工业快报> 产业 >详情

他是煤炭综合机械化开拓者,引领煤炭开采进入绿色智能时代

1985年研究生毕业分配,让他成了煤炭开采行业的一员新兵——

去矿山、下矿井,二十出头的他为尽快掌握煤炭开采业务,直接到地下几百米的开采一线调研学习;进口的煤矿开采设备不好用,爱上了这一行的他憋着一股劲儿,测数据、做实验,一定要研发出适应中国煤矿开采条件的更好的装备!

如今,他已经是煤炭开采领域从业35年的资深专家。这一次,他又把目标放在煤矿智能化上,要让煤炭行业走在智能时代的前列,还要让矿工穿西服、打领带上班不再是梦!

王国法

他,就是中国煤炭科工集团首席科学家,煤矿智能化创新联盟理事长,中国工程院院士,王国法。

造一套更适合中国的综采装备

1985年,王国法研究生毕业了。不过,学机械专业出身的他却被分配到了煤炭科学研究总院北京开采所。

煤炭开采领域对王国法来说,一切都是全新的:新的工作环境、新的行业理论、新的应用需求,无论哪一个,对于一个二十出头的年轻人来说,都是一个不小的挑战。要想尽快熟悉煤炭开采领域的相关业务,只能到一线去。

青年时期的王国法

下的矿多了,王国法发现了一个制约我国煤炭开采最关键的一个问题:机械化水平太低!

当时我国煤炭开采所谓的“机械化”还都只停留在使用风镐等简单的机械上。国家刚开始大规模地引进国外的煤炭综采设备,但是引进的这些设备都是定型产品,并不能完全适应我国不同矿区的开采条件,在使用过程中出现了各种各样的问题。

其中出问题最大的,就是液压支架。液压支架是综采工作面系统核心,主要是用来在煤矿工作面支撑起一个安全作业空间,形成一个钢铁长廊,并推进工作面采煤设备向前移动,既要保证能支撑得住,还要能走得快。

既然“外来的”不好用,那就要我们自己造出一套更适合中国的综采装备!

机械专业的王国法,自然就成了“造一套更适合中国的综采装备”的骨干。去矿山,下矿井,就成了他和同事们很长一段时间的主要工作。

煤矿机械设备的研发不同于普通机械设备,除了要考虑设备本身的结构设计问题之外,还必须要符合矿山生产的地质条件、开采条件以及生产需求,必须有技术理论的依据。这些只能在煤炭开采一线进行深入的研究实践才能获得。

为了保证所需数据的准确,王国法和同事们常常在矿山一待就是一个多月,每次下矿井,不待上十几个小时就不上来。每拿到一批参数,他们就回到实验室测试一批,然后再返回矿山,循环往复。

有的时候,王国法和同事们会在井下遇到冲击地压,整个井下的工作面大面积垮落。这种垮落形成的冲击波能把人在地下巷道里推出去很远,非常危险。但一想到必要的参数数据还没有收集完整,下次下井的时候,他和同事们就又冲在了第一个。

就这样,王国法结合我国煤矿的整体特点,提出了液压支架与围岩强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合的“三耦合原理”,并根据这个原理,创新提出了液压支架及综采成套装备集成设计方法,设计研制出了系列完全国产化液压支架及综采成套装备,解决了我国薄煤层、中厚煤层、厚煤层及特厚煤层和各种复杂煤层的安全高效开采难题。

而他的这套理论和技术,支撑我国跻身国际煤炭开采技术与装备的前列!

要建一座“智慧矿山”

入行35年,王国法从一名煤炭领域的新兵,成了一位业内的资深专家。除了“三耦合原理”和煤机装备等项目,近几年,他又确定了一个新目标——要把煤矿建成智慧矿山。

煤炭开采一直是很多人心中的“高危行业”。王国法30多年一直奋斗在煤炭科研一线,他亲历了我国煤矿近30多年来的重大技术进步,发展综合机械化实现了煤矿煤矿安全生产面貌的根本改变,建成了一批世界最先进的现代化大型煤矿。但是,地下开采仍然必须面对很多科学难题,正是“登天不易,入地更难”!在相当长时间内,煤炭依然还是我国的主体能源,煤矿安全就是永远都绕不开的话题。

而“智慧矿山”,就是要基于现代智慧理念,将物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能、自动控制、移动互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术深度融合,形成矿山全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统,实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行。实现煤炭绿色开采、无人化开采,让矿工从“高危”的工作环境中解脱出来。

王国法在办公室

有了中国煤矿综合机械化几十年发展的经验,王国法知道,要创造“煤矿智能化开采”新模式,不但要攻克一系列智能化技术难题,同时,必须要针对不同的开采条件,找到解决适应性难题的方案。为此,他带领研发团队几乎走遍了国内所有的矿区,每年出差在外的时间都要在200天以上。

王国法和同事们在井下

苍天不负飞鸿志,水到渠成。经过艰苦攻关,王国法院士团队研发了四种智能化开采模式,即:薄煤层和中厚煤层发展的智能化无人开采模式;厚煤层大采高超大采高人机环智能耦合协同高效综采模式;特厚煤层放顶煤智能控制与人工干预融合模式;大倾角等复杂难采煤层机械化+智能化的开采模式。

2014年,由王国法主持总体设计的全国第一个智能化综采示范项目——陕煤集团黄陵一号煤矿智能化无人开采项目正式投产,实现了常态化远程监控工作面无人操作的智能化开采。整个工作面“不见矿工身和影,只见煤炭滚滚来”,圆了无数一线矿工“穿着西服、扎着领带来采煤”的“白领梦”!

王国法在澳大利亚澳思达煤矿

目前,我国已开始实施煤矿智能化发展战略。王国法知道,要全面建成智能化煤矿,实现无人化开采,还有很多关要闯。

他率先主持了陕煤集团张家茆煤矿全面智能化复杂巨系统研发和延长巴拉素煤矿新建智能化煤矿顶层设计研究,提出了智能化煤矿顶层设计方案和煤矿智能化标准体系,规划了八大智能系统、地下5G及精准定位、透明地质数字模型、物联网、大数据分析、人工智能煤矿机器人等核心关键技术攻关方案,组织了煤矿智能化创新联盟。

而他,仍愿像35年前的自己一样,拥抱新的挑战。

由华人运通首席冠名、长安信托特约赞助的大型人物专题纪录片《我是科学人》全网上线,欢迎观看。

传承科学精神,汲取榜样力量。

参与评论

请回复有价值的信息,无意义的评论将很快被删除,账号将被禁止发言。

评论区