矿工远程操控、机器人掘进、采煤机“智”取薄煤层……这些曾经只存在于科幻电影中的场景，如今正在全国多座煤矿变为现实。
日前，由山东科技大学委托、中科合创科技成果评价中心组织的科技成果评价会在青岛召开。以中国煤炭科工集团王国法院士为首席专家的评价专家组，经质询讨论后一致认定：“煤矿复杂巷道智能高效掘进装备关键技术与应用”“复杂冲击巷道超前液压支架变刚度缓冲防护装置研发与应用”“提高智能薄煤层采煤机效率和可靠性关键技术及应用”三项成果均达到国际先进水平。这不仅是山科大在矿山智能化领域的一次集中“亮剑”，更是该校面向国家能源战略需求、深耕行业“卡脖子”难题的生动见证。
月进尺540米，作业人员减三成
传统巷道掘进有多难？多工艺机构适应性差、定位导航纠偏弱、可视化程度低……矿工们常常在粉尘和噪音中“人海战术”，效率低、风险高。
山科大张坤教授团队联合山东天河科技股份有限公司、兖矿能源集团股份有限公司、北斗天地股份有限公司等多家单位创新研发的智能掘进成套装备与技术，一体化集成居中截割、全断面回收、精准钻孔、自动锚固等核心工序，彻底摒弃了传统掘进机横向移机的固有缺陷。
该技术在300m掘进距离内，轮廓误差≤±5%；单杆锚杆施工仅需3分钟，远快于人工的5-6分钟；复杂巷道月进尺突破540m，远超国内外150-200m/月的水平；作业人员减少30%，掘进效率提升30%以上。
目前，该技术已在山东、陕西、内蒙、新疆、宁夏等多座煤矿常态化应用，近三年为应用单位节支32.94亿元、新增销售收入53.87亿元。
给矿工兄弟穿上“安全铠甲”
冲击地压是深部煤矿最致命的“隐形杀手”之一。现有超前液压支架安全阀响应滞后（50-60ms），根本跟不上毫秒级冲击能量释放的速度，立柱弯曲、断裂、爆缸时有发生。
山科大杜明超副教授团队联合兖矿能源集团股份有限公司、天地宁夏支护装备有限公司、沈阳天安科技股份有限公司等多家单位首次提出“刚-柔-刚”分阶段变刚度缓冲理论，填补了该领域的理论空白。研发的模块化缓冲装置吸能效率较传统装置提升30%，系统响应速度提升40%以上，真正实现了结构缓冲与电液控制的深度协同。
在兖矿能源集团有限公司下属矿井的工业性试验中，装置连续稳定运行7个月，有效抵御多次小型岩爆冲击，液压支架立柱及阀件损坏率降低30%。此外，单台装置更换时间由原来的8小时缩短至1.5小时。
让“硬骨头”不再难啃
我国薄煤层储量占全国煤炭总储量的20%以上，可采储量超过60亿吨。但由于开采空间狭小、大倾角、夹矸、断层等复杂工况，薄煤层产量仅占全国总产量的10%左右——大量资源成了“难啃的骨头”。
山科大高魁东教授团队联合中煤科工集团上海有限公司、兖矿能源集团股份有限公司、煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室、安标国家矿用产品安全标志中心有限公司等多家单位完成的薄煤层采煤机关键技术，通过优化滚筒结构、完善加工工艺、发明自适应控制技术等，让薄煤层开采实现了质的飞跃：滚筒装煤效率提升15%，截割阻力降低50%；牵引速度翻倍，截齿寿命提升2.5倍；滚筒截割岩石硬度可达f8；年采煤最高达160万吨。
在兖矿能源集团股份有限公司、陕西恒源投资集团等下属煤矿，薄煤层生产效率提高43%，局部复杂区域效率提升100%，单班停机维保时间缩短了一半。这意味着，过去“采不了、采不起”的薄煤层资源，如今具备了经济开采价值，对国家能源安全具有重要战略意义。
如今，这三项成果的应用版图已从山东扩展到内蒙古、陕西、宁夏、青海等全国主要产煤省区，形成了“点-线-面”的梯度扩散格局。（青岛日报/观海新闻记者 杨琪琪）
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