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矿山“智”造者
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团队负责人郭永存。 “煤炭是国家能源安全的‘压舱石’,而我们的使命,是让这块‘压舱石’更安全、更高效、更绿色。”来自安徽理工大学矿山智能技术与装备团队的负责人郭永存说道。
作为国家13个亿吨级大型煤炭基地之一,两淮煤炭基地的年产量超过1.3亿吨,但矿井提运效率低、煤矸分选污染大等问题,长期制约着行业发展。面对这一“卡脖子”难题,矿山智能技术与装备团队扎根煤矿智能装备领域,创立了煤矿安全高效提运与煤矸智能分选技术体系,引领了煤矿智能化发展,为我国煤炭工业发展和科技创新作出了重要贡献。先后承担国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委员会(创新群体、杰青、重大、重点等)项目等48项国家级科技项目。获国家科技进步奖一等奖1项、二等奖8项,省部级科学技术奖一等奖10项,何梁何利创新奖、“大国工匠年度人物”、孙越崎能源大奖、全国杰出工程师奖等多项荣誉。以团队成员为主组建了深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室2018年获批,入选安徽省领军人才重大团队,教育部“全国高校黄大年式教师团队”,有力支撑安徽理工大学安全工程入选A类学科。
矿井的“咽喉”与“动脉”:提运系统的革命
矿井提升与运输系统,被业内称为煤矿的“咽喉”与“动脉”。传统设备运力不足、安全性低,尤其在千米深井中,提升容器装载能力严重受限,成为建设千万吨级矿井的技术瓶颈。“以前罐笼单次装载量只有30吨,就像用小货车运大山,效率低、成本高。”团队一名青年科研人员比喻道。
为解决这一难题,团队研发了千米深井提升系统成套装备,将罐笼单次装载量提升至60吨——这一数字至今仍是世界纪录。与此同时,他们攻克了长距离大运力带式输送系统的关键技术,研发出永磁电机直驱、空间转弯、张力控制等核心模块,让输送系统像“智能高铁”一样平稳高效。研究成果在淮南矿业集团、淮北矿业集团、霍州煤电集团、山西焦煤集团、安徽盛运重工公司等80余家企业推广应用300余套,成功避免了19起提升过卷事故;产品出口到俄罗斯、印度、越南等8个国家,打破了国外相关技术和产品的垄断。相关成果授权国外发明专利66件、中国发明专利142件,国际PCT专利18件,发表SCI、EI论文100余篇,获国家科技进步奖二等奖2项、安徽省科学技术奖一等奖2项。
从“水洗”到“干选”:煤矸分选的绿色转身
我国每年原煤产量约40亿吨,其中70%通过湿法选煤,耗水量惊人,且易造成环境污染。团队决心改变这一局面。“能不能不用水,也能精准分选煤和矸石?”这一问,引领团队走上了智能干选技术的攻关之路。
他们创造性发明了基于双能X射线与AI智能算法的煤矸分选原型系统,研发出煤炭智能干选系列化成套装备。该系统能像“火眼金睛”一样,瞬间识别煤与矸石,并通过电磁阀精准喷射,实现高效分离。该项研究成果在安徽淮河能源集团、山西孟子峪煤矿等单位得到广泛应用,授权国外发明专利16件、中国发明专利56件,发表SCI、EI论文48篇,获安徽省科学技术奖一等奖1项。
一支优秀的团队,是技术突破的基石。在郭永存带领下的矿山智能技术与装备团队,成员中既有中国工程院院士、国家杰青、长江学者,也有“大国工匠年度人物”、全国杰出工程师奖获得者。面对智能化、绿色化的行业趋势,团队已将目光投向了更远的未来:煤矿机器人、无人化运输、全流程智能管控……
矿山“智”造,永远在路上。从千米深井到智能干选,从关键技术突破到装备产业化,矿山智能技术与装备团队用智慧与汗水,为中国煤炭工业的高质量发展写下了生动注脚。他们的故事,不仅是科技创新的缩影,更是一代矿业人坚守与担当的见证。 (全媒体记者 黄文静)