神东煤海“蛟龙号”掘进系统谱写新篇章
——记世界首套全断面高效快速掘进系统
全断面高效快速掘进系统地面组装全景。张凯摄
2015年农历新年，在闹新春的陕北秧歌声、锣鼓声响彻云霄之际，共和国首个2亿吨级煤炭生产基地——神东矿区又传来喜讯：由神华神东煤炭集团公司自主创新研制的煤海“蛟龙号”——世界首套全断面高效快速掘进系统又创新纪录。
据介绍，这套全断面高效快速掘进系统在工业性试验中运行日益稳定，在去年创造月进3088米好成绩的基础上，今年新春佳节期间小班、圆班进尺纪录不断刷新，不仅日进尺连日稳定在135米以上，而且2月24日四点班掘进66米，25日零点班掘进70米，圆班掘进136米，创造了生产新纪录；2月25日再破前日新纪录，四点班掘进76米，26日零点班掘进82米，圆班掘进158米。这意味着，该系统实际已经达到月进4000米以上乃至4700米新水平，这将成为神东矿区开发30周年的一份大礼。
中国自行设计、自主集成研制的具有世界先进水平的第一台试验载人深海潜水器“蛟龙号”，曾经令五洲四海“当惊世界殊”。神华神东自主创新研制的具有世界先进水平的全球首套全断面高效快速掘进系统，堪称中国煤炭工业的第一台煤海“蛟龙号”。
这台煤海“蛟龙号”，正在演绎别样的“中国好故事”，让世界煤业舞台的七彩灯光，再次聚焦中国的首个2亿吨煤炭生产基地，聚焦全球当代煤业的科技创新高地。
据了解，全断面高效快速掘进系统的全称，是煤矿全煤巷大断面全断面高效快速掘进系统。目前它主要是针对煤矿大断面全煤巷而研制。纵观全球，工业化井工煤矿井下的全煤巷巷道掘进，经历过炮掘、综掘、连采技术工艺阶段，而全断面高效快速掘进系统的研发，追求的是新阶段的高技术“极致”，具有里程碑式的革命性意义。
神华神东之所以敢于追求同领域的“极致”目标，一方面是基于国内外信息化、数字化、智能化时代形成的大量高科技成果，一方面是基于神东自身多年坚持走新型工业化道路形成的强烈的创新意识，以及在工业化、信息化“两化”融合中创造的具有国内外先进水平的系列科技成果。
全断面高效快速掘进系统由神华集团立项，神东煤炭集团公司董事长张子飞直接主导并亲自提出设备研发方向和设计制造理念、概念，联合中国煤炭科工集团太原研究院、沈阳北方重工集团共同开发，历经18个月科研攻关完成设计制造，于2014年5月20日开始在神东进行地面组装调试。
2014年5月29日，全断面高效快速掘进系统井下工业性试验启动仪式在神华神东举行。6月18日，整套系统零部件运抵大柳塔煤矿井下连采三队工作面组装试运行。
全断面高效快速掘进系统由掘进机系统和后配套系统两部分组成，掘进机系统主要由截割系统、装运系统、行走系统和临时支护系统四部分组成，后配套系统由履带行走跨骑式十臂锚杆钻车、可弯曲胶带转载机、迈步式自移机尾、破碎机和自移动力站五部分组成。系统集全断面连续切割技术、自动定位、无线遥控技术、快速装运、机载除尘、机载锚杆钻机、调车等功能于一体。
项目合作方、中国煤炭科工集团太原研究院院长张彦禄介绍说，该系统的最大亮点，是把过去传统的掘进、运输、支护、除尘等多道工序分步实施工艺，通过新技术装备有机整合在一起，有效解决了掘进、打锚、支护、运输等多项工艺的同步进行、连续作业问题，实现了掘锚平行作业、多臂同时支护、连续破碎运输、长抽短压湿式通风和智能远程操控等高效一体化运行，第一次在煤矿井下掘进作业面实现真正意义的综合掘进机械化。整套系统及核心技术填补了国际国内的空白。它使大断面25平方米巷道掘进做到掘支同步、一次成型，掘进速度每分钟0.3米，运输能力每小时1500吨，可实现50米无线遥控，达到日进150米、月进4000米以上，成巷速度提高4倍多。该系统既全方位强化了施工人员的安全及健康保障，又显著减少了井下掘进作业人员，并减轻了人员的劳动强度。
据神东煤炭技术研究院项目研发协调人员介绍，全断面高效快速掘进系统拥有完全的自主知识产权，至少可以申请15项以上的国家专利，目前已就2个项目向国家专利授权机关提出了申请。
全球视野谱写科技创新华章
作为神华近年最重大、最耀眼的科技创新项目之一，全断面高效快速掘进系统的研制，是神华神东坚定贯彻党的十八大提出的深化科技体制改革，推动科技和经济紧密结合，加快建设国家创新体系，着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系精神，积极适应新形势、新常态发展需要而实施的战略举措。
同时，这也是神华神东坚持开辟煤矿新型工业化道路，秉持“高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”的“五高”建设方针，按照“生产规模化、技术现代化、管理信息化、队伍专业化”的“四化”建设模式，充分发挥企业创新主体作用，大力实施创新驱动发展战略，着力构建以2亿吨煤炭生产基地为高地、以全球最大千万吨矿井群为核心、具有世界先进水平的安全高产高效现代化煤炭生产新技术体系的重要成果。
全断面高效快速掘进系统的井下工业性试验选择大柳塔煤矿也别有深意。因为该矿是神东、神华乃至全国、全世界千万吨矿井的摇篮和发祥地，近年的“安全、绿色、智能”数字化世界一流示范矿井建设备受瞩目，掘进系统在该矿应用成功，必将成为神东建设世界领先的清洁煤炭生产商、大柳塔煤矿保持领先世界煤业20年地位的新引擎。
据介绍，开发建设始于1985年的神东矿区，在历经20多年的快速发展后，随着企业规模、系统的扩大和煤炭开采深度、难度的加大，人员增多、成本增加、效率下降、效益下滑等矛盾日益突出。
尤其是作为煤炭生产探路尖兵、开路先锋，肩负采煤接续正常化保障重任的巷道掘进队伍，矛盾更为集中。神东公司矿井巷道掘进的主要工艺，有连续采煤机掘进、掘锚机掘进和综掘机掘进三种方式。其中，连续采煤机月平均进尺1200米，掘锚机月平均进尺800米，综掘机月平均进尺400米。随着矿区产量的逐年递增，回采规模的不断扩大，而掘进单进水平却得不到相应的提高，导致矿井掘进队伍日益增多，而且还有继续增加的趋势。最具神东掘进专业化特色模式的开拓准备中心，加上17座矿井中的16座井工矿井，掘进队已达90支，逼近历史新高。人数及掘进成本更是成倍增加，而掘进效率、单进水平、经济效益等却不断降低。特别是掘进队伍的大幅度增加，造成井下施工点多、面广、战线长、人员密度较大等诸多问题，对安全生产构成较大压力。
神华、神东两级公司高层认定破解错综矛盾、提升发展水平的路径必须依靠科技创新。研发全断面高效快速掘进系统的重大科技创新项目课题，历史性地提上了神东人的日程。通过这个项目，神东人成功地铸造了又一个新的“中国之最”“世界之最”。
全断面高效快速掘进系统“蛟龙号”，从历时18个月的成功研制到至今9个多月的工业试运行实践，是一个持续再创新的过程，其间曾经遭遇一系列技术难题，最终都被成功破解。这一开创性的工业实践，得益于神华及神东两级公司决策层的强力主导、指导、推进，神东煤炭技术研究院、大柳塔煤矿及协作厂商等方面广大科技人员及参与研制、组装、试运行工作的干部、工人都为之付出了辛勤的汗水。
神华神东创新的掘进系统具有重要的战略意义，对推进我国煤炭工业乃至其它行业的技术进步、产业革新、装备制造业水平提升等具有重要的驱动作用。3月份以来，掘进工作面地质结构有了较大变化，整套设备面临着要搬迁新工作面巷道的局面。面对新形势，神东公司及大柳塔煤矿、连采三队做足了克服各种困难的准备，他们期待着在搬进新工作面之后继续创造更好的新业绩。
奋进在创新路上的神东煤海“蛟龙号”掘进系统，正全力谱写科学发展新篇章！(王继明 贺荔)
