【投资山西】《投融英雄会》—中国煤炭科工集团太原研究院：深耕智能煤机科创主阵地 以硬核科技赋能山西煤炭绿色智能转型

  央企是国民经济的“顶梁柱”，央地合作是驱动山西经济发展的重要引擎。从能源保供的同向发力，到转型发展的创新引领，从新兴起的产业的聚链成势，到科技攻关的协同突破，央企以“国家队”的使命担当，在三晋大地深耕厚植，为山西经济社会持续健康发展注入了强劲动能。山西省委、省政府主动对接、精准服务，创新央地合作模式、优化营商环境，全力支持中央驻晋单位扎根山西、发展山西，谱写了央地双向奔赴、共生共赢的时代篇章。

  《投资山西》特别策划《“十五五”开好局起好步·央地同心谋发展》专栏，邀请驻晋中央单位相关负责人做客直播间，聚焦央地协同发展的实践路径，共话合作新机，见证央地同心为山西高水平质量的发展注入的澎湃动能。

  今天的节目，我们聚焦中国煤炭科工集团太原研究院，一同探讨能源央企如何以新质生产力激活发展新动能，为山西高水平发展添砖加瓦。

  1964年，中国煤科太原研究院在太原落地生根，成为山西煤炭工业转变发展方式与经济转型的“见证者”与“参与者”，能否和我们分享下这60多年来，研究院从成立到发展壮大的核心历程？

  张小峰：主持人好，听众朋友们大家好，很荣幸与大家伙儿一起来分享太原研究院的发展，太原研究院的发展历史大概能划分为4个阶段:

  第一阶段是1964年到1999年，我们叫做创业奠基期，这一段时期太原研究院主攻方向是煤矿掘进、运输、支护装备研发，承担国家重点煤机科研任务，奠定了掘进装备、刮板输送机、液压支架等核心装备研发基础，完成多项行业关键技术突破，推动煤矿从爆破法采掘向普通机械化过渡，为后续综掘技术积累经验，填补国内煤机装备研发领域技术空白。

  第二个阶段是1999年到2012年，称之为转制转型期，这一段时期我们积极做出响应国家科研院所改革，转制为中央直属科技型企业，隶属中国煤炭科工集团，开启了“科技科研+产业”双轨发展。自主研发了国内首台高适应性EBJ-120TP型掘进机，创造了单一型号应用1500台世界纪录，推动巷道掘进从“普掘”向“综掘”的跨越，与此同时太原研究院积极布局无轨胶轮车、短壁开采装备等新赛道，成为国内煤机装备重要研发制造基地。

  第三个阶段是2012年到2022年，可以称之为创新跨越期，这一段时期我们聚焦智能采掘、智能辅助运输，推出“煤海蛟龙”掘支运一体化快速掘进系统并创造煤巷进尺3088米的世界纪录，在这一段时期，防爆无轨胶轮车、快速掘进系统先后获评制造业单项冠军，核心技术打破国际垄断。期间还建成煤矿采掘机械装备国家工程实验室、煤炭智能开采全国重点实验室等4个国家级平台，获评国家高新技术企业、国家企业技术中心称号。

  第四个阶段是2022年到现在，称之为高水平发展期，这一段时期我们大力推进“煤海蛟龙”“硬岩先锋”“井下超级搬运工”等品牌装备的推广应用，太原研究院入选中央企业“科改示范企业”，深化三项制度改革，完善现代企业制度，形成了智能掘进、智能辅助运输、辅助作业机器人、检验测试、延伸服务五大核心产业，正在向建设“世界一流科技领军企业”奋斗。

  在山西的发展过程中，当地在政策、营商环境等方面，为研究院发展提供了哪些支持？

  张小峰：太原研究院的发展离不开当地政府的全力支持，集中体现在产业链培育、平台建设、市场服务、土地要素、政策扶持等方面。

  一是链主企业认定，2022年太原研究院被省政府授予高端装备制造产业链“链主”企业；

  二是省级平台加持，2026年获批煤矿智能综掘与绿色开采装备山西省重点实验室；

  三是产需对接搭桥，通过邀请参加能源领域科技成果转化对接会、煤机展会等渠道，促进“煤海蛟龙”“井下超级搬运工”等装备在省内推广应用；

  四是提供核心地块与配套政策，支持企业从北营整体搬迁至综改区，扩大产业基地；

  立足山西产业发展实际，研究院是如何将自身技术优势与山西转型需求相结合，落地核心科研成果的？

  张小峰： 首先，太原研究院锚定煤矿痛点，把技术优势对准山西转型刚需。太原研究院在煤炭智能绿色开采、安全高效、降本减人、低碳环保等方面都作了精准的匹配。其中“煤海蛟龙”快速掘进系统破解了采掘失衡的行业痛点，掘进效率综合提升3倍以上，适配山西中厚煤层与半煤岩巷道；“硬岩先锋”系列硬岩掘进装备可有效攻克省内硬岩巷道掘不动、掘不快、环境差等难题，实现了高效高质量掘进；“井下超级搬运工”系列辅助运输设备可解决井下“重型设备搬家难、运输效率低”等问题，蓄电池新能源等设备的使用，可实现零排放，契合绿色转型。

  二是共建共享科研平台，把科研底蕴嵌入山西省创新体系。煤矿采掘机械装备国家工程实验室、煤炭智能开采全国重点实验室等国家级平台扎根山西，面向山西开放共享，提供研发、测试、验证全链条服务；聚焦山西煤岩条件攻关，共建煤矿智能综掘与绿色开采装备山西省重点实验室。

  三是深耕应用场景，把核心成果落地山西矿区一线。定制化适配山西地质，针对山西“高瓦斯、破碎顶板”等条件，研制迭代“煤海蛟龙”系列快速掘进装备，目前该套设备已在晋能控股、山西焦煤、潞安等省属煤业集团使用；数十种车型服务山西各大矿井，100吨重型支架搬运车在民营矿井使用，130吨超重型综采搬家装备在综改区彩虹生产基地下线。此外，太原研究院还可结合客户的真实需求编制智能矿山整体方案，输出“智能掘进+智能运输+智能化系统”一体化解决方案，助力山西建设智能化采掘工作面，减少井下作业人员。

  四是高端链主带动，把技术优势转化为山西产业生态。发挥链主作用，带动山西周边配套企业未来的发展；发挥智能制造效能，协同省内各煤企建设智能矿井；发挥科研优势，主导参与煤机行业标准制定、技术专利申请等，提升山西“智造”品质。

  太原研究院通过上述方式，把国家战略、山西需求、自身优势深层次地融合，实现“技术在山西攻关、成果在山西落地、产业在山西集聚、价值在山西创造”，成为山西能源革命与产业转型的核心科技支撑力量。

  当下全国都在全力发展新质生产力，研究院在煤炭装备科技领域，布局了哪些新赛道、新技术？

  张小峰：太原研究院紧扣新质生产力“高端化、智能化、绿色化”核心，聚焦智能掘进、智能运输、具身智能等新赛道，打造煤炭装备领域新质生产力标杆。

  在智能掘进产业方面：面向大型矿井对高端掘进装备的市场需求，从硬岩巷道掘进成套装备、煤及半煤岩巷掘进成套装备两类场景，构建以掘锚机和掘锚一体机为龙头的智能掘进系统，系统解决客户快速掘进、减人提效、安全健康的生产规格要求，重点攻克智能掘进相关的自主截割、自主行走、自主纠偏、自主跟随、环境监视测定、自动锚护、自动铺网等关键核心技术，推动传统掘进单机装备手动操作向智能化成套装备无人化作业的转变。

  在智能运输产业方面：面向煤矿无轨运输车辆市场需求，从防爆柴油机车辆、防爆新能源车辆两类场景，构建井下智驾运输系统，重点攻关绿色环保、主动安全、车联智驾、无人配送等关键核心技术，逐步提升市场竞争力和技术附加值，同时也加大国际市场方面的产品输出能力。

  在具身智能新产业方面：聚焦智能辅助作业机器人、智能连采连充成套装备等场景持续迭代，研发新技术、新装备，系统解决危险岗位、无人化作业的难题，培育新经济稳步的增长点。

  今年是“十五五”开局之年，未来五年乃至更长时间，研究院的整体发展规划和战略方向是什么？

  张小峰：“十五五”期间，太原研究院将以市场为导向坚持技术创新，以煤机装备研发制造为主业；以“智能掘进、智能运输、具身智能、装备后市场、检验测试”五大产业为发展趋势，逐步优化产业体系和资源配置，逐步淘汰非优势的产品和服务，持续提升产业高质量发展质量；强化主业、生产高端产品、推广先进的技术应用、稳步推进智能工厂和数字化工厂，增强产业链、供应链韧性和竞争力；持续优化国际经营策略，全方位加大国际市场开拓力度；积极向非煤矿山等领域延伸，加强非煤矿山场景研发技术和产品研究开发；着力强化干部人才队伍建设，加大人才引进培养力度，培养一批忠诚企业、勤奋创业的精英人才队伍；加快做强做优做大，力争早日将太原研究院建成煤机装备领域的世界一流科技领军企业。

  六十余年的风雨历程，太原研究院面向世界科学技术前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，面向人民生命健康，依托先进的研发生产服务模式，不停地改进革新，服务国家“碳达峰、碳中和”战路目标。在“十四五”期间，完成省部级及以上科研项目94项，取得国际先进及以上水平科技成果21项，获中国煤炭工业科学技术一等奖等各类科技奖励85项；现有专利1022项，其中发明专利849项，获评国家知识产权示范企业，成为山西科创高地的重要支撑。

  请您介绍一下，“煤海蛟龙”掘支运一体化快速掘进系统的核心技术优势是什么？它和传统掘进设备相比，最新一代的设备最大的突破点体现在哪里？

  王佃武：“煤海蛟龙”掘支运一体化快速掘进系统的核心优点是能够综合统筹掘进全流程工序，将掘进中耗时最长的支护工序进行空间分解，通过分段支护、多钻机协同作业，实现截割、锚护、运输的平行作业，大幅度缩短支护时间，明显提升掘进效率。

  与传统设备相比，新一代掘锚一体机配置横轴全宽滚筒，可实现截割断面一次成型；采用油缸推进截割技术，可以在一定程度上完成掘支平行作业；同时配置的临时支护、机械防护顶棚及机载湿式除尘器，可全方位保障作业人员的安全与健康。

  我们了解到“煤海蛟龙”创下过月进尺3088米的世界纪录，这个纪录的诞生，是在哪座煤矿的实际作业场景中实现的？当时遇到了哪些地质难题，又是如何攻克的？

  王佃武：这一世界纪录是在2014年在国家能源集团神东煤炭公司大柳塔煤矿实现的。当时，由于支护耗时过长，无法与掘锚一体机的高效截割能力相匹配，围绕该项课题，我们研发了跨骑式十臂锚杆钻车，该钻车可以一起进行4根顶锚杆、2根锚索和4根侧帮锚杆的支护，大幅度减少了支护时间，来提升了掘进速度。另一个核心问题是巷道除尘。我们面临的掘进巷道断面是采宽6米、采高4米，是当时同类巷道中的最大断面，这也导致截割作业时产尘量明显地增加。而掘锚一体机机载风机除尘效率不足，使得截割作业时现场几乎伸手不见五指，严重威胁作业安全与工人身体健康。为此，项目组仅用1个月时间，就完成了从技术调研、方案设计、生产制造到安装调试的全流程工作，成功研制出后置式除尘系统。这套系统处理风量达600立方米/分钟，综合除尘效率高达95%，大幅改善了掘进工作面的粉尘治理效果。

  从研发到落地应用，“煤海蛟龙”研发过程中有哪些难忘的故事，能给我们讲一讲吗？

  王佃武：在“煤海蛟龙”的研制过程中，我们项目组始终扎根一线、反复试验。最困难的时候，团队曾连续三个月泡在实验室与井下。记得在研发初期的工业性试验阶段，设备忽然出现故障，小组成员连续48小时坚守井下，鏖战两个通宵，终于精准定位症结并顺利排除一些故障。那一刻，所有人都累得说不出话，但没一个人有过退缩的念头。历经一次次攻坚克难、反复验证，棘手难题被逐一攻克，任何一个人都为这份来之不易的成功深深触动。

  2021年，为了响应国家智能矿山的发展的策略，“煤海蛟龙”开始了智能化升级。目标就是让总系统都能智能化控制。但在研发过程中，团队遇到了一个主要技术难题，就是井下信号传输不稳定。为实现精准的远程控制，项目组在巷道里布置了多个信号增强基站，还给掘锚一体机装了多种传感器和惯性导航装置，用来实时收集和传输设备的位置、角度等关键数据。经过一百多次的井下调试，当第一次通过集控平台成功完成截割、支护、运输的全流程自动化作业时，研发团队的工程师们在调度室内激动得抱在一起。以前，煤机司机需要在综掘机的驾驶位操作，离工作面只有5米远，每次作业后全身都是煤灰，还持续暴露在冒顶、片帮等安全风险中。现在，操作人员可以在离工作面50米外的安全区域，手持遥控器控制掘锚一体机，还可以在地面调度室远程操作。

  “十五五”期间，针对“煤海蛟龙”的技术升级，咱们有哪些规划？比如是否会向更智能、更节能，或者适配更复杂地质的方向研发？

  王佃武：“十五五”期间随着煤炭开采地质条件日趋复杂、开采难度持续加大，若不加快升级智能化采掘装备、提升核心装备性能水平，将难以稳定生产效率、保障煤炭产能有序接续与能源安全供应。因此，针对不同的复杂地质条件，我们围绕产品技术升级方面制定了多项研发攻坚计划，重点布局小断面全宽横轴掘锚一体机、大功率重型掘锚一体机、大坡度硬岩掘进机等一系列高端智能装备。其中，大功率重型掘锚一体机专为满足半煤岩工况的高效截割需求而设计，该设备截割功率大、破岩能力强、智能化程度高，集成了自动截割、一键钻孔、电子围栏、远程集控等多项先进功能，可将半煤岩巷的掘进效率提升3倍以上，为煤矿稳产保供、产能接续筑牢装备支撑。

  作为“投资山西”的第一站，山西省投资促进局积极用好“政府+链主+园区”招商模式，有效统筹各方资源，为政产研协同合作搭建平台，帮企业对接领域内行业协会、科研院所、有突出贡献的公司、金融资本，进一步强化政策支持和服务保障，为企业营造更好发展环境。（记者：刘旭斌 潘 虹 董腾腾）