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人民网 | 创新蝶变 智慧赋能——智能快掘新模式为煤炭行业提供ayx爱游戏app体育官方下载榆北方案

作者: 杨景麟     时间: 2022-01-26     点击: 查询中    分享到:

源于一次关于煤矿巷道掘进的“理念振翅”,引起了煤炭行业掘进装备工艺的“颠覆效应”,打造出了ayx爱游戏app体育官方下载榆北智能快掘“行业范本”。这个过程正如蝴蝶冲破卵蛹,振动双翅,悄无声息地,却在“刻意间”,改变了榆北,也为整个煤炭行业的创新发展缀上浓墨重彩的一笔。

全国首套护盾式掘进机器人在榆北小保当公司地面试运转

初心源自于“我们得做些什么”

“面对如此好地赋存条件,我们有必要更有义务得做些什么”,带着这样的初心,榆北人向着长期困扰煤炭行业的“采掘失衡”难题发起了挑战。

一直以来,煤炭行业在采煤技术工艺迭代升级方面远远领先于掘进,掘进巷道准备滞后于回采速度;在自动化、智能化装备方面,掘进装备研发投入不足,导致“采掘失衡”问题进一步加剧。

面对采掘失衡问题,煤炭企业不得不组建更多的掘进队伍来满足采煤需求,但不服输的榆北人选择蹚出一条孤独而充满挑战的新路子——打破行业壁垒,让掘进走在采煤前面。

从“掘进”到“快掘”,一字之差,不只是速度的提高,更意味着要从“理论、装备、工艺、标准”上全面突破。

柳暗花明又一村。2017年,正愁如何推进掘进高效化的ayx爱游戏app体育官方下载榆北决策者,了解到神南产业公司引进了一台掘锚一体机,其所带来的“掘锚同步”先进理念,犹如黑夜中的一簇星火,吸引了他们的目光,看到希望的他们当即决定引进该设备并在小保当公司投入应用。

“这套设备因为自身设计存在缺陷,加之井下复杂地质环境影响等一系列问题,经历3个多月,却只掘进了170米,没有发挥出预期效果,可以说失败了。”时任榆北煤业公司总经理石增武说道。“我们始终认为失败并不可怕,要是停止,才是对初心的最大亵渎。”

“变则通,通则久”。半年后,不折不挠的榆北人总结经验教训,顶着外界压力和质疑作出了“再试一次”的决定。在第一套失败的基础上,经过调研论证,进行了60余项技术和设备改造,智能快掘成套装备1.0版带着所有人的期待下井了……

但事与愿违,截割大块无法破碎、转载点堵煤、连续运输、锚杆钻孔角度等问题,成为了新的“绊脚石”。

“因为设备是单一设备,没有跟机的破碎装置,更没有配套的连续运输皮带,这些问题不解决,它的进尺就上不去”时任曹家滩公司掘进区副区长康中山说道。“我们又开始对设备进行改造,那会儿没日没夜,但是感觉不到累,因为经过初步检验,我们感觉这事儿有戏。”

经过快掘科研攻关团队夜以继日地反复改进,加入了破碎装置,解决了外运问题,更增加了泡沫除尘、可升降铲板、自动导航等系统,达到集探、掘、支、运于一体,较为成熟的机械化程度更高的快掘成套装备2.0版。再次投入试验后,初步取得成效,实现了“掘锚同步”,创造了单巷日进91米、月单进2020米的ayx爱游戏app体育官方下载集团最好纪录。如今月成巷1500米掘进进尺成为常态,准备采煤工作面时间较传统掘进缩短了60%,生产班人数减少了50%。

随着快掘团队和装备的不断磨合,掘进进尺日渐提升,“解决采掘失衡”迎来了第一缕曙光。但爱“折腾”的快掘团队并不满足于此,因为他们坚信,智能化才是彻底解决采掘失衡,实现安全生产的关键点。

越是取得成绩的关键时刻,榆北人越是头脑冷静、目标清晰。2020年10月,智能化快掘成套装备3.0版应运而生,充分吸取前两代设备的经验教训,“更智能”成为该套设备最强标签。

仅5人就能完成“掘-铺-支-破-运”一个循环的正规作业,实现了高精准机身定位导航、永久支护紧跟迎头、6000米超长距离胶带机连续不停机自动延伸等功能,创造性地破解了煤炭行业“采掘失衡、接续紧张”难题,用掘进司机的话来说“现在我只要动动手指头,掘进任务就完成了。”

全国首套护盾式掘进机器人在榆北小保当调度中心进行远程控制

榆北缘何能做到?

2021年6月,对榆北人来说,格外难忘,成果鉴定会上榆北首创的智能快掘系统,以“破解采掘失衡、解决同步支护”重大突破,被鉴定为国际领先。

2020年11月,ayx爱游戏app体育官方下载榆北煤业成功承办全国煤矿快速掘进现场交流会。会议现场的专家云集,不论是上级领导的关心还是与会同行的关注,都是对榆北快掘事业最大的褒奖。同行问的最多的便是:榆北缘何能做到?

榆北人用一场场生动实践,给出了缘由——“敢想敢改”。

“敢想”源于初心坚定。榆北决策者和快掘攻关团队始终认为现有装备与快掘技术不相适应,传统装备自动化程度低、系统不协调、掘支不同步,劳动工序复杂,设备效能无法充分发挥,敢于打破思维定式,立足自主创新,走自动化、智能化、少人化才是煤矿掘进唯一出路。

“敢改”源于底气十足。“在国内外快掘设备引进后,要用,就得自己改,哪怕失败,也要试上一试。”实践证明,这条路,蹚对了!榆北快掘团队成功建立了大断面煤巷快速掘进结构模型,提出了快速掘进支护原理;研发出“掘-铺-支-破-运”一体化平行作业成套装备,解决了精准导向、自适应截割、自动化锚杆支护、高强度临时支护、连续运输、高效除尘等关键技术难题;优化了顶帮锚杆空间布置、施工顺序,提出了“掘-支-运”平行作业工艺,形成了榆北快速掘进工法,实现了大断面煤巷快速掘进。

现在,ayx爱游戏app体育官方下载榆北快掘成果已在陕西榆林、山西临汾、吕梁、内蒙古鄂尔多斯等多个矿区30余对矿井应用,得到煤矿企业的一致好评,为大断面煤巷快速掘进蹚出了一条新路,推广应用前景广阔。

“路漫漫而其修远兮,吾将上下而求索”。2021年2月榆北快掘项目制定团体标准《煤矿智能化快速掘进工艺标准》(T/ZKJXX 00013-2021)正式发布,让榆北实践成为行业中可复制、可借鉴、可推广的新范本。2021年12月,榆北煤业公司“榆神矿区大断面煤巷快速掘进关键技术装备”项目被中国煤炭工业协会评为2021年度科学技术一等奖,榆北快掘再次成为行业焦点。

经历了千锤百炼,榆北的智能快掘成套装备经历了一代又一代的革新,榆北人正在用一米米标准化的巷道践行着“榆北方案为什么行”!

榆北曹家滩公司智能快掘科研攻关团队

践行“要进尺 但更要安全”承诺

“我们要进尺,但是我们更要安全”,心怀“人民至上生命至上”的安全理念,榆北领导者向全体员工许下了承诺。

ayx爱游戏app体育官方下载榆北煤业公司主要负责人指出,“尽最大的可能,把一些危险性系数比较高的、灾害比较严重的、劳动强度比较大的作业岗位,全部用机器人换下来”。正是带着这样的初衷,榆北人即使在智能快掘工艺装备行业领先的前提下,也没有停止探索。

2020年9月,在陕西煤业的主导下,榆北煤业联合西安科技大学、西安煤机厂等单位,研发生产的护盾式智能掘进机器人系统在小保当进行工业性试验。

护盾式掘进机器人全长14.5米,由截割滑台、前后盾体、操作台及液压系统和电气系统组成,完成掘进割煤后,整机以“迈步式”向前行走。在小保当公司井下掘进现场,当巷道掘进从“人海战术”升级为“智能遥控”,最直观的感受是设备变大了,进尺提升了,人却减少了。仅需四个月即可完成一条长度达6000米的巷道掘进,每条顺槽施工可节省人工等成本费用约1160万元,仅需8人以内,就让工效提高了3倍以上。

向科技创新要效益,充分让员工在工作中享受智慧化建设带来的红利。掘进在所有工序中往往面临着更多的未知和复杂的不确定因素,需要承担的隐患风险往往是最大的,所以提升掘进装备智能化,是榆北智能掘进项目升级的重中之重。如果说快掘成套设备地从无到有是“破蛹”时刻,那么少人则安正是“振翅”远飞的目标,而如何尽可能地通过提升设备智慧化程度,到达人减进尺不减效率不降的目标,则是榆北下一阶段智能快掘的突破方向。

传承“只争唯一”的信念

“未来,我们将继续致力于智能快掘关键技术及装备的研发,为我国煤矿智能化建设贡献ayx爱游戏app体育官方下载力量。”2021年10月,石增武代表ayx爱游戏app体育官方下载榆北煤业公司汇报“榆神矿区大断面煤巷快速掘进关键技术与装备”项目时说道。

“台上一分钟,台下十年功”。对榆北快掘团队来说,不论是智能快掘成套装备的迭代升级,还是护盾式掘进机器人的成功应用,抑或是对“洋设备”的大胆改造,在改设备的同时也是在改造他们自己。

粗粝能甘,纷华不染。石增武说道“榆北煤业必须组建一支自有的高素质掘进队伍,才能掌握矿井生产的主动权。”带着这样的使命,2019年1月,曹家滩公司智能快掘科研团队成立,肩负起做好该公司智能化快掘成套装备的使用和改造任务。该团队现有员工140人,平均年龄只有31岁,均是来自生产、机电、地质等方面的本硕博高素质技能人才。小保当公司则以高素质大学生为基础,抽调区队熟练技术骨干,共同组成了智能快掘技术攻关团队,联合高端制造商、国内专业院校,共同针对掘进成套设备进行技术升级。

就是这样一支善于“啃下硬骨头、解决大麻烦”的掘进汉子们,也有属于他们的柔情歉意。

“我的婚期一拖再拖,老婆都来队上找人了”

“一个月不休假,半年瘦了30斤”“每次回家娃娃都是睡下了……”

说起快掘背后的故事,他们和家人有说不完的“小插曲”,家人不理解他们为何一“消失”就是几个小时,但他们沉浸其中,而且乐此不疲,仿佛使命就是将快掘设备改好用成一样。

知常明变者赢,守正创新者进。“王剑、陈兵、康中山、王志诚……”许多人的成长与命运紧紧和“快掘”交织在一起,与其说他们是榆北智能快掘的缔造者,更不如说他们永远是下一代智能快掘设备的追求者,而属于他们的故事还在继续着。

时代正在飞速变化,变革的洪流重塑着世界和中国,智能化正在重新定义煤炭产业。两化融合再深化,产学研用再升级,物联网集成、辅助工序自动化、巷道砼底板快速摊铺等关键技术,将会成为智能快掘成套装备的最强助力,“一次成巷”将在榆北成为现实,“榆北快掘标准”将再一次领跑行业。

ayx爱游戏app体育官方下载榆北用智能快掘“煽起”了煤炭行业掘进领域变革的风暴,很多人用“蝶变”来定义榆北煤业公司在智能化建设路上所作出的努力,殊不知,在榆北人眼里,这种评价更像是一种期待,用它来重新定义一个新的未来。一如既往地加倍、加快、加码推进煤矿智能化发展,这是时代呼唤,也是行业的需求,更是打造世界一流绿色智慧能源企业的必然选择。(当地供稿 陕西ayx爱游戏app体育官方下载榆北煤业有限公司 杨景麟)

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