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    全國首個國產化中厚煤層450米超長智能綜采工作面“成長記”
    日期:2022年12月13日     新聞分類: 行業動態      瀏覽:75次
    內容導讀:全國首個國產化中厚煤層450米超長智能綜采工作面“成長記”


    平均采高2.5米,回采率95%,單日最高割煤23刀,日產突破5.2萬噸,月產連續超100萬噸,目前已提前完成1200萬噸生產任務,全年產量預計達1300萬噸。

    這是小保當礦業公司全國首套國產中厚煤層450米超長智能綜采工作面成套裝備在一次次磨礪中淬煉出的佳績。

    從智能礦井建設到國產化高端開發,從工業性試驗到高效生產,該公司以拔節生長之勢帶動中厚煤層條件下智能化開采模式的重大突破與技術變革,升級“中國制造”到“中國智造”的靚麗名片。


    攻堅——篳路藍縷啟山林

    在國產化450米超長智能綜采工作面的生產現場,支架電液控、刮板機煤流負荷均衡智能控制、高精度人員定位等智能化子系統,正協調有序、安全高效地運行。

    實際上,這個“出道”即“巔峰”的工作面,也曾面臨“水土不服”的難題。


    該公司數名經驗豐富的采礦、機電、地測等多專業精英,以及20余名研究生、高級技師、生產技術骨干組成技術攻堅團隊,他們首先意識到,原材料供給受制于人、國外控制系統無法兼容,諸如此類的棘手問題常常會造成技術改造、原煤生產停滯不前——進口設備國產化,才是超長工作面沖出重圍的關鍵突破口。

    “當前國內中厚煤層綜采工作面長度普遍在200-260米,為了實現單面年產千萬噸的目標,我們首創性地將工作面長度延長至450米?!倍柮旱V副總工程師劉隨強介紹道,“在首個450米超長智能綜采工作面工業性試驗取得成功后,我們就將成套裝備國產化作為第二項攻堅課題?!?

    通過與各大設備廠商進行交流溝通和現場試驗,對原材料進行測繪并對薄弱點加強設計,實現配套設備國產化;采用國產電機替代進口電機,并對原進口設備控制系統同時進行替代,一經試驗,效果良好。

    “國內首創”這一標簽注定了探索之路的崎嶇與不凡,然而進口設備國產化的重大突破,代表著小保當礦業公司開拓創新的步伐走得扎實而穩健。

    踏平坎坷成通途,在一年多的時間里,技術人員反復進行設計調整、監測試驗,月產量由剛開始使用進口設備時的55萬噸,逐步提高至80萬噸,再到突破100萬噸,年產量從最初不到800萬噸提高到現在的1300萬噸。

    這些,只是小保當人在沖出國外關鍵技術桎梏,逐步嘗試、革新道路上篤定堅實的第一步。

    突破——一山放出一山攔

    所謂“正入萬山圈子里,一山放出一山攔”。

    解決了超長工作面的“水土不服”,銳意進取的小保當人又在思考,如何實現國產化設備的安全、高產、高效開采?

    “以今日之我,勝昨日之我”并非易事,前進的道路也不會一帆風順,往往荊棘叢生、充滿坎坷。

    從剛開始的工業性試驗到現在,二號煤礦機電礦長馬偉最大的感受是:“生產誤時減少了,工作效率提高了,每班產量由最多6刀提高到現在的10刀?!?


    其中,便少不了小保當人在反復實踐中的大膽創新、不懈探索。

    為了提高生產效率,該公司積極開展工作面技術升級研究,采煤機截割電機功率增加280kW,以前煤機速度平均為12米/分鐘,現在提升至15米/分鐘,截割速度提升25%;運輸機改裝大扭矩液壓馬達,電機功率由1400kW增加至1600kW,使得配套裝備更加合理高效。

    在設備運行過程中,二號煤礦礦長喬永力發現,轉載機鏈條磨損量較常規工作面明顯增大,于是將轉載機機身長度進行重新設計。在保證設備正常運轉狀況下,通過減少溜槽數量,由原來的55米改造成41米,增加了轉載機電機有效輸出功率,從而減少鏈條磨損量,提高單位時間運輸煤量,有效保護了鏈條,降低了工人日常檢修工作量。


    “煤機過煤高度不足會導致大塊煤堵塞”“運輸機鏈條過緊會增大運行阻力,過松又容易破壞鏈輪與鏈條的正常嚙合”“回風超前支架油缸伸縮量小,來壓時易造成支架壓死”……

    這些生產過程中一次次遇到的問題,在大家一次次探討摸索、一次次自主創新中給出了解決方案。

    增加合適的煤機過煤高度以減少因為大塊煤頻繁堵塞導致的生產誤時、運輸機鏈條自動張緊功能常態化投用來處理鏈條適應性問題、回風超前支架油缸伸縮量增加300毫米以保證極端條件下支架應用性更強。

    現在的超長智能綜采工作面,在國內開創性地實現了采煤機最高速度達到20米/分鐘的高效開采模式,創造了單刀開采時間小于45分鐘的開采紀錄,距離實現“一面一人一千萬噸”的遠景目標更近了一步。

    智創——關山初度路猶長

    “敢蹚別人沒走過的路,敢拓前人沒墾過的荒”。在超長工作面智能化建設的前行路上,小保當礦業公司再次書寫出“首創”傳奇。

    首創從“井”到“地”的開采核心轉換,將行業智能化開采模式從原有的“井下自動化開采+地面遠程干預”,變革為“井下自動執行+井上智能化開采”,實現行業智能化開采模式的新突破。

    當數字孿生技術模擬開采信息數據化,就像是給設備裝上了“智慧大腦”。在工作面跟機自動化工作中,利用支架模型、所有傳感器數據更新、運行歷史等數據,集成多動作模式、多種跟機模式、多傳感反饋、多維度的仿真過程,在地面監控中心的虛擬環境中完成映射,從而反應相對應支架的全動作周期過程。

    此時的“大腦”就能夠實現井上下協同控制,可以輔助遠程開采決策及控制,支持支架動作的三維展示,實時反應井下支架狀態、采煤機的實時位置和速度、開采狀態,指導截割工藝的修訂,真正實現工作面“支架自動跟機、全程無人巡視、煤機自主割煤”。


    目前,通過AI智能識別、智能感知、數字孿生、全景實時覆蓋等關鍵技術,工作面已實現設備的動態監測及聯動聯控。

    “監控中心視頻全景覆蓋技術結合智能感知系統,24小時在線監測監控,如果我們存在行為不規范或者設備運轉異常,甚至是一些潛在的安全隱患,都逃不過這雙‘智瞳’?!倍柮旱V機電運輸管理室負責人喬國強介紹道。

    擊鼓催征,捷報頻傳,在“智慧+創新”的加持下,產量提升同步按下“快進鍵”。

    2022年8月,超長工作面單日最高產量4.6萬噸,當月煤炭產量超過百萬噸。

    2022年10月,工作面日產原煤突破5.2萬噸,創下該設備投產以來的最好成績。

    2022年全年產量即將突破1300萬噸,創造了中厚煤層單面年產的引領性紀錄。

    至此,該公司國產超長智能綜采工作面徹底打破國外有關超長工作面的技術壁壘,開創國內中厚煤層開采新篇章。

    從初窺門徑到推陳出新,從融會貫通到始有大成,我們現在所處的,是一個“風雨多經志彌堅,關山初度路猶長”的時候;是一個船到中流浪更急、人到半山路更陡的時候;是一個愈進愈難、愈進愈險而又不進則退、非進不可的時候。

    “實現‘一面一人一千萬噸’,我們既是先試先行者,也即將是歷史寫就者?!泵鎸ξ磥?,該公司黨委書記、董事長楊征充滿信心。(雷添淇 張羅迅)



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