“2017年上半年，小保当矿井正值建设期，仓促引进快掘装备进行工业性试验，由于多方面原因，最终未能成功。2018年，我们决定再引进、再改造、再升级，研制出较为成熟的半自动化快掘成套装备1.0版。通过60多项技术优化，后来形成适用性更加完备的自动化2.0版，创下单巷91米/日的最高纪录。目前又形成高度智能化的3.0版，3个人就能完成一套循环作业。可以说，我们品尝过痛苦，也经历过煎熬。”在近日召开的全国煤矿快速掘进现场交流会上分享经验时，陕煤榆北煤业有限公司总经理石增武连连感叹。

　　其所说的“掘进”，是煤矿生产的核心环节之一，事关矿井安全、生产布局及开采效率等。但据记者了解，行业长期存在“重采煤、轻掘进”现象，仍在普遍延用传统综掘和连采工艺，掘进装备水平已远远落后于采煤智能化水平，成为煤矿智能化建设的薄弱环节。多位专家呼吁，亟待建设现代化掘进体系。

　　“如果掘进系统实现不了智能化，整个矿井就谈不上智能化”

　　我国井工煤矿数量超过90%、产能占比85%，因此需要在井下开掘大量巷道。巷道服务年限少则1-2年，多的超过20年甚至更长。我国为采煤而新掘的巷道平均达到12000公里/年，相当于地球直径长度，规模世界第一。

　　“若按平均50米的万吨掘进率计算，2019年掘进工程量超过1.5万公里，煤巷、半煤岩巷约占总掘进量的70%。这么大的工程量，对于煤矿生产举足轻重。随着规模化、集约化发展，为满足年产百万吨级、千万吨级的超大超长工作面生产，巷道掘进年消耗将大幅增加。”中国煤炭工业协会副会长孙守仁表示。

　　同时，掘进水平直接影响着矿井安全。孙守仁称，我国煤矿赋存条件千差万别，决定了掘进的复杂性与多样性。其施工面临瓦斯、透水、塌方等事故风险，在生产作业中属于相对危险的工序。“掘进面一旦发生事故，救援难度比较大。抓安全生产，掘进安全是重中之重。”

　　由于任务繁重，掘进作业量大、人多。中国工程院院士、中国煤科集团首席科学家康红普指出，我国掘进工作面约1.6万个，掘支人员超过70万，是回采人员的3倍多。目前，掘进作业多个环节仍高度依赖人工。

　　“掘进作业普遍具有强度大、风险高、环境差等特点，要求必须用最安全、最高效、最智能的技术装备和管理手段，解放工人双手劳动，降低安全风险和职业危害。”孙守仁进一步称，除了提升掘进水平、改善劳动环境，更重要是进一步减少掘进人数，通过减人提效降低安全风险。“掘进对实现煤矿少人化、无人化及智能化发展具有重要意义。如果掘进系统实现不了智能化，整个矿井就谈不上智能化。”

　　不同矿井月单进3000-100米不等，采掘失衡是重大安全风险源

　　尽管作用重大，掘进作业却存在多处短板。业内专家证实，我国煤矿掘进工艺从人工发展到半机械化、机械化，目前虽已迈向自动化、智能化，但传统掘进格局尚未打破，机械化、自动化程度仍然然偏低。相比之下，掘进技术总体落后于采煤技术。在全国已建成的智能化采掘工作面中，掘进仅占1/4左右。

　　“目前，传统综掘仍占全部掘进工作面的70%左右，炮掘工艺占到20%以上。这些工艺仅在设备上实现机械化、半机械化，其他工艺大量依靠人工。”孙守仁举例，对国有重点煤矿采掘工作面的调查显示，2006年以来，采掘比始终在1:3以上，说明随着煤炭的深度开发和综采发展，采掘矛盾较为突出。对比1978年和2018年，采煤机械化程度由32.34%升至78.5%，而掘进机械化程度由14.5%升至60.4%。“采掘失衡是重大安全风险源，是制约安全高效生产的主要因素。”

　　在康红普看来，掘进自身发展也极不平衡。“陕北、神东等条件较好的矿区，煤系地层完整、构造少，煤巷最高月进尺超过3000米。但其他一般及复杂地质条件矿区，数量约占全国的90%，平均月进尺不足200米。有的矿井甚至还靠打眼放炮、人工攉煤，平均月单进仅百米。”

　　“不足”还表现在人员素质、装备水平等方面。“一线掘进人员平均年龄偏大、平均学历较低。特别是老矿，掘进队伍年龄和素质结构失衡更突出，高层次人才严重匮乏，难以满足掘进技术装备快速升级要求。掘进装备智能化程度不高，尤其是大功率重型掘进机、掘锚机组等，与国际先进还存在一定差距，需要整机进口或引进关键元部件。”一位企业人士告诉记者。

　　“不是直接跨过机械化和自动化，就可以搞成智能掘进”

　　受上述短板制约，安全事故更易发生在掘进面。据统计，2012-2019年发生的瓦斯、水害、顶板较大及以上事故，掘进面分别占到48.9%、58.6%和27.7%。建设现代化掘进体系，既是行业共识，也是现实之需。

　　“一定时期内，掘进仍是煤炭开采最重要的环节之一。至少在没有颠覆性的采矿技术革命到来之前，掘进还少不了。”孙守仁提出，构建一个安全、高效、绿色、智能的现代化煤矿掘进新体系，效率是解决一系列问题的“牛鼻子”。只有想方设法把掘进的工效、单进和开机率提上去，才能实现采掘均衡。“高效不仅是效率快，还要质量好。注重掘进整体系统的质量和效率提升，背后依赖先进的技术装备和管理水平。”

　　康红普认为，掘进作业需同时满足“好、快、省”的要求。具体包括效果好，能够有效保证安全；速度快，可满足采煤工作面快速推进要求；成本低，推动吨煤成本进一步降低。

　　“我国煤矿分布广泛，根据不同地质条件，分类开发快速掘进装备，尤其是一般及复杂条件煤巷快速掘进成套设备研发。”康红普称，掘进是一项系统工程，任一环节存在短板都会影响整体进度。因此要统筹推进，各个作业环节能力相互匹配，提高整体作业水平。

　　记者还了解到，目前已有的智能掘进工作面，普遍未能实现集中控制和远程操作，实质仍属于机械化、自动化掘进。“既要大胆融合现代信息技术，尽快突破少人无人掘进技术。我们也要深刻认识实现智能掘进的长期性和复杂性，不是所有煤矿都可以搞智能掘进，也不是直接跨过机械化、自动化，就可以搞成智能掘进。‘一矿一巷一策’分步实施、精准推进，切勿盲从。 ”孙守仁提醒。