煤礦區(qū)鉆探技術(shù)與裝備創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司（以下簡稱西安研究院），成立于1956年5月，1965年8月整建制從北京遷到西安，現(xiàn)隸屬于中國煤炭科工集團(tuán)有限公司，為中央管理的大型科技型企業(yè)。
回首滄桑一甲子，輝煌已鑄六十年。經(jīng)過幾代煤研人的不懈奮斗，西安研究院已成為我國煤炭系統(tǒng)專業(yè)從事煤炭地質(zhì)與勘探，煤礦安全高效開采地質(zhì)保障技術(shù)、裝備與工程領(lǐng)域唯一具有突出優(yōu)勢的國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)，為我國煤炭工業(yè)健康發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。
雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從頭越。鉆探技術(shù)與裝備研發(fā)中心依托中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司成立于2008年，團(tuán)隊(duì)力求傳承老一輩專家、學(xué)者的卓越精神與貢獻(xiàn)，創(chuàng)新思維自主鉆研核心專利技術(shù)，保障煤礦安全高效開采，始終立足煤礦安全高效開采地質(zhì)保障的需求，致力于煤礦區(qū)地面與井下煤巖鉆探理論研究、鉆探裝備研發(fā)、鉆探儀器與工藝技術(shù)開發(fā)。團(tuán)隊(duì)先后獲得全國青年文明號(hào)、全國煤炭行業(yè)青年文明號(hào)、陜西省科技系統(tǒng)共青團(tuán)工作先進(jìn)集體、中國煤炭科工集團(tuán)青年文明號(hào)等榮譽(yù)。2020年榮獲中國煤炭科工集團(tuán)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)稱號(hào)，2021年榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)稱號(hào)。
立足科研打造行業(yè)領(lǐng)軍的攻關(guān)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有成員57人，均具有研究生學(xué)歷，其中博士研究生18人，成員專業(yè)涵蓋礦產(chǎn)普查與勘探、礦山機(jī)械工程、地質(zhì)工程、機(jī)械電子工程、測控技術(shù)與儀器等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，經(jīng)過多年發(fā)展，逐漸形成了以資深專家為技術(shù)引導(dǎo)，中青年專家為核心，青年技術(shù)人才為中堅(jiān)力量，學(xué)科優(yōu)勢互補(bǔ)的高素質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。
團(tuán)隊(duì)帶頭人姚克、郝世俊、李泉新等均為煤炭行業(yè)鉆探工程領(lǐng)域的重要技術(shù)骨干和學(xué)科帶頭人，多年來團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持以科技為基礎(chǔ)，以市場為導(dǎo)向，以客戶為中心，以項(xiàng)目為載體，建立健全了內(nèi)部管理機(jī)制和團(tuán)隊(duì)運(yùn)行機(jī)制，明確創(chuàng)新研發(fā)是團(tuán)隊(duì)的主要任務(wù)，制定了增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作動(dòng)力、強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)激勵(lì)的諸多措施。團(tuán)隊(duì)以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為核心，健全完善科研創(chuàng)新活動(dòng)管理體制，營造民主的學(xué)術(shù)氛圍，創(chuàng)造寬松的學(xué)術(shù)環(huán)境，通過持續(xù)深抓學(xué)習(xí)力、凝聚力、執(zhí)行力、創(chuàng)新力、溝通力、競爭力等“六個(gè)力”的措施，使每個(gè)成員明確團(tuán)隊(duì)的使命和責(zé)任，充分調(diào)動(dòng)科研人員的積極性。團(tuán)隊(duì)同時(shí)建立高效的內(nèi)部溝通渠道，創(chuàng)建隨時(shí)隨地進(jìn)行溝通的軟硬件平臺(tái)，鼓勵(lì)百花齊放、百家爭鳴的思想碰撞，重視差異化的技術(shù)細(xì)節(jié)交流，充分挖掘團(tuán)隊(duì)成員的潛力和創(chuàng)造力。
團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)或參與國家科技重大專項(xiàng)課題、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目以及其他省部級(jí)以上科研項(xiàng)目或課題共68項(xiàng)。近10年獲得省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)累計(jì)44項(xiàng)，其中國家獎(jiǎng)2項(xiàng)，省部級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)6項(xiàng)，累計(jì)取得授權(quán)發(fā)明專利、實(shí)用新型專利、軟件著作權(quán)等核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果157項(xiàng)，主持修訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)44項(xiàng)。團(tuán)隊(duì)整體創(chuàng)新能力與科研水平始終處于國際先進(jìn)，國內(nèi)領(lǐng)先水平。
傳承鉆探精神持續(xù)開展煤礦區(qū)鉆探裝備技術(shù)攻關(guān)
西安研究院自20世紀(jì)70年代開始從事地質(zhì)勘探技術(shù)開發(fā)工作，依托國家“八五”科技重大專項(xiàng)研制出煤炭行業(yè)鉆探工程領(lǐng)域的重要技術(shù)，培養(yǎng)鍛煉出一批技術(shù)骨干和學(xué)科帶頭人。從國內(nèi)煤炭系統(tǒng)首臺(tái)全液壓鉆機(jī)開始，到井下常規(guī)鉆進(jìn)裝備、定向鉆進(jìn)技術(shù)裝備、地面鉆進(jìn)技術(shù)裝備以及自動(dòng)化智能化鉆探技術(shù)裝備等成功研制。
40余年的傳承與沉淀，逐步形成了相對(duì)成熟的煤礦區(qū)鉆探技術(shù)與裝備體系?！笆晃濉逼陂g，成功研發(fā)國內(nèi)首臺(tái)井下定向鉆探裝備，填補(bǔ)了領(lǐng)域空白，開發(fā)出具有自主產(chǎn)權(quán)的地面鉆探特種裝備及井下礦難地面應(yīng)急救援技術(shù)，開創(chuàng)了煤層氣井上下聯(lián)合開發(fā)裝備與工藝體系。“十二五”期間，團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)井下大功率定向鉆進(jìn)技術(shù)與裝備，創(chuàng)新井下瓦斯抽采、水害防治的定向鉆進(jìn)等工藝體系，改變了傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)模式，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。“十三五”期間，探索煤礦區(qū)鉆探裝備的智能化，裝備整體技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升，煤礦區(qū)鉆探工藝技術(shù)體系逐.步完善。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聚焦煤礦區(qū)鉆探相關(guān)理論、關(guān)鍵裝備和核心技術(shù)等瓶頸問題，通過系列攻關(guān)，形成一大批具有自主產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果，引領(lǐng)了我國煤礦區(qū)地質(zhì)保障技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，成為煤礦區(qū)鉆探行業(yè)發(fā)展的一面旗幟。
團(tuán)隊(duì)依托"十二五"國家科技重大專項(xiàng)課題，研發(fā)了煤礦井下大功率定向鉆機(jī)、定向鉆進(jìn)用無線隨鉆測量裝置等完備的井下大直徑定向孔鉆進(jìn)系統(tǒng)裝備，實(shí)現(xiàn)了井下隨鉆測量從"有線"到"無線"的跨越，解決了煤礦井下中硬煤巖層大直徑定向長鉆孔精準(zhǔn)高效成孔難題。2014 年在山西晉城寺河煤礦創(chuàng)造了本煤層定向長鉆孔1881米的孔深世界紀(jì)錄，其后通過技術(shù)的不斷迭代升級(jí)，先后于2017、2018 年多次刷新該項(xiàng)紀(jì)錄，2019年在神東保德煤礦創(chuàng)造井下定向鉆孔3353米孔深的世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下定向鉆孔由1000米到3000米的重大突破。成果經(jīng)中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)鑒定整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平，2021年入選國家第六批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品，被收錄于《煤礦安全生產(chǎn)先進(jìn)適用技術(shù)裝備推廣目錄》(2017 年、2018年)，還先后榮獲中國好設(shè)計(jì)銀獎(jiǎng)、中國工業(yè)大獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)、中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)10余項(xiàng)。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)了滿足狹窄井巷環(huán)境多工藝施工要求的中深孔定向鉆進(jìn)鉆機(jī)與配套履帶式泥漿泵車，開發(fā)出針對(duì)井下施工工藝的定向鉆機(jī)液壓系統(tǒng)，創(chuàng)新了具備輸出參數(shù)自適應(yīng)功能的履帶式泥漿泵車，解決了煤礦井下受限環(huán)境下的鉆探施工技術(shù)難題，項(xiàng)目成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。成果覆蓋國內(nèi)煤礦井下千米定向鉆半數(shù)以上的市場份額，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益都取得了優(yōu)異成績。
在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目及西安研究院自籌資金項(xiàng)目的支持下，針對(duì)煤礦頂?shù)装逅w疏放、底板隔水層加固改造等突出問題，通過裝備研制、成孔工藝開發(fā)和注漿技術(shù)研究，形成了適合我國復(fù)雜地質(zhì)條件的井下防治水定向鉆進(jìn)及注漿工藝體系，實(shí)現(xiàn)了煤礦水害超前、區(qū)域、精準(zhǔn)防治。在趙固一礦底板注漿加固施工中首次應(yīng)用并取得良好效果，綜合成本顯著降低，在桑樹坪礦、紅柳煤礦等多個(gè)礦井應(yīng)用后得到了廣泛好評(píng)。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)出適合井下復(fù)雜頂板煤巖層的大直徑定向鉆孔成孔技術(shù)及配套機(jī)具，開發(fā)了集科學(xué)設(shè)計(jì)、高效鉆進(jìn)、可靠成孔于一體的定向鉆進(jìn)技術(shù)體系，解決了復(fù)雜破碎煤巖層內(nèi)安全可靠定向鉆進(jìn)與頂板巖層大直徑成孔高效鉆進(jìn)難題，推動(dòng)了以定向孔替代高抽巷的技術(shù)進(jìn)步，瓦斯綜合治理成本降低三分之二，效率提升三分之一，有效解決了抽掘采銜接失調(diào)的矛盾，為煤礦企業(yè)降本增效、保障從業(yè)人員安全起到了積極的推動(dòng)作用，社會(huì)效益顯著。
創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)依托國家科技重大專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，開發(fā)了專用特種設(shè)備與配套工藝，成功實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯井上下立體化聯(lián)合抽采，推動(dòng)了煤礦瓦斯規(guī)?；椴伞ｉ_發(fā)出井下礦難地面應(yīng)急救援通道快速構(gòu)建技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下被困人員的生命保障和安全營救。上述創(chuàng)新成果已經(jīng)在8個(gè)國家礦山應(yīng)急救援區(qū)域救援隊(duì)進(jìn)行了推廣應(yīng)用。相關(guān)工藝與設(shè)備在地面煤層氣開發(fā)、煤礦瓦斯災(zāi)害地面防治、礦山災(zāi)害應(yīng)急救援及地面工程鉆井施工等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
堅(jiān)持開拓創(chuàng)新引領(lǐng)煤礦區(qū)鉆探裝備技術(shù)發(fā)展
創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過對(duì)煤礦井下碎軟煤層定向鉆進(jìn)技術(shù)裝備、硬巖高效定向鉆進(jìn)技術(shù)裝備和災(zāi)害生命保障通道構(gòu)建技術(shù)裝備及配套工藝技術(shù)的拓展研究，為礦井瓦斯時(shí)空立體化抽采治理、瓦斯水害超前區(qū)域精準(zhǔn)防治、礦井事故高效快速救援奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過對(duì)導(dǎo)向鉆進(jìn)技術(shù)裝備等自動(dòng)化智能化鉆進(jìn)裝備的深度開發(fā)，促進(jìn)煤礦井下"機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人"目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。
創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)所取得的科研成果使國內(nèi)煤礦區(qū)鉆探相關(guān)領(lǐng)域在工藝設(shè)備方面取得突破進(jìn)展，部分技術(shù)成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，打破了煤礦區(qū)高端鉆探裝備依賴進(jìn)口的局面，提升了國產(chǎn)裝備的綜合國際競爭力，形成了集研發(fā)、制造、營銷、服務(wù)為一體的煤礦區(qū)鉆探技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，帶動(dòng)形成了數(shù)10億規(guī)模的定向鉆進(jìn)裝備生產(chǎn)與配套供應(yīng)鏈。依托裝備技術(shù)在全國各大礦區(qū)形成的示范應(yīng)用，累計(jì)培訓(xùn)全國各大礦區(qū)定向鉆進(jìn)技術(shù)人員2萬余人，為我國煤礦瓦斯高效抽采、水害防治以及煤礦井下地質(zhì)保障技術(shù)的發(fā)展起到了引領(lǐng)和示范作用。
砥礪前行破萬里，繼往開來譜新篇。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將通過對(duì)煤礦井下智能化鉆進(jìn)技術(shù)與裝備的深度開發(fā)，以及對(duì)定向鉆進(jìn)技術(shù)與裝備、地面煤層氣開采裝備、災(zāi)害救援技術(shù)與裝備的進(jìn)一步擴(kuò)展完善，提高煤礦區(qū)鉆探技術(shù)與裝備整體水平，促進(jìn)煤礦地質(zhì)保障技術(shù)進(jìn)步，為"智慧礦山"建設(shè)目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)提供必要的技術(shù)與裝備保障。
來源：中國煤炭學(xué)會(huì)
