济南

山东能源首个千万吨级中厚煤层超长智能化综采工作面投产

大众日报记者 左丰岐

2022-08-10 16:40:30 发布来源:大众报业·大众日报客户端

近日,山东能源首个千万吨级中厚煤层超长智能化综采工作面在鄂尔多斯公司转龙湾煤矿建成并投入生产,该工作面长420米,煤层平均厚度2.6米,最高日产煤炭3.1万吨,达到中厚煤层智能化开采年产千万吨水平。

高标准 夯实安全运行基础

山东能源集团、兖矿能源集团和鄂尔多斯公司根据转龙湾煤矿中厚煤层占整个资源储量的38%的实际情况,明确了实施中厚煤层智能高效开采战略思路,要求矿井在实现均衡生产、延长矿井年产1000万吨服务年限和中厚煤层智能化开采、提升矿井核心竞争力上“走在前、做表率”。在上级公司的统一领导下,矿井自2019年10月起,成立专项工作组,围绕现场实际条件,积极开展中厚煤层年产千万吨智能高效开采关键技术实践研究,从技术论证、工作面设计、装备配套、设备加工制造、工作面安装、队伍建设等各个方面开展创新研究,历时两年多时间,建成山东能源集团首个420米超长智能化常态化运行工作面,具备了年产1000万吨能力。

“智能化综采设备的高可靠性是实现常态化运行的关键,在矿能源集团、兖矿能源集团设备管理中心和鄂尔多斯公司的支持帮助下,我们在设备选型方面注重高可靠性的同时,根据中厚煤层现场条件,合理选用配套设备,既不能‘大马拉小车’,增加生产成本,也不能‘小马拉大车’,影响生产效率。”转龙湾煤矿总工程师李鲁杰说。

以科学、高效、智能、经济为目标,在兖矿能源集团统一规划下,通过走出去广泛调研、查阅国内外相关资料的基础上,充分借鉴国内外相近条件先进矿井经验,依托山东能源集团、兖矿能源集团雄厚的装备技术优势,按照统筹规划、分步实施的原则,突出工作面、煤流运输线,合理规划工作面设计和设备配套选型,搭载成熟的智能化系统,构建了23301中厚煤层高端智能化工作面,并且解决了装备升级、人才培养、技术攻坚、管理机制等方面制约智能化建设的关键难题18项。

“现在投入使用的智能化采煤机,具备了生产能力高、智能化功能全、运行稳定可靠等优势,能够实现数据实时上传、远程控制、刮板机煤流检测、实时俯仰采控制、自动躲避支架功能,并通过预设工作面轮廓和程序截割,实现采煤机完全自动化运行。”转龙湾煤矿副总工程师苗峰说。

秉承兖矿能源“358”设备设计、制造、使用的管理理念,特别在支架制造上,充分发挥兖矿能源成熟的高端支架加工制造技术,按照8年不上井的目标,从设备上满足高产高效。选用兖矿东华重工生产的高端液压支架,该支架具备楔形点自动调面、支架空顶检测、3D可视化防碰撞、自动找直等功能,为采煤机安全高效运行提供了可靠的防护。胶运顺槽选用变频智能调速、自动张紧功能的胶带运输机,装备每秒1.8米的高链速刮板输送机和每秒2.2米的高链速转载机,确保了整个工作面“割得下、运得出、护得牢”。

强培训 筑牢稳定运行保障

在综采工区职工的口袋里每人都装着一本卡片手册,卡片上写着每台设备按键的中英文对照单词,由于综采设备操控面板上的按键名称都是英文,综采工区干部职工就想出了这个办法,让职工能够迅速掌握每个按键的名称和功能。

“要想让我们这些‘大老粗’尽快认识这些‘洋字码’,这种办法虽然简单但很有效。”综采工区区长邵长征说。

把干部职工锻造成智能化采煤的精兵强将,是保障智能化工作面稳定运行的一项重要举措。矿井以转变思想认识为突破口,抓牢管理层、技术层、操作层“三个层次”培训,创建“五三”培训机制,在设备系统安装调试、程序参数调整优化、后期运行维护等关键时期开展重点培训,确保干部职工全面了解设备的系统结构和工作原理,全面掌握调试、运行方式方法,在应用层面摆脱了对厂家的依赖。

根据不同层级、岗位开展专项培训,系统梳理智能化系统架构设计、各子系统功能原理构成、设备安装使用标准、设备检维修标准等培训内容,组织矿领导、专业技术管理人员、岗位作业人员进行学习,确保各层级、各岗位人员达到“四懂四会”,即懂工艺、懂结构、懂性能、懂原理,会操作、会保养、会检查、会处理。

针对程序编写和应用人才短缺的实际,先后组织开展了智能化系统维护、系统组态编程等培训,4名工程技术人员掌握了智能化应用组态编程技术,可根据现场实际编制实用的组态程序,编制了233采区8部皮带机和2部刮板输送机联合集中控制组态应用软件,既保障了系统设备稳定运行,又提高了处理问题的能力,取得了良好的应用效果,解决了“懂生产不懂程序、懂程序不懂生产”的痛点。

同时,运用采取“请进来、走出去”的方式,选派15人到设备厂家学习,把生产调试中出现的问题逐一记录,请设备厂家专业技术人员有针对性地讲解,做到现场实际与理论知识快速融合,提高了职工解决现场实际问题的能力。

采取在“干中学、在学中干”的思路,把新分配的8名学理工专业的大学生全部分配到采煤一线区队,发挥大学生接受能力强、可塑性强、能较快地熟悉接受吸收新事物的特点,让大学生率先在实际工作中掌握智能化工作面的理论知识和操作要领,通过技术课、现场教等形式“反哺”一线操作职工。

“从第一台设备吊装、第一个部件的组合、第一条管路的铺设到工作面实现联合试运转,每一个工序的第一次都是由大学生完成的,这样有利于我们快速打造一支懂工艺、懂结构、懂性能、懂原理,会操作、会保养、会检查、会处理的职工队伍。”综采工区区长邵长征说。

求精益 推动优化运行高效

从今年3月份设备到矿,到4月24日工作面第一刀煤落地,在23301工作面智能化常态化运行的基础上,围绕减人、增量、保安、提效目标,先后进行了采煤机割煤工艺研究,将工作面截割工艺由18个工艺段优化到12个,并确定了不同工艺段的煤机最佳运行速度,工作面中部平均割煤速度达到每分钟10米以上,每刀割煤用时51.85分钟,全天最高割煤达20刀、最高日产达3.1万吨。对61个支架电液控关键参数进行优化,增加收伸缩降柱动作,调整抬底和降抬底延迟时间,实现支架动作“快、准、稳”,单架的移架时间控制在10秒以内。同时开展了现场适用性写实,精确查找智能化系统设备问题,不断调整、优化参数,反复试验论证,形成了符合人工操作习惯的采煤机三角煤自动截割程序和端头自动化支架电液控控制程序,实现了全工作面支架自动跟机常态化运行,自动跟机移架到位率达到99%,降低了工人劳动强度,工作面正常生产期间作业人员由9人减至3人。

“现在工作面控制移动液压支架,不像以前需要几个人完成,现在我一个人轻轻松松手抄到兜里就把钱挣了”综采工区支架工侯连涛高兴地说。

在此基础上,并利用3D建模软件建成3D虚拟可视化工作面,结合5G视频系统,实时掌握工作面设备工作状态,有效辅助工作面生产管理。

作为山东能源集团首个千万吨级中厚煤层超长智能化综采工作面的成功建设示范,掀起了较薄煤层智能开采新篇章,为较薄煤层开采提供了成功经验,也为实现“155”“277”“388”减人增安提效目标奠定基础,矿井将继续探索安全高效的智能开采生产模式,努力把中厚煤层智能化综采设备优势发挥到最大,努力为山东能源集团、兖矿能源集团高质量发展贡献力量。

(大众日报客户端记者 左丰岐 通讯员 徐继军 闵楠 徐光东 报道)

责任编辑: 李文     

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