破解复杂煤层开采难题——太重智能采煤机斩获山西科技一等奖,复杂煤层开采有了“中国方案”

2026-02-111590

科学导报讯  记者邵旭康  通讯员  李可馨  近日,太重集团研发的《面向复杂煤层的高端智能采煤机关键技术及应用》项目荣获2024年度“山西省科学技术奖”一等奖,这一殊荣标志着我国在复杂煤层开采装备智能化领域实现重大突破,为国家能源安全保障与高端装备制造业升级提供了硬核支撑。作为山西装备制造的龙头企业,太重此次以技术创新斩获省级科技最高荣誉,彰显了百年国企在能源装备领域的引领实力。

煤炭作为我国能源体系的核心基石,80%以上体系依赖井下综采工作面。随着开采深度不断延伸,厚度不均、煤岩特性多变及断层、陷落柱等复杂地质构造,让井下开采成为“刀尖上的作业”。采煤机作为综采工作面的核心装备,需在高强度、高冲击、高粉尘的恶劣环境下连续作业,其耐受性、感知力与智能化水平面临极限挑战。此前,复杂煤层开采常面临设备故障率高、回采率低、安全风险大等行业痛点,成为制约煤炭高效绿色开采的关键瓶颈。

直面行业难题,太重集团聚焦“可靠、安全、自主”三大核心目标,组建专项研发团队,历经多年技术攻关,构建起一套完整的复杂煤层智能开采成套技术体系。在可靠性提升上,研发团队首创框架式机身结构,如同为采煤机搭建了坚固“骨骼”,整机模块化率提高20%,井下维护便利性与抗冲击能力大幅提升;关键部件采用高强度特种钢材,部分齿轮选用航天级高性能材料并经六级磨齿工艺加工,配合智能润滑与高效散热技术,使传动系统热平衡温度降低10~15%,从根本上解决了重载工况下的设备稳定问题。

为设备赋予“敏锐感官”,是太重技术突破的另一亮点。通过阵列式惯性传感、端头超宽带融合等多技术协同,采煤机实现360度无死角精准定位;激光雷达与红外图像技术的应用,让煤岩识别准确率稳定在90%以上。搭配人员设备智能预警系统,形成数字化安全屏障,有效规避了井下作业的各类风险。而在自主化作业方面,太重构建的井下三维地质模型可实时更新,结合智能截割规划系统,使煤层回采率提高8%;创新的牵引变频调速“一键配置”技术,实现牵引速度与截割高度的自适应调节,真正达成“一键启动、自主运行”,作业效率提升5%。

丰硕的技术成果沉淀为坚实的自主知识产权体系。该项目累计获得海内外授权发明专利24件、软件著作权7项,牵头或参与制定国家标准4项,发表核心期刊论文24篇。在产业化应用中,技术成果已在国内多个大型煤矿落地生根。其中,内蒙古某煤矿应用的MG900/2460-WD智能采煤机,在平均采高6米、工作面长度250米的复杂工况下,单台过煤量超1300万吨仍保持优异工况,创下国产采煤机可靠性新纪录,其日平均割煤20刀、最高日产3万吨的成绩,为矿方带来显著效益。2025年,太重为该矿定制的1590kW新一代智能采煤机,搭载鸿蒙矿鸿系统与“5G+有线”双通道传输技术,进一步实现了开采过程的可视化、可控化。

如今,太重已形成覆盖薄、中、厚煤层及半煤岩超长工作面的系列化智能采煤机产品体系,功率涵盖921kW至3000kW,可适配各类复杂开采场景。作为唯一入选中央电视台《超级装备》纪录片的采煤机制造商,太重正以自主创新实力向全球展现中国高端装备的硬核魅力。依托智能采矿装备技术全国重点实验室,太重将持续深耕能源装备创新,在推动山西能源转型、保障国家能源安全、引领行业可持续发展的道路上稳步前行,为国产高端装备制造业的崛起书写更多精彩篇章。