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渝新打通一礦:自動化讓薄煤層開采更“智能”
文/羅永秀 胡明軍    圖/  責任編輯/ 羅永秀    2019年03月07日   [ ]

  

隨著采煤司機摁下啟動按鈕,“隆隆”的機器聲打破了800米地心深處的沉寂,機械設備自如地移溜、割煤、頂溜,整個工序一氣呵成。坐在集控中心操控室通過視頻就可以隨時掌握生產狀況,塵封數億年的“烏金”源源不斷地被運出地面。這是渝新公司打通一礦采煤一隊西22701薄煤層工作面無人值守遠程自動化開采的作業場景。

挑戰薄煤層極限,開啟數字時代!“只見烏金滾滾,不見礦工身影。”這便是打通一礦薄煤層實現自動化開采的真實寫照。

 目前,這項在煤炭開采中被稱為“薄煤綜采遠程自動化開采”的新技術,在采高只有1.3米的重慶能投渝新能源打通一礦西22701工作面得到成功應用。

 無人值守自動化開采,減輕了工人勞動強度,確保了人員安全。它運用數字化技術,回采效率提升達50%,減少用人達46%,對打通一礦實現科學發展具有重要意義。

設備量身定做,實現精準開采

打通一礦設計生產能力180萬噸,可采儲量5526.7萬噸,其中薄煤層儲量達 1995.5萬噸,屬于高瓦斯突出礦井。特別是薄煤層開采,面臨著作業空間小、工作條件惡劣、安全系數低、回采效率低、經濟效益差等難題,被稱為“夾縫里淘金,骨頭縫里剔肉”。

為了保證煤炭資源“顆粒歸倉”,早在1982年,打通一礦便開始了探索,拉開了該礦薄煤層開采從高檔普采向綜采過渡的序幕。積累了豐富的薄煤層綜采工作面開采的經驗。2017年,打通一礦領導班子先后到陜西黃陵一礦、山東彬湖煤礦等自動化采煤水平領先的單位進行實地考察,結合本礦實際開展了自動化采煤裝備選型,決定由北京天地瑪珂公司作為總承包商,按照“大功率、高強度、高可靠、少維護”的總體要求,對西22701N自動化工作面的設備進行選型設計.

西22701北工作面面寬約153米,推進長度約700米,工作面煤厚0.75米至1.1米,煤層傾角7至12度。這些客觀條件使它成為重慶能源集團第一個高產高效的無人值守遠程自動化薄煤層綜采工作面。

根據地質賦存條件,該工作面選用的采煤機是:MG2×125/570-WD7雙滾筒采煤機。考慮到薄煤層空間狹窄,該礦還定制了配備SGZ730/2×200型刮板輸送機和SZZ730/132型橋式轉載機,以及ZY4200/08/17.5D(96架)、ZYG4200/08/17.5D(4架)液壓支架。該設備的自動化綜采控制系統,由SAM綜采自動化系統、SAC電液控制系統、SAP智能集成供液系統及對應供配電系統組成。

具體生產時,員工在遠離工作面1000米外的自動化操作室,由電液控主機、數據集成主機、自動化視頻主機和采煤機遠程控制主機組成的自動化遠程操作系統,就可以完成割煤、推溜、移架、裝煤、拖纜和運輸等生產流程,并對關鍵設備和工作狀況進行實時監控,對三機運行參數進行協調匹配,對三機故障進行保護和聯動,實現“無人”化開采。

減輕工人勞動量,開啟采煤新時代

談到現在的工作環境,采煤一隊員工蔣健說:“以前,我們都要蹲在工作面查看采煤機組、液壓支架等設備的運行情況,有些狹窄地段甚至要爬行,一個班下來,腰酸腿疼、疲憊不堪。現在我們在操控臺通過操作鍵盤就能快速查看每臺設備的運轉情況,以前真的不敢想象。”

為了讓職工盡快掌握設備操作要領,讓采煤系統高效運轉起來,打通一礦選拔技術骨干到電液控和采煤機廠家學習遠程自動化操作。讓他們親自參與自動化設備的安裝工作,迅速掌握自動化系統的安裝程序和布置運行原理。礦上還將廠家技術人員請到井下,對自動化操作工進行現場培訓、講解、演練,保證操作工都能夠熟練掌握自動化操作要領、排查和處理日常故障。

通過實施薄煤層自動化開采,資源回收率由68%提高到98%,員工由原來每班需要 16人的工作面,現在每班最多需要9人。在去年9月份,該礦創出了日最高推進3.15米和最高日產1100噸的薄煤綜采新紀錄。

 智能化“無人”開采,我們仍在路上        

 智能化無人開采是煤炭精準開采的技術支撐和重要實踐。不過,專家坦言,我國智能化無人開采技術仍處于初級階段,關鍵性技術需要攻關,制約推廣應用的因素需要破解。

  中國工程院院士、中國煤炭科工集團有限公司首席科學家王國法表示,目前在地質條件好的礦區煤炭智能開采取得很好效果,但由于煤礦開采條件的多樣性和復雜性,智能化開采遠未達到預期理想的效果和目標,仍需突破核心技術的短板。 煤礦井下情況特殊,有甲烷、一氧化碳等易燃易爆氣體,也有電磁波衰減嚴重,電網電壓波動范圍大,使煤礦智能化水平嚴重滯后于現代社會發展步伐。打通一礦礦長張鳳芹說: “打通一礦將在新技術新設備的運用和研究上走出一條新的路子,將智能化開采之路進行到底”。

 
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