人物档案

　　刘金书，生于1978年，籍贯河北，系华夏铁建重工团体特种配备探讨设置院副院长、顶级工程师。2010年至2012年，她主办达成了HPS系列混凝土喷射台车研制事业，该产物最重要的技艺功能达到世界领先进步水准，被评为华夏重要技艺配备首台（套）示范名目。

　　在以男性为主导的隧道施工配备范畴，一位女工程师会额外显眼。在华夏铁建重工团体，有位名叫刘金书的女工程师非常出众，但她的出众却非是由于性别，却是凭借傲人的效果。

　　第一眼看到刘金书，只感觉她面庞白皙、略显文弱。细问才知，这位40岁的女工程师曾做出令全球震惊的配备——掘锚同步机。

　　2017年国庆节时期，刘金书团队研制的煤矿护盾式迅速掘锚配备成功交付。这是全世界首台能实现掘进、锚护同步作业的配备，解决了同类配备掘进、锚护不行同步作业的全球性困难。

　　最近，刘金书团队又传出喜讯。通过技艺攻关，它们成功实现了凿岩台车、喷射台车等单机设施的机器人化。

　　从映入工程机械产业于今，刘金书在隧道施工配备范畴已耕耘10年。“让国产重型产业配备更自助、更具焦点竞争力，这是咱一直以来的努力方向。”7月4日，刘金书在接纳科技日报记者采访时说。

　　做华夏本人的煤机配备

　　恶补短板，“门外汉”变“行家人”

　　刘金书结缘掘锚机是在6年前。

　　2012年4月，华夏铁建重工团体打算研制自助掘锚机，领导把这种任务交给了刘金书。那时，我们国家已是煤机配备要求的最大国，相干设施的市场潜力庞大，但在役的掘锚机悉数来源进口。况且，源于进口掘锚机价值不便宜、交货期长，配件供给不及时，因而时常作用施工进度。

　　“不行一直受制于人，咱们必需做本人的掘锚机。”刘金书暗下决心。

　　说来容易做来难。探讨生毕业参与事业后，学机械电子工程不业余的刘金书已积累了少许产物设置方面的经历，但对掘锚机，她仍是一种地地道道的“门外汉”。

　　而她要研发的掘锚机是挖煤的专用工程机械，有7000若干零部件：从履带板、减速机，到截割滚筒、超前钻机……生产掘锚机绝非是将他们容易地拼起来，却是要弄懂、弄通机械构造的设置逻辑，依照设置原理将他们体系地组合起来。

　　“那时，海外公司其实不向咱们提供设置图纸，团队上下只能依葫芦画瓢。”那段时间，刘金书和团队白天看海外的设施，琢磨它的结构和设置思路；晚上则集体讨论、展开“头脑风暴”，大伙一同商量着画图纸。但即使如许，团队依旧复原不了海外产物的设置思路。

　　要摸到路子，光靠看是远远不够的，必需要从根基学起。刘金书搬来一摞摞的材料和参考书，从煤矿范畴的设置规范起步，最初一项一项细抠。

　　此中，截割滚筒里的减速机便是刘金书啃下的一块“硬骨头”。截割滚筒里的减速机是掘锚机的一种焦点部件。假如要让截割滚筒实现自由操控伸缩，其里面就必需通上液压油道。“油道对液压的清洁度请求十分高，通常做减速机的厂商都不会装备不业余的液压人士，更不会对清洁度赐予充足的重视。”刘金书说。

　　为了幸免返工，刘金书在定好方案并做出设置图后，于2013年底只身前往南京配套厂商，蹲守现场展开指导事业，并与厂商一同发展试验测试。

　　这一待便是一种多月。通过不停的修正与调试，终归使产物达到了预定请求，可她却因而差点没赶上年夜饭。“正是这样一种一种结去打通，咱们终归揭开了掘锚机的设置答案。”刘金书也因此变成了掘锚机的“行家人”。

　　让“掘”与“锚”完美匹配

　　1000多张图纸见证新记录诞生

　　掘锚机的两大构成部分掘进机和锚杆机区别承受不同事业，掘进机最重要的负责发掘和掘进事业，而锚杆机则负责锚固和支护打出去的隧道。

　　实现“掘”与“锚”同步，让两者并行事业，并实现高效作业，是掘锚机进行的要紧方向。而过去进口的掘锚机，没有办法实现掘锚同步，总掘进时间中有2/3以上要用于锚护，惨重作用开采进度。

　　“刚接过任务时，使用者也只需求把‘掘’与‘锚’的功效合为一体，只需能提升掘进速度即可。后来，为提升煤矿巷道施工效能，使用者提议实现掘锚一体化的请求。”刘金书解释说，掘锚同步施工，便是谁还不用等谁，掘进时再还不用给锚护预留时间。

　　实现掘锚同步，时间配合是要害。因而，在长达6个多星期的时间里，刘金书和同事每天的事业便是拿着秒表，一次又一次地发展测试。截割滚筒掘进一种重复，须要多少时间；单个锚杆发展锚护，须要多少时间；12个锚杆机哪个先打、哪个后打……通过100屡次试验，在对照了上千组数据后，终归获得了最完美的配合时间。

　　在达成掘锚没有缝配合的进程中，刘金书带领团队成员解决了一种又一种技艺困难，首尾花了2年多时间。锚护显露卡钻时，为了不作用掘进的进度，它们设置了一种滑移架，为料理卡钻留出“时间差”；借用全断面隧道掘进机护盾式理念，联合煤矿实质施工工况创新改良设置，它们为煤矿掘锚机装上了可伸缩的“盾牌”，让空顶距离由平凡煤矿掘进机的5、6米缩减到1米多，第一大限制保证了煤矿巷道的采掘平安……

　　“现在记忆起来，才感觉当时是真的苦。”在刘金书的电脑里，存有1000多张二维图纸以及修改过没有数次的三维图纸，这点皆是全世界首台煤矿护盾式迅速掘锚机“从没有到有的见证”。

　　成功如约而至。2016年8月，样机在陕西神木孙营岔一矿煤矿展开产业试验，创下月进尺4000米的记录。

　　日前，首台护盾式迅速掘锚机正好众多工地上大展身手。掘锚同步的平均月进尺可达3500米，而海外掘锚设施月进尺最多唯有700米。

　　向没有人化作业指标进发

　　概括领先进步技艺改良惯例施工形式

　　“这辈子，咱要与隧道施工配备相伴一生了。”刘金书笑着说，她和这点配备待在一同的时间比家人都多。

　　现在，刘金书正琢磨着，能否能让这点隧道施工配备变得更高效、环境保护。

　　日前，我们国家90%以上的隧道施工仍采纳惯例人力钻爆法，这类形式施工速度慢、平安系数低，还会导致环境污染。

　　刘金书显露，它们正好尝试采纳虚拟设置、仿真、人力智能等领先进步技艺，给每台配备都赋予机器人特征，终归实现隧道内没有人口字化作业。

　　“国家内部现存的凿岩台车、拱架作业车、锚杆台车、喷射台车等钻爆法隧道施工产物多是单机作业，协同效能低。”刘金书和团队经过技艺攻关，让单机设施实现自动定位、智能作业、自动修正等功效。

　　在实现了这点单机设施机器人化后，刘金书叮嘱科技日报记者，下一步它们将从单机机器人向隧道智能建设作业机群进军。

　　“想要实现这一指标，非是装几个传感器就好的。每条隧道地质工况迥异，让不同功效的设施各司其职、互不干预、互相协同，又能自动适应千变万化的施工工况和作业环境，是一项十分繁杂的体系工程。”刘金书说。

　　“咱们团队将利用消息技艺、自动化技艺和人力智能等技艺伎俩，让隧道施工配备智能机群体系早日获得推广利用。”刘金书说。

来自：科技日报

作者：矫阳

编辑：曾映雪