| 領(lǐng)軍煤礦開采, 鑄中國煤炭裝備“長城” | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2011-7-26 6:05:41 頭條 | ||
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不惑之年，他已鑄造非凡成就；逆水行舟，他于跌宕之際力挽狂瀾；無悔青春，他用奉獻(xiàn)書寫不朽篇章；櫛風(fēng)沐雨，他用勤奮締造輝煌奇跡，他就是我國著名煤礦開采和裝備技術(shù)研究專家王國法教授。 煤礦地下開采采場頂板及圍巖是多層非連續(xù)介質(zhì)不穩(wěn)定力學(xué)結(jié)構(gòu)，斷層、構(gòu)造和強(qiáng)烈礦壓沖擊等多種地質(zhì)災(zāi)害對開采是極大的威脅，工作面支護(hù)是開采的首要條件，綜采是安全生產(chǎn)的根本保證，液壓支架要支得住，走得動(dòng)，是綜采系統(tǒng)的核心，其投資約占煤礦采掘裝備的60％。上世紀(jì)七八十年代我國開始從國外引進(jìn)液壓支架等綜采設(shè)備，試驗(yàn)綜采，但是，國外對我國實(shí)行技術(shù)封鎖，引進(jìn)液壓支架也多次出現(xiàn)因不適應(yīng)煤層賦存條件而發(fā)生嚴(yán)重事故，導(dǎo)致綜采失敗。 液壓支架受力狀態(tài)取決于礦山壓力和結(jié)構(gòu)內(nèi)外力相互作用關(guān)系及工藝系統(tǒng)等諸多復(fù)雜因素，其支架結(jié)構(gòu)由復(fù)雜格子結(jié)構(gòu)梁體鉸接，力系超靜定。國內(nèi)外長期采用簡化的平面力系和假設(shè)進(jìn)行分析計(jì)算，誤差很大。面對如何合理確定液壓支架參數(shù)，保證其適應(yīng)性、讓縮性和可靠性不同于一般采掘設(shè)備的特殊難題,王國法結(jié)合綜采研究實(shí)踐，建立了液壓支架與圍巖相互作用的空間力學(xué)模型，構(gòu)建了模擬頂板動(dòng)壓外載在支架復(fù)雜箱式結(jié)構(gòu)體中的非線性傳遞函數(shù)。1998年，他的這項(xiàng)成果獲得國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。 他首次提出以液壓支架支撐合力與頂板壓力最佳耦合、內(nèi)力最小和質(zhì)量最小的多目標(biāo)的總體結(jié)構(gòu)參數(shù)模糊聚類分析和圍巖耦合三維動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，使液壓支架壽命由5000次循環(huán)提高到50000次循環(huán)。 在此基礎(chǔ)上王國法再接再厲，主持了煤礦支護(hù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，獲得了國家標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，形成了較完整的液壓支架技術(shù)理論體系，他為我國綜采設(shè)備的出口做出了突出貢獻(xiàn)。由他主持完成的“高端液壓支架及其先進(jìn)制造關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目攻克了高端液壓支架可靠性關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高端液壓支架的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，完全取代進(jìn)口，結(jié)束了我國高端液壓支架長期依賴進(jìn)口的局面，取得巨大經(jīng)濟(jì)效益。 王國法在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議和核心期刊上發(fā)表了大量相關(guān)論文，出版了《液壓支架技術(shù)》等5部專著，他的論著被廣泛引用，并應(yīng)邀到美國，德國，澳大利亞，印度、俄羅斯和波蘭等國家做學(xué)術(shù)報(bào)告和技術(shù)交流，受到外國專家的贊譽(yù)。他指導(dǎo)培養(yǎng)大批博士研究生，始終引領(lǐng)本領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，成為我國煤礦開采和裝備技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。 創(chuàng)新進(jìn)取屢掙第一 不日新者必日退，高舉著中國煤炭大旗的王國法任重道遠(yuǎn)，他不斷開拓進(jìn)取，用許多“第一”成就了中國煤炭事業(yè)的領(lǐng)先地位。 王國法倡導(dǎo)和首創(chuàng)開發(fā)了新型高效低位放頂煤液壓支架，在陽泉一礦試驗(yàn)成功，使頂煤效率和回采率顯著提高，并迅速在全國推廣新型低位放頂煤技術(shù)，促進(jìn)了放頂煤技術(shù)的快速發(fā)展。 他通過深入研究全國綜放開采中的問題，發(fā)現(xiàn)了四柱式放頂煤液壓支架在大多中硬和軟煤層條件下普遍存在前后立柱受力不均衡等缺陷，率先提出了兩柱放頂煤液壓支架及自動(dòng)化放頂煤成套裝備技術(shù)的構(gòu)想。進(jìn)行了自動(dòng)化放頂煤關(guān)鍵技術(shù)與裝備的創(chuàng)新研究，首次提出了自動(dòng)化放頂煤配套和工藝模式,創(chuàng)新開發(fā)了世界首套電液控制放頂煤液壓支架和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜放工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了綜采放頂煤工作面自動(dòng)化生產(chǎn)。配合兗礦，王國法首次實(shí)現(xiàn)了我國綜采放頂煤液壓支架專利技術(shù)出口和把放頂煤技術(shù)引進(jìn)澳大利亞，成功實(shí)施澳思達(dá)煤礦綜放開采，被澳大利亞專家稱為開創(chuàng)了澳洲煤炭開采的新紀(jì)元，總體技術(shù)世界領(lǐng)先，獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。 為解決10～20m特厚煤層高效開采難題，王國法率先提出大采高放頂煤開采技術(shù)方案，主持國家“十一五”科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目大采高綜放成套裝備中的核心裝備——世界首套5.2m大采高放頂煤液壓支架研制。 為解決西部礦區(qū)特大型礦井6~7m煤層安全高效高回收率開采問題，2006年他首次提出7m以上超大采高綜采技術(shù)方案，獲得國家發(fā)明專利。他主持了首套7.2m超大采高液壓支架設(shè)計(jì)研制，發(fā)明了微隙準(zhǔn)剛性四連桿機(jī)構(gòu)、三級護(hù)幫和穩(wěn)定性控制等技術(shù)，解決了7m超大采高條件下支架失穩(wěn)和強(qiáng)礦壓造成的片幫及移架速度和減重等系列重大技術(shù)難題。 近年來，他取得國家發(fā)明專利和實(shí)用新型專利幾十項(xiàng)。一樁樁、一項(xiàng)項(xiàng)，王國法敢于做第一個(gè)“吃螃蟹”的人，為中國的煤炭事業(yè)注入了無限活力。 厚積薄發(fā)締造輝煌 博觀而約取，厚積而薄發(fā)，王國法教授在理論與實(shí)踐相結(jié)合的科學(xué)探索中，為中國煤炭事業(yè)建功無數(shù)，書寫了一個(gè)又一個(gè)神話。 “年產(chǎn)600萬噸綜采成套裝備研制”是我國煤炭工業(yè)具有標(biāo)志性的重大成果，他是本項(xiàng)目的主要完成人。大采高綜采的最大技術(shù)難題是煤壁片幫控制和支架穩(wěn)定性，王國法提出了片幫控制函數(shù)和穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)模型，他主持了大采高電液控制液壓支架的創(chuàng)新研制和系統(tǒng)集成配套，提出了厚煤層一次采全高重型高效綜采成套裝備配套模式，大采高強(qiáng)力開采工藝系統(tǒng)模式及優(yōu)化參數(shù)，電液控制及工作面遠(yuǎn)程控制模式，開發(fā)研制成功首套國產(chǎn)年產(chǎn)600～800萬噸生產(chǎn)能力的大采高綜采成套裝備，在昌漢溝煤礦實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)1015萬噸。他成功研制了系列高可靠性大采高液壓支架，工作面年產(chǎn)紀(jì)錄由上世紀(jì)80年代末的100萬噸水平提高到1000萬噸，實(shí)現(xiàn)了大采高技術(shù)的新突破，建立了大采高綜采技術(shù)體系，填補(bǔ)國內(nèi)高端綜采成套裝備的空白，完全替代進(jìn)口。獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)與行業(yè)特等獎(jiǎng)和一等獎(jiǎng)。 0.6~1.3m薄煤層開采由于工作面作業(yè)空間極其狹小，成為國內(nèi)外機(jī)械化開采重大技術(shù)難題，為解決這一重大技術(shù)難題，王國法主持了“0.6~1.3m薄煤層綜采自動(dòng)化技術(shù)及成套裝備的研發(fā)與應(yīng)用”，他提出了薄煤層綜采自動(dòng)化配套模式，建立了薄煤層工作面綜采設(shè)備參數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型和工藝系統(tǒng)分析模型，突破了薄煤層開采核心技術(shù)—“成套設(shè)備小尺寸、大能力、自動(dòng)化”，集成研發(fā)了首套基于滾筒采煤機(jī)的0.6~1.3m薄煤層綜采工作面內(nèi)無人值守自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工作面內(nèi)無人自動(dòng)化開采。創(chuàng)新研制單進(jìn)回液口大伸縮比雙伸縮立柱、支架板式梁梁疊位布置新結(jié)構(gòu)，突破液壓支架工作阻力與結(jié)構(gòu)高度關(guān)系極限，研制成功最小高度0.45m系列薄煤層液壓支架。研制成功世界首套最小截割高度0.8m并能適應(yīng)0.6m煤層煤巖混采和截割硬夾矸的大功率滾筒采煤機(jī)綜采自動(dòng)化機(jī)組，在全國各礦區(qū)廣泛推廣應(yīng)用，解決了解放層開采，提高了資源采出率，獲得三項(xiàng)省部級科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 為解決大傾角和急傾斜復(fù)雜難采煤層安全高效開采難題，王國法提出了解決大傾角煤層開采支護(hù)防倒防滑和安全防護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)措施，他主持了45°—50°傾角煤層一次采全高綜采和45°傾角特厚煤層綜采放頂煤工作面總體配套設(shè)計(jì)和大傾角液壓支架設(shè)計(jì)，在許多個(gè)礦區(qū)應(yīng)用，取得良好效果，獲得行業(yè)一等獎(jiǎng)。 他發(fā)明了極軟厚煤層“抱采”放頂煤工藝和液壓支架，發(fā)明了急傾斜煤層俯偽斜開綜采工藝和菱形液壓支架，發(fā)明了充填開采工藝和充填液壓支架。他以技術(shù)發(fā)明和技術(shù)創(chuàng)新為手段，竭盡全力推動(dòng)煤炭安全、高效和綠色開采。 一次次成功的喝彩王國法從不在意，在他眼里成功只是前行的階梯，他用一項(xiàng)一項(xiàng)的功績鑄造了中國煤炭事業(yè)的長城，用熾熱的青春和飽滿的熱情締造了無數(shù)輝煌。
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