煤礦區(qū)鉆探技術(shù)與裝備創(chuàng)新團隊
中煤科工集團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。
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西安研究院有限公司成立于2008年，團隊力求傳承老一輩專家、學(xué)者的卓越精神與貢獻，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)。團隊先后獲得全國青年文明號、全國煤炭行業(yè)青年文明號、陜西省科技系統(tǒng)共青團工作先進集體、中國煤炭科工集團青年文明號等榮譽。2020年榮獲中國煤炭科工集團創(chuàng)新團隊稱號，2021年榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會科研創(chuàng)新團隊稱號。
立足科研打造行業(yè)領(lǐng)軍的攻關(guān)創(chuàng)新團隊
團隊現(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、礦山機械工程、地質(zhì)工程、機械電子工程、測控技術(shù)與儀器等多個學(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)人才為中堅力量，學(xué)科優(yōu)勢互補的高素質(zhì)創(chuàng)新團隊。
團隊帶頭人姚克、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，多年來團隊堅持以科技為基礎(chǔ)，以市場為導(dǎo)向，以客戶為中心，以項目為載體，建立健全了內(nèi)部管理機制和團隊運行機制，明確創(chuàng)新研發(fā)是團隊的主要任務(wù)，制定了增強團隊合作動力、強化團隊激勵的諸多措施。團隊以項目負責(zé)人為核心，健全完善科研創(chuàng)新活動管理體制，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“六個力”的措施，使每個成員明確團隊的使命和責(zé)任，充分調(diào)動科研人員的積極性。團隊同時建立高效的內(nèi)部溝通渠道，創(chuàng)建隨時隨地進行溝通的軟硬件平臺，鼓勵百花齊放、百家爭鳴的思想碰撞，重視差異化的技術(shù)細節(jié)交流，充分挖掘團隊成員的潛力和創(chuàng)造力。
團隊先后承擔或參與國家科技重大專項課題、國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目以及其他省部級以上科研項目或課題共68項。近10年獲得省部級以上科技獎勵累計44項，其中國家獎2項，省部級特等獎1項、一等獎6項，累計取得授權(quán)發(fā)明專利、實用新型專利、軟件著作權(quán)等核心知識產(chǎn)權(quán)成果157項，主持修訂行業(yè)標準6項、企業(yè)標準44項。團隊整體創(chuàng)新能力與科研水平始終處于國際先進，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)首臺全液壓鉆機開始，到井下常規(guī)鉆進裝備、定向鉆進技術(shù)裝備、地面鉆進技術(shù)裝備以及自動化智能化鉆探技術(shù)裝備等成功研制。
40余年的傳承與沉淀，逐步形成了相對成熟的煤礦區(qū)鉆探技術(shù)與裝備體系。“十一五”期間，成功研發(fā)國內(nèi)首臺井下定向鉆探裝備，填補了領(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，團隊成功研發(fā)井下大功率定向鉆進技術(shù)與裝備，創(chuàng)新井下瓦斯抽采、水害防治的定向鉆進等工藝體系，改變了傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)模式，達到國際領(lǐng)先水平?！笆濉逼陂g，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)新團隊聚焦煤礦區(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)展進步，成為煤礦區(qū)鉆探行業(yè)發(fā)展的一面旗幟。
團隊依托"十二五"國家科技重大專項課題，研發(fā)了煤礦井下大功率定向鉆機、定向鉆進用無線隨鉆測量裝置等完備的井下大直徑定向孔鉆進系統(tǒng)裝備，實現(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米的孔深世界紀錄，其后通過技術(shù)的不斷迭代升級，先后于2017、2018 年多次刷新該項紀錄，2019年在神東保德煤礦創(chuàng)造井下定向鉆孔3353米孔深的世界紀錄，實現(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)會鑒定整體達到國際領(lǐng)先水平，2021年入選國家第六批制造業(yè)單項冠軍產(chǎn)品，被收錄于《煤礦安全生產(chǎn)先進適用技術(shù)裝備推廣目錄》(2017 年、2018年)，還先后榮獲中國好設(shè)計銀獎、中國工業(yè)大獎提名獎、中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎、陜西省科學(xué)技術(shù)獎、綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟科學(xué)技術(shù)獎等獎項10余項。創(chuàng)新團隊研發(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鉆機與配套履帶式泥漿泵車，開發(fā)出針對井下施工工藝的定向鉆機液壓系統(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，項目成果達到國際先進水平。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)濟效益與社會效益都取得了優(yōu)異成績。
在國家重點研發(fā)計劃項目及西安研究院自籌資金項目的支持下，針對煤礦頂?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及注漿工藝體系，實現(xiàn)了煤礦水害超前、區(qū)域、精準防治。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、紅柳煤礦等多個礦井應(yīng)用后得到了廣泛好評。創(chuàng)新團隊研發(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)及配套機具，開發(fā)了集科學(xué)設(shè)計、高效鉆進、可靠成孔于一體的定向鉆進技術(shù)體系，解決了復(fù)雜破碎煤巖層內(nèi)安全可靠定向鉆進與頂板巖層大直徑成孔高效鉆進難題，推動了以定向孔替代高抽巷的技術(shù)進步，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作用，社會效益顯著。
創(chuàng)新團隊依托國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃項目，開發(fā)了專用特種設(shè)備與配套工藝，成功實現(xiàn)煤礦瓦斯井上下立體化聯(lián)合抽采，推動了煤礦瓦斯規(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，實現(xiàn)對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個國家礦山應(yīng)急救援區(qū)域救援隊進行了推廣應(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)新團隊通過對煤礦井下碎軟煤層定向鉆進技術(shù)裝備、硬巖高效定向鉆進技術(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，為礦井瓦斯時空立體化抽采治理、瓦斯水害超前區(qū)域精準防治、礦井事故高效快速救援奠定堅實的基礎(chǔ)。通過對導(dǎo)向鉆進技術(shù)裝備等自動化智能化鉆進裝備的深度開發(fā)，促進煤礦井下"機械化換人、自動化減人"目標的早日實現(xiàn)。
創(chuàng)新團隊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)備方面取得突破進展，部分技術(shù)成果達到國際領(lǐng)先水平，打破了煤礦區(qū)高端鉆探裝備依賴進口的局面，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，帶動形成了數(shù)10億規(guī)模的定向鉆進裝備生產(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，累計培訓(xùn)全國各大礦區(qū)定向鉆進技術(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)新團隊將通過對煤礦井下智能化鉆進技術(shù)與裝備的深度開發(fā)，以及對定向鉆進技術(shù)與裝備、地面煤層氣開采裝備、災(zāi)害救援技術(shù)與裝備的進一步擴展完善，提高煤礦區(qū)鉆探技術(shù)與裝備整體水平，促進煤礦地質(zhì)保障技術(shù)進步，為"智慧礦山"建設(shè)目標的早日實現(xiàn)提供必要的技術(shù)與裝備保障。
來源：中國煤炭學(xué)會
