日前，2019年度国家技术发明奖初评通过通用项目结果公布，“6～8m超大采高综采关键技术与装备”项目获评一等奖。

面临工艺技术难题 极限采高限制发展

       晋陕蒙地区是我国优质动力煤为主的特大型煤田，2010 年后成为我国最大的煤炭生产基地，其持续高效开发对稳定国家能源供应、保障经济社会发展具有重要意义。据了解，该地区6～8m的厚煤层预存占比近30%。

       然而，2003年之前引进国外的装备最厚只能采5.5m，2007年后国产化大采高装备逐步提高至6m采高，但开采工艺、技术及配套装备均遇到瓶颈，留有2m左右的煤无法采出，出现大量资源损失的问题。

       与此同时，6m以上煤层超大采高开采面临三大难题：超大空间、超高煤壁、强扰动岩层运动导致围岩结构极易失稳，片帮和冒顶难以控制；大尺度、高功率、强冲击工况下设备稳定性和可靠性难以保证；成套装备难以协调配套和控制。这些问题长期无法解决，国际采矿界曾普遍认为6m是综采一次采全高的极限采高。

技术装备多重发力 解决难题突破短板

       在此背景下，由王国法院士等共同完成的6～8m 超大采高综采关键技术与装备项目，从根本上突破开采煤层厚度无法超过6m 的瓶颈，解决了6～8m煤层无法采用一次采全高综采的重大难题，实现了厚煤层开采技术重大突破，为西部大型煤炭基地建设做出重要贡献。具体成果如下：

       （1）发明了超大采高一次采全高方法和工作面多应力场耦合围岩稳定性智能控制方法，解决了超大采高、超高煤壁、超大空间开采工艺方法和围岩稳定性控制难题，在世界上首次完成了6-8m 煤层的超大采高综采技术实践，打破了传统开采理论认知，资源回收率提高25%以上，取得了厚煤层开采技术的重大创新。

       （2）发明了支架与围岩耦合三维动态优化设计方法及超大采高液压支架，创新提出了支架与围岩强度、刚度、稳定性耦合原理，发明了增容缓冲能量耗散抗冲击立柱、三级协动护帮装置及超大流量自动补偿快速移架系统，首创超大采高液压支架群组自适应协同控制方法，解决了超大采高综采片帮冒顶及协同推进控制难题，将支护高度由不足6m 提升到8m 以上。

       （3）发明了自适应截割高强度超大采高采煤机、变频调速的超大运量（6000t/h）智能刮板输送机等配套装备，创新了采煤机自动截割与刮板输送机智能调速的煤流平衡控制技术，发明了高可靠性采煤机用低碳微合金化铸钢及制造工艺，发明了齿辊式大块煤连续破碎装置，解决了成套装备协调控制、瞬时大运量煤流运输及大块煤卡堵等难题，保障了割煤、运煤系统的联合畅通，运行效率提升了30%。研制出的8m 以上特大功率超大采高采煤机，补齐了超大采高综采国产装备短板。

围绕发明持续实践 享誉全球成果斐然

       围绕上述发明点，本项目共获得发明专利23项，实用新型专利32项，制定国家标准3项，发表论文49篇，获得省部级一等奖4 项，中国专利优秀奖1 项。项目引领了世界综采技术和装备发展，产品出口到德国、俄罗斯等主要采煤国家。

       另一方面，2011年起在陕煤红柳林、兖矿金鸡滩等50 多个煤矿应用，达到采高8m，工作面日产由不足3万吨提高到6万吨以上，月产150 万吨以上水平，创年产1500万吨的世界单产效率纪录，避免了近亿吨的煤炭资源损失，取得直接经济效益210 亿元，成果达到国际领先水平。