学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:综采工作面与两巷装备群快速协同推进关键技术装备研究及应用
提名单位: 榆林市人民政府
提名等级:二等奖
提名单位意见: 综采工作面高效快速采煤是释放矿井先进产能、夯实国家能源安全的重要举措。项目针对现有工作面跟机速度慢、端头超前支架与工作面联动性差以及回采辅助作业效率低等难题,发明“集中-分布”组合式敏捷供液系统,开发出运-支一体式超前支护装备,研制工作面巷道多场景辅助作业机器人,形成综采工作面与两巷装备群快速协同推进关键技术装备,提升其推进效率及智能化程度。项目成果在柠条塔煤矿多个综采工作面成功应用,移架速度和直线度控制精度得到显著提升,运-支一体式超前支护装备实现了超前支护区域装备与工作面的联动,管路安装、电缆卷放和巷道冲尘机器人实现机器人化作业,效率提升2倍以上,S1204工作面日均进尺由18刀提高到22刀,年产量从800万t提升至1000万t。 本项目共授权发明专利11项、实用新型专利6项,发表论文10篇。相关研究成果荣获2023年中国煤炭工业科学技术特等奖;“管路安装机器人”2024年入选国家矿山安全监察局、工业和信息化部联合遴选的矿山领域机器人典型应用场景名单;“千万吨级煤矿综采工作面端头机器人化‘运-支’一体式智能装备”入选2025年国家能源局第四批能源领域首台(套)重大技术装备名单。 项目形成综采工作面快速采煤技术体系,为超长工作面、超大采高工作面等产能释放和智能化开采提供了核心技术支撑,同时有力推动煤炭高端装备制造产业高质量发展。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:
主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:马亮
    排名:1
    行政职务:总工程师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点三做出了突出贡献。 主持了项目的研发和工业试验应用。制定了综采工作面及两巷装备群快速协同推进技术体系的总体技术路线,并针对创新点三中两巷回撤运维机器人机械臂研发及机器人整体应用做出了创造性贡献。佐证材料:附件1.专利1;附件2.专利2及相关论文1篇
    曾获国家科技奖励情况:1.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,智能化煤矿机器人集群研发与工程示范,排名9。 2.2025年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,千万吨矿井柔模矸石混凝土沿空留巷关键技术与装备,排名1。 3.2025年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,煤矿掘进多源风险实时孪生感知与全链条协同防控关键技术及装备,排名2。
  2. 姓名:吴悦
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安科技大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点一做出了创造性贡献。 创新提出了基于加权实例推理的液压支架选型方法,为工作面“集中-分布”组合式敏捷供液系统开发提供了技术支持。 佐证材料:附件14.论文1。
    曾获国家科技奖励情况:1.2024年,陕西高等学校科学技术研究优秀成果,二等奖,综掘面风流动态调控排瓦降尘技术及装备,排名3; 2.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,特等奖,浅埋深坚硬薄煤层智能开采关键技术与工程示范,排名18; 3.2022年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,自适应智能超前支护技术与装备,排名4。
  3. 姓名:闫敬旺
    排名:3
    行政职务:董事长
    技术职称:工程师
    工作单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点三做出了创造性贡献。 负责“集中-分布”组合式敏捷供液系统、超前支护系统以及巷道辅助作业机器人的整体应用,针对创新点三中的管路抓取机器人机械臂控制技术及整机研发做出了突出贡献。 佐证材料:附件1.专利1等相关专利2项
    曾获国家科技奖励情况:1.2022年,中国煤炭工业科学技术奖,特等奖,陕北煤矿区水资源保护利用及生态重建关键技术与示范,排名第8。 2.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,智能化煤矿机器人集群研发与工程示范,排名第1。 3.2025年,陕西省科技进步奖,二等奖,智能化煤矿机器人集群研发与工程示范,排名第4。
  4. 姓名:张德生
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:研究员
    工作单位:天地科技股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点一、创新点二、创新点三均做出了创造性贡献。 提出分布式架间蓄能补偿方法,发明了分布式敏捷高效供液装置;研制了工作面端头运-支一体化超前支护配套方式及装备,完成了工作面两巷回撤运维机器人设计方案。 佐证材料:附件2.专利2;附件3.专利3;附件10.专利4;附件11.专利5等。
    曾获国家科技奖励情况:1.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,特等奖,综采工作面装备快速精准推移与超前联动控制技术研发,排名2。 2.2022年,中国煤炭工业科学技术奖,特等奖,智能化煤矿巨系统关键技术装备研发与示范应用,排名8。
  5. 姓名:杨帆
    排名:5
    行政职务:办公室主任
    技术职称:助理工程师
    工作单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点三做出了创造性贡献。 完成管路抓取机器人目标定位现场应用,负责并指导一体式超前支护系统开发及进行现场应用。 佐证材料:附件15.论文2
    曾获国家科技奖励情况:1.2025年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,千万吨矿井柔模矸石混凝土沿空留巷关键技术与装备,排名第11。 2.2025年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,煤矿掘进多源风险实时孪生感知与全链条协同防控关键技术及装备,排名第12。
  6. 姓名:李艳鹏
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:中煤科工开采研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点一做出了创造性贡献。 明晰核心元件压力‑流量耦合特性,构建全工作面供液系统高精度仿真模型,研究了供液管网、管路参数、阀组、蓄能器等关键部件对系统压力波动、支架推移速度的影响规律;建立护帮板与采煤机滚筒空间距离协调预警控制机制,实现供液系统用液量的提前预测,抑制供液系统压力大幅波动。 佐证材料:附件16.论文3
    曾获国家科技奖励情况:1. 2023年,陕西省煤炭科学技术奖,一等奖,2~3m煤层千万吨450m智能化综采工作面关键技术及成套装备,排名7; 2. 2023年,机械工业科学技术奖,二等奖,煤矿特厚硬煤高端智能化综放装备关键技术研发与应用,排名9; 3. 2023年,安全科技进步奖,一等奖,中厚煤层年产千万吨智能化综采工作面关键技术与装备,排名8。
  7. 姓名:耿玉云
    排名:7
    行政职务:总经理助理
    技术职称:其它
    工作单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点三做出了创造性贡献。 完成电缆卷放机器人机械臂控制方法研究以及现场应用,指导超前支护系统开发及现场应用。 佐证材料:附件15.论文2
    曾获国家科技奖励情况:1.2025年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,千万吨矿井柔模矸石混凝土沿空留巷关键技术与装备,排名第11。 2.2025年,中国煤炭工业科学技术奖,三等奖,柠条塔厚硬基本顶煤层沿空留巷顶板岩层破断规律与调控技术,排名第9。
  8. 姓名:丁江明
    排名:8
    行政职务:副总工程师
    技术职称:工程师
    工作单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点三做出了创造性贡献。 完成管路抓取机器人、巷道冲尘机器人方案制定,研究机械臂自动控制方法,指导巷道冲尘机器人研发及现场应用。 佐证材料:附件15.论文2
    曾获国家科技奖励情况:无。
  9. 姓名:赵叔吉
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:中煤科工开采研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点一、创新点二和创新点三均做出了创造性贡献。 深入剖析蓄能器与主供液系统的动态协同作用机理,完成了分布式敏捷供液系统研制与现场应用;完成了数字油缸控制算法及结构开发;完成井下辅助机器人的开发与现场应用。 佐证材料:附件2.专利2;附件12.专利7等。
    曾获国家科技奖励情况:1.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,特等奖,综采工作面装备快速精准推移与超前联动控制技术研发,排名8。 2.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,智能化煤矿机器人集群研发与工程示范,排名17。
  10. 姓名:加保瑞
    排名:10
    行政职务:智能化副总师
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对本项目创新点一做出了创造性贡献。 完成了“集中-分布”组合式敏捷供液系统装置研发,指导完成分布式供液系统现场应用。 佐证材料:附件3.专利3;附件10.专利4。
    曾获国家科技奖励情况:1.2022年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,智能化煤矿机器人集群协同作业管控体系构建与实践,排名第9。 2.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,二等奖,煤矿云-边协同智能综合管控平台,排名第4。 3.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,一等奖,智能化煤矿机器人集群研发与工程示范,排名第14。 4.2023年,中国煤炭工业科学技术奖,特等奖,综采工作面装备快速精准推移与超前联动控制技术研发,排名第11.
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
    单位贡献:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司为本项目牵头单位,全面负责该项目的科技创新和现场实施、应用推广。项目成果在陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司成功应用,在工作面不更换泵站条件下,供液系统压力波动被显著抑制,液压支架跟机效率明显提高,推移速度提高20%以上,日均进尺由18刀提高到22刀;运-支一体式超前支护装备实现了超前支护区域装备自动控制,每班作业人数减少1人,解决了运输顺槽超前支架与工作面联动及自动运移难题,实现了超前支架与工作面的自动协同运行;项目成果助力完成工作面年产量从800万t提升至1000万t的目标。项目成果已形成完整技术体系,实现综采工作面采、支、运、辅装备联动运行,提高了综采工作面装备群的协同度,真正实现智能提效,破解智能化开采难题;提高了煤机装备适应性和智能化水平,推动高端装备制造发展,为类似地质条件煤层高产高效开采提供工程范例。

  2. 单位名称:天地科技股份有限公司
    单位贡献:负责项目整体的规划和总体设计,创新发明“集中-分布”组合式敏捷供液系统,为工作面高速智能采煤、群组高效协同支护提供了核心技术与装备支撑;创新开发了运-支一体式超前支护装备技术体系,实现了超前支护单元多状态量监测及超前支护装备一体化快速协同推进,匹配综采工作面快速采煤需求;创新研发基于智能运维机器人的巷道回撤成套技术体系及装备,彻底解决工作面巷道设备回撤滞后瓶颈,全方位保障工作面快速采煤连续稳定高效生产。

  3. 单位名称:西安科技大学
    单位贡献:提出了基于加权实例推理的液压支架选型方法,构建了全工作面液压系统用液动态预测与仿真分析体系,为“集中-分布”组合式敏捷供液系统的开发设计提供理论技术支撑,为工作面高速智能采煤、群组高效协同支护提供了核心技术支撑。

  4. 单位名称:中煤科工开采研究院有限公司
    单位贡献:创新发明“集中-分布”组合式敏捷供液系统,研发了高精度高速数据采集系统及一体化传感器的数字油缸,发明了分布式敏捷高效供液装置;研制了工作面端头运-支一体化超前支护配套方式及装备,构建了超前支护装备“定向、定位、定姿”三定监测体系,开发了运-支一体式超前支护一体化协同控制系统;创新开发管路智能布设、大规格电缆自适应卷放、多自由度智能除尘等巷道回撤运维机器人体系,提升巷道回撤运维作业效率。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处