掘进并行作业工艺，优化多机协同控制策略；……