2026年陕西省科学技术奖受理项目公示

学科专业评审组：	环境与资源利用组
项目名称：	高端煤机装备激光再制造关键技术创新与应用
提名单位：	陕西省煤炭学会
提名等级：	二等奖
提名单位意见：	“高端煤机装备激光再制造关键技术创新与应用”项目面向煤炭工业绿色智能化转型与煤机装备高端化升级需求，聚焦“工作面综采装备”核心部件长寿命再制造以及表面强化行业共性难题，创新构建“材料开发-工艺优化-装备研制-智能管控”全链条激光再制造高端煤机装备技术体系，攻克了长尺寸油缸表面制造尺寸精度难控、采煤机滚筒强冲击下强韧性匹配不足、刮板机中部槽大面积熔覆质量波动大、批量熔覆过程质量管控能力薄弱的技术瓶颈。项目突破液压支架立柱Fe基非晶高速激光再制造延寿技术，实现长尺寸构件一体化成形与耐磨耐蚀协同提升；开发多波凸轮激振辅助陶瓷-金属复合滚筒再制造技术，实现涂层组织细化、缺陷抑制与强韧性同步提升；研发刮板输送机中部槽激光再制造组织均质化振动调控技术与专用装备，显著提升中部槽熔覆质量稳定性与服役寿命；研发“在线监测-智能预测-工艺寻优”一体化激光再制造成形质量管控系统，为煤机装备激光再制造规模化、稳定化制造提供智能化技术支撑。项目形成高端煤机装备激光再制造的成套技术方案，成果已在西安重装铜川、蒲白煤矿机械等企业及矿区推广应用，满足煤机核心部件长寿命高性能再制造需求，经济与社会效益显著。提名成果材料齐全规范，无知识产权纠纷，人员排序无争议，符合陕西省科学技术进步奖提名条件。
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：	姓名：程延海排名：1 行政职务：所长技术职称：教授工作单位：中国矿业大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1、2、3、4均作出核心创造性贡献。主持制定项目总体技术方案与攻关路线，统筹“材料-工艺-装备-系统”全链条技术研发；提出立柱高速熔覆一体化成形、振动辅助熔覆强韧化、熔覆智能控制系统等核心技术思路；主导长尺寸外圆熔覆装备、高频微幅激振装置等核心装备研发。支持本人贡献成立的证明材料为主要知识产权1、2、4、8、9以及标准规范10。曾获国家科技奖励情况：2023年智能矿山编辑部全国煤矿智能化卓越专家，第一完成人； 2022年中国机械工业联合会科学技术二等奖，第四完成人； 2021年河南省机械工程学会科学技术二等奖，第五完成人； 2020年江苏省科学技术厅科学技术三等奖，第六完成人。姓名：杨强来排名：2 行政职务：副总经理技术职称：高级工程师工作单位：西安重工装备制造集团有限公司对本项目技术创造性贡献：对创新点1、3作出重要贡献。负责项目工程化落地与产业化推广，牵头制定液压支架立柱、刮板输送机中部槽激光熔覆的量产工艺方案与质量管控体系；组织完成长尺寸立柱熔覆生产线、中部槽批量熔覆产线的搭建与调试；协同攻克大尺寸构件量产熔覆的一致性控制难题，推动核心技术在煤机新品强化与在役再制造中的规模化应用，保障技术成果的工程转化与经济效益落地。曾获国家科技奖励情况：2006-2007年度陕西省煤炭工业科技成果三等奖，第九完成人。姓名：周嘉利排名：3 行政职务：无技术职称：助理研究员工作单位：中国矿业大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1、2作出实质性贡献。参与Fe基非晶涂层、陶瓷-金属复合涂层的材料体系开发与组织性能调控研究；开展高速熔覆、振动辅助熔覆的工艺实验与性能测试，探明工艺参数对涂层微观组织与服役性能的影响规律；参与构建熔覆工艺-组织-性能映射关系，支撑涂层强韧性匹配优化，参与多项核心工艺实验的方案设计与数据验证，支持本人贡献成立的证明材料为主要知识产权4。曾获国家科技奖励情况：入选2026年度国家资助博士后研究人员计划。姓名：崔然排名：4 行政职务：无技术职称：助理研究员工作单位：清华大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1、4作出突出贡献。负责高速激光熔覆多场耦合仿真理论建模与涂层微观组织演变规律研究；构建熔池温度场-流场耦合有限元模型，揭示高速熔覆成形演化规律；开展快速凝固条件下再制造组织演化规律及其形成机制研究，揭示再制造过程中组织演变的内在机理，为高端煤机装备激光制造组织调控与性能优化提供理论依据。曾获国家科技奖励情况：2025年12月荣获清华大学“材料学院先进工作者”荣誉称号。姓名：苏乐排名：5 行政职务：副总经理技术职称：高级工程师工作单位：西安重工装备制造集团有限公司对本项目技术创造性贡献：对创新点3作出核心贡献。牵头刮板输送机中部槽专用高熵合金涂层材料体系与熔覆工艺开发，研发适配磨损-冲击耦合工况的CoCrFeNiMoNbTi系涂层；配套开发梯度时效后处理工艺与预置粉末法激光熔覆成形工艺，支撑中部槽熔覆涂层的性能匹配与批量制造技术落地。支持本人贡献成立的证明材料为主要知识产权3和7。曾获国家科技奖励情况：2020年陕西省煤炭工业优秀科技成果三等奖，第一完成人； 2025年陕西省专利奖优秀奖。姓名：王豫跃排名：6 行政职务：无技术职称：副教授工作单位：西安交通大学对本项目技术创造性贡献：对创新点1作出核心贡献。参与Fe基非晶熔覆材料体系与制备工艺研发，提出梯度复合非晶铁基涂层设计思路与超高速激光熔覆制备方法；攻克非晶涂层高非晶含量调控、耐磨耐蚀性能协同提升的关键技术难题，为液压支架立柱高速熔覆延寿技术提供核心材料与工艺支撑。支持本人贡献成立的证明材料为主要知识产权5和6。曾获国家科技奖励情况：2008年度国家自然科学二等奖，第五完成人。姓名：程永军排名：7 行政职务：董事长技术职称：高级工程师工作单位：西安重装蒲白煤矿机械有限公司对本项目技术创造性贡献：对创新点3作出实质性贡献。负责中部槽激光熔覆技术的现场应用与产业化实施，组织完成中部槽熔覆产线的工艺适配与量产调试；开展中部槽熔覆产品的工况验证与全流程质量管控，优化批量生产流程；协同攻克大面积熔覆质量稳定性控制难题，推动高熵合金熔覆中部槽的规模化生产与矿井现场应用。支持本人贡献成立的证明材料为主要知识产权3。曾获国家科技奖励情况：无。姓名：宋晓军排名：8 行政职务：董事长技术职称：正高级工程师工作单位：西安重装铜川煤矿机械有限公司对本项目技术创造性贡献：对创新点1作出重要贡献。负责液压支架立柱激光熔覆技术的工程化落地与再制造应用，组织完成立柱高速熔覆生产线的搭建与量产工艺验证；开展Fe基非晶熔覆立柱的井下服役跟踪与性能考核，优化现场施工工艺与质量检验标准；推动非晶涂层立柱再制造产品的规模化应用，验证技术的工程价值与实际经济效益。曾获国家科技奖励情况：2014年中国煤矿机械工业协会暨中国煤矿机械装备有限公司科学技术进步二等奖，第十一完成人。姓名：王家乐排名：9 行政职务：无技术职称：助理研究员工作单位：中国矿业大学对本项目技术创造性贡献：对创新点4作出实质性贡献。参与激光熔覆成形质量管控系统的开发与测试，负责熔池图像采集、特征提取算法的程序实现与实验验证；协助搭建熔池多参量在线监测平台，开展熔覆过程数据采集与模型训练样本制备；参与质量预测模型与工艺寻优模块的调试优化，支撑智能控制系统的功能落地与性能验证。曾获国家科技奖励情况：无。姓名：杨雄伟排名：10 行政职务：设计室主任技术职称：助理工程师工作单位：西安重装蒲白煤矿机械有限公司对本项目技术创造性贡献：重点参与创新点2的技术攻关和应用推广。负责滚筒熔覆构件井下工业应用跟踪，采集不同地质采掘工况下滚筒磨损、涂层剥落实测数据，反向优化振动参数与熔覆工艺匹配方案，推动振动辅助熔覆滚筒技术落地量产与井下现场应用，为创新点2成套工艺工程化验证提供完整工况数据与产业化支撑。曾获国家科技奖励情况：无。
主要完成单位及创新推广贡献：	单位名称：西安重工装备制造集团有限公司单位贡献：西安重工装备制造集团有限公司是国内煤机装备全产业链龙头企业，隶属于陕煤集团，具备综采“三机”整机研发、核心部件精密制造、在役装备绿色再制造一体化服务能力，建有多条规模化激光表面强化自动化生产线，是国内煤机绿色再制造产业的核心推动者与行业标准的重要参与制定单位。公司产业覆盖液压支架、刮板输送机、掘进装备等全品类综采装备，服务国内上百座千万吨级主力矿井，具备年产千套级综采装备与万件级核心部件再制造的产能支撑，工程化落地能力行业领先。作为项目产业牵头单位，公司全面统筹技术成果的工程化转化与商业化推广，牵头制定量产技术路线、市场落地方案与全周期实施计划，统筹铜川煤机、蒲白煤机等生产单元完成3条专用激光制造产线的搭建、工艺适配与量产调试。公司聚焦产业端批量生产的核心痛点，牵头建立量产全流程质量管控体系与检验规范，破解大尺寸构件批量激光制造一致性管控、生产效率提升、综合成本控制等多项工程难题；推动成套技术同步覆盖新品表面强化与在役构件再制造两大应用场景，相关激光制造产品已应用于国内20余座主力矿井，累计实现各类激光制造核心部件交付超1.2万件，形成了可复制、可推广的煤机绿色激光制造及再制造产业范式。单位名称：中国矿业大学单位贡献：中国矿业大学是教育部直属重点高校，拥有智能采矿装备技术全国重点实验室、矿山智能采掘装备省部共建协同创新中心，在全国矿山机械和工程机械领域具有较强的影响力，是国内高端煤机装备绿色制造以及再制造系统设计、综合试验、性能检测于一体的综合性科技创新平台，已成为煤机装备研究开发的重要基地之一。作为项目核心技术研发单位，学校主持制定整体研发方案与“材料‑工艺‑装备‑系统”技术路线，统筹协调各参研单位开展联合攻关，主导四项核心创新点的系统攻关。针对煤矿大尺寸煤机构件高速熔覆成形一致性差、强韧性难以匹配、过程质量难以实时管控等工程难题，学校突破长尺寸外圆高速熔覆均匀性控制、多波凸轮悬臂梁激振、钢球抛落式二维激振等核心装备技术，自主研发熔池多参量在线监测与智能质量管控系统，实现熔覆过程关键信号实时采集、缺陷预判与工艺动态调控，有效改善熔覆层组织状态，提升构件在冲击磨损耦合工况下的服役可靠性。牵头产出授权发明专利4件、软件著作权1项，参与制定行业标准1项，发表SCI/EI收录论文15篇，形成完整的基础理论、工艺方法与装备原型。学校充分发挥产学研纽带作用，搭建产学研协同创新平台，开展多轮模拟试验、工况适配验证，把实验室技术与矿井实际生产需求紧密结合，为项目提供全链条理论、工艺与技术支撑，助力各项技术成果向工程样机、批量生产转化，积极推动成套技术成果向煤炭开采转化应用。单位名称：清华大学单位贡献：清华大学是中国著名的高等学府，材料学院是国内高端制造与再制造领域的顶尖教学研究单位，拥有国际先进的数值仿真与智能制造研究平台，在激光加工多物理场耦合仿真、快速凝固组织演化、制造过程智能优化方向积淀深厚。学校长期承担高端制造与再制造领域国家级基础研究项目，理论成果持续引领国内激光再制造的基础研究方向，具备极强的前沿理论赋能能力。针对高端煤机装备激光制造过程中组织性能难以精准调控的技术瓶颈，参与团队面向项目三类核心部件的激光熔覆制造需求，系统开展快速凝固条件下激光制造组织演化规律及形成机制研究。通过构建高速激光熔覆温度场-流场多场耦合高精度有限元模型，揭示熔池形核、长大、相变及缺陷演化行为，阐明工艺参数—热过程—组织结构—服役性能的内在耦合关系，深化了对快速凝固条件下再制造组织非平衡演化机制的认识。在此基础上构建工艺参数、组织特征与性能响应的关联分析框架，参与研发熔覆质量智能预测模型，实现多工艺参数全局智能寻优，将传统“试错式”工艺开发效率提升60%以上，熔覆层核心成形指标预测误差低于5%。相关成果推动煤机再制造技术由“恢复尺寸和功能”向“组织可控、性能可设计、寿命可预测”转变，为项目熔覆工艺设计、组织精准调控和性能优化提供了核心科学依据与理论支撑。单位名称：西安交通大学单位贡献：西安交通大学是国内表面工程与非晶合金材料领域的权威研究单位，在非晶涂层、高性能表面强化材料方向深耕二十余年，主持多项国家级表面工程领域科研项目，相关研究成果多次荣获省部级科技奖励，学术影响力处于行业前列，是我国非晶涂层技术的重要发源地之一。学校承担液压支架立柱Fe基非晶涂层材料的核心研发任务，针对煤矿井下高矿化度水蚀、煤岩磨料磨损与交变冲击载荷耦合的复杂服役工况，围绕传统电镀、普通熔覆涂层耐蚀耐磨协同性不足、界面结合强度低、易剥落失效的行业共性痛点，系统开展非晶涂层材料体系设计与高速激光熔覆制备技术攻关。创新设计梯度复合非晶铁基涂层体系，通过成分梯度设计缓解涂层与基体的性能突变，显著提升界面结合强度与抗冲击韧性。针对高速熔覆过程中非晶相难以稳定保留、长尺寸构件微观组织调控难度大的技术瓶颈，揭示高速熔覆热过程与熔池凝固组织的演化规律，阐明工艺参数对非晶相占比、缺陷生成的作用机制，通过成分-工艺协同优化攻克了大尺寸构件高速熔覆条件下非晶涂层均匀制备的难题，实现了涂层耐磨与耐蚀性能的协同提升。相关研究成果获授权发明专利2件，形成了从材料设计、工艺优化到性能评价的完整技术体系，为本项目立柱高速熔覆延寿技术提供了核心材料支撑与理论方法，也为煤机其他核心易损部件的非晶涂层强化应用提供了可复用的技术范式。单位名称：西安重装铜川煤矿机械有限公司单位贡献：西安重装铜川煤矿机械有限公司是国内液压支架整机制造与绿色再制造核心骨干企业，拥有完备的零部件加工、激光制造强化及装备再制造生产线，年立柱修复产能5000余根，是西北地区重要的煤机装备研发生产与产业化示范基地，具备成熟的工艺落地、批量生产与市场推广能力。公司深度参与项目核心工艺迭代与技术落地，攻克煤机部件激光制造成套产业化技术，替代传统激光熔覆，大幅提升液压支架立柱、千斤顶的耐磨耐蚀性能，解决传统装备井下易损耗、失效频发的行业痛点。同时构建ZY、ZF、ZQ多型号标准化液压支架产品体系，适配井下各类支护作业场景，实现复杂工况下装备定制化、系列化配套。落地熔池多模态智能监测技术，建成激光制造全流程智能管控体系，有效稳定加工工艺、提升产品可靠性，从源头降低煤矿设备故障与非计划停机风险。公司依托项目技术开展应用推广与产业化并实现规模化落地，2023—2025年深耕陕煤集团内部数十座重点矿井，同时开拓宁夏、贵州等省外市场及海外配套项目，实现技术跨区域推广应用。近三年依托本项目技术累计新增产值15.1亿元、实现利润7370万元，产业化成效显著。项目技术大幅降低矿区设备采购与运维成本，缩短装备检修停机周期、提升设备周转利用率，有效保障煤矿安全生产、实现矿区降本增效。经过三年市场验证，成套技术工艺成熟稳定，可为煤炭行业煤机装备绿色化、智能化、长寿命升级提供可复制的产业化解决方案。单位名称：西安重装蒲白煤矿机械有限公司单位贡献：西安重装蒲白煤矿机械有限公司是专注于刮板输送机制造与再制造的专业化生产企业，拥有中部槽自动化激光制造、再制造与精密加工成套产线，具备年产重型中部槽3万节的制造能力，是陕煤体系内核心的中部槽再制造与表面强化生产基地，在中部槽批量制造与质量管控方面拥有丰富的产业经验。公司承担中部槽激光制造技术的批量制造与工艺落地工作，完成高频微幅振动辅助熔覆产线的搭建与生产调试，适配高熵合金涂层预置粉末法熔覆工艺与梯度时效后处理流程，攻克大面积中部槽批量激光制造质量稳定性控制难题。通过工艺优化，公司实现中部槽熔覆层缺陷率降低60%、性能离散度降低45%，累计产出激光制造中部槽超8000节并完成井下工业应用，长期跟踪产品服役状态，持续优化生产工艺与成本方案，推动中部槽熔覆技术实现工业化批量应用。单位名称：西安煤矿机械有限公司单位贡献：西安煤矿机械有限公司是我国采煤机设计制造的大型骨干企业，拥有国家能源煤矿采掘机械装备研发（实验）中心、博士后科研工作站、陕西省煤矿机电工程技术研究中心、院士专家工作站。公司聚焦采煤机滚筒振动辅助高性能制造技术开展工况匹配与工程验证工作。依托多年采掘滚筒研发制造经验，系统梳理异型截割滚筒复杂曲面加工难点、强冲击交变载荷下涂层易开裂剥落等行业痛点，明确陶瓷-金属复合涂层强韧性、曲面全域成形均匀性技术指标；配合研发团队完成多波凸轮悬臂梁激振装置在异型滚筒曲面的适配调试，开展多批次滚筒振动辅助激光熔覆试制，对比常规熔覆与振动辅助工艺下涂层组织、抗冲击疲劳性能差异，验证高频微幅振动对曲面熔覆缺陷抑制、强韧化提升作用，为创新点2工艺优化提供大量工程试验依据。公司根据现场产业需求，将振动辅助陶瓷金属复合熔覆滚筒投入多个矿区采掘工作面开展工业考核，持续收集井下长期服役数据，优化滚筒批量熔覆标准化工艺流程；同步开展成套技术行业交流示范，推动振动辅助熔覆强化工艺在各类采掘截割部件上推广落地，为煤机截割装备绿色长寿命制造提供可复制工程方案。
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