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贺飞:以科技创新助力贵州矿业高质量发展

世界首台矿用小转弯全断面硬岩掘进机。

贵州日报天眼新闻记者 赵旭婉婷

11月21日,在全省科技大会暨科学技术奖励大会上,贺飞团队的“煤矿岩巷全断面掘进机关键技术及应用”研究成果荣获贵州省科学技术进步一等奖。

贵州素有“江南煤海”美誉。与晋陕蒙疆等地区不同,西南地区的煤矿多数属“煤与瓦斯突出矿井”,加之普遍存在煤层埋深大、地质构造复杂、围岩富水、溶洞多发等不利因素,致使贵州地区的煤炭资源开采工作难度极高。

煤矿巷道掘进主要方法为炮掘和综掘,炮掘即采用隧道施工钻爆掘进,综掘即采用煤矿掘进机掘进。“对比炮掘和综掘,采用硬岩全断面隧道掘进机(TBM)工法掘进,具有安全、高效、优质、智能、环保的特点,实现其探、掘、支、运连续化的作业,配置有良好的通风和除尘系统可有效改善工人作业环境,整机符合煤安要求,保证了掘进的安全性。”贺飞说。

面对行业难题,贺飞及其团队多次前往煤矿一线现场,了解煤矿一线的施工环境,掌握一线人员作业习惯,收集煤矿岩巷机械化掘进的需求,并与高校开展科研合作,对TBM在煤矿中应用的适应性、便捷性、机动性、智能化等核心技术开展攻关。

2020年5月10日,贺飞及其团队研发的世界首台矿用小转弯全断面硬岩掘进机“贵能1号”在郑州下线,同年10月“贵能2号”TBM在成都下线。两台TBM联手并进,为贵州省煤矿巷道建设提供了强大的设备支撑,同时进一步提升了我国煤矿建设机械化、智能化水平。

针对西南区域瓦斯治理巷道掘进距离短、转场次数多、地质复杂变化快等工程难点,经过近一年研发设计,2022年10月,由贺飞及其团队研发的世界首台机动型TBM“凉都号”正式下线投产,设备创新性地搭载了液压驱动系统、智能化锚杆钻机系统等一系列新技术,增强了TBM在瓦斯治理巷道应用的针对性及适应性,为巷道安全施工保驾护航。

2023年11月,贺飞及其团队研制的全国首台“大断面、大坡度、小转弯、可回退”矿用TBM“长江号”顺利下线,团队为其搭载了超前地质钻机,配备了电法、波法双物探测系统,进一步增强了TBM在煤矿地层掘进的适应性和安全性,有力保障巷道高效快速掘进。

截至目前,由贺飞及其团队研发的矿用TBM已有7台应用于六盘水、纳雍等地区煤矿巷道掘进中。贺飞介绍,本次获奖项目围绕TBM掘进巷道超前地质探测实时智能感知、TBM智能装备及集成技术、复杂地质条件TBM施工体系三大核心问题,历经多年产学研用联合攻关,实现了煤矿岩巷全断面掘进机自主设计制造过程中的关键技术突破,并解决了施工中存在的“TBM超前地质探测难、复杂工况装备适应难、复杂地质条件掘进难”三大国际行业难题。

从领奖台上下来,贺飞马上就前往了贵州大学。今年,贵州大学围绕“富矿精开”,瞄准产业主攻方向,实施“富矿精开”方案。接下来,贺飞团队将与贵州通力合作,进一步推进产教融合、探索校企协作模式,发挥高校科研领军作用实现校企资源共享,促进科技攻关及人才培养,助力我省轨道交通和智慧煤矿建设高质量发展。

“行业的难题就是我们的选题方向,以技术进步助力富矿精开高质量发展,是我们的责任和目标。”贺飞表示,他的团队将充分发挥在硬岩掘进机领域的技术优势,聚焦矿山数字化、智能化、绿色化转型,以科技创新助力贵州矿业安全、智能、高质量发展。

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