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  • 基層要聞

    從機械化掘進邁進到智能化快速掘進的歷史性跨越——陜煤集團曹家灘礦業公司智能快掘誕生記

    作者: 賀芳     時間: 2022-10-18     點擊: 查詢中   

    從機械化掘進邁進到智能化快速掘進的歷史性跨越

    ——陜煤集團曹家灘礦業公司智能快掘誕生記


    2022921日,智能快速掘錨成套裝備4.0版在陜煤曹家灘礦業公司成功下線。從連采機,到快速掘錨成套裝備,到智能快掘新體系,我們實現掘進三級跳的歷史性跨越,經過十大類200余項的優化升級改造,取得10項行業領先成果。智能快掘作為革命性示范推廣項目,引起了煤炭行業的廣泛關注。曹家灘公司黨委書記、董事長雷亞軍說。


    困境突圍:開山辟路勇做行業先鋒

    我國煤炭掘進工藝,從炮掘、懸臂式掘進機掘進、連續采煤機掘進、掘錨機掘進,雖然技術不斷演變進步,煤巷月掘進進尺也從70-90m、800-1000m,發展到1000-1200m,但采掘失衡難題始終沒有從根本上解決。

    重采煤、輕掘進的傳統思想長期存在。智能化開采高歌猛進,采掘接續矛盾就更為突出。曹家灘公司礦建初期,沿用傳統的連采機掘進,月進尺300-500米,造成采掘接替異常緊張。曹家灘公司總工程師王銳回憶說。

    發展煤礦快速掘進成套裝備與關鍵技術、構建掘支運一體化智能快速掘進技術與裝備體系,提高掘進智能化水平,是中國煤炭行業智能化發展的迫切需求。

    現實迫切需要,時代強烈召喚。國家能源局2016年底發布的《能源技術創新十三五規劃》,提出2020年前要突破掘支運一體化快速掘進系統重大關鍵技術及關鍵裝備,構建形成適應不同地質條件的快速掘進技術與裝備體系,全面提高巷道掘進工效。

    20202月,國家發改委等發布《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》,提出要重點突破智能快速掘進等技術與裝備,突破制約煤礦智能化發展的瓶頸,提高智能裝備的成套化和國產化水平。

    如何擺脫困境、補齊短板、破解難題?我們群策群力主動作為,聯合攻關積極探索,用了三年時間,曹家灘公司的名字就鐫刻在了中國煤礦快速掘進的歷史上。曹家灘公司黨委副書記、工會主席王軍自豪地說。

    從單月掘進進尺2020米,到今年9月份新紀錄2185米,也只有曹家灘能夠打破曹家灘的紀錄。


    雙四奇跡:從1.04.0均保持行業第一

    誕生于曹家灘公司的全國首套智能快速掘錨成套裝備,從1.0版到4.0版,持續保持著全國煤炭行業的第一。設備從單一到成套,從適應單一大斷面到適應不同地質條件,從機械設備到智能裝備,從智能裝備到關鍵核心技術,曹家灘公司創造了智能快掘設備的雙四奇跡。

    20196月,曹家灘公司與中國鐵建重工集團等6家單位聯合研制的全國首臺使用于煤礦的大斷面快速掘錨機設備在井下開始服役,這就是1.0版。

    1.0版基礎上,經過100多次的技術改進,201911月,第二臺套智能掘錨成套裝備下井運行,是為2.0版。2.0版增加了泡沫除塵、可升降鏟板、自動導航系統等技術應用,達到集探、掘、支、運于一體,提高了設備成巷速度,徹底破解了礦井采掘失衡難題。

    202010月,第三臺套智能掘錨成套裝備下井運行,是為3.0版。3.0版主要是在裝備智能化方面實現了質的突破,將工作面作業人數由14人減少至5人。

    20229月,首套鉆錨一體化智能快掘成套裝備投入使用,是為4.0版。4.0版主要是在鉆錨一體化錨桿及自動化施工系統、噴涂支護技術、巷道隨掘變形動態監測系統方面實現核心關鍵技術突破,形成了基于鉆錨一體化自動支護的新一代智能快掘系統。在當月召開的智能鉆錨一體化快掘4.0地面聯調啟動儀式上,地面聯調聯試圓滿成功,隨后正式入井作戰。

    快掘裝備:4項創新成果和6項行業領先創新成果

    智能快掘裝備進行了十大改造,具體包括系統適應性優化配置、錨護系統智能化、超長距自移式連續運輸機、記憶式自適應截割系統、可視化遠程操控系統、源頭即時全覆蓋立體除塵、機身姿態自糾系統、動態感知安全防護系統、組合式精準定位系統、超前鉆探。

    在曹家灘公司和各合作單位密切配合下,智能快掘裝備取得了4項創新成果。首次實現了整機智能化作業;研發創造了國內首臺大斷面機械化施工的全新”“”“”“一體化成套裝備;首次集合了煤礦巷道快速掘進、支護、運輸協同連續作業功能;研制了國內首個自動支護關鍵裝備,實現了掘進迎頭隨掘隨支。

    通過四年的實踐應用,曹家灘公司的智能快掘系統取得了6項中國煤炭行業領先的技術成果。首創快速掘進作業方法,首次創新采用泡沫除塵+負壓風機+附壁風筒+水霧壓塵系統,首次采用高精準機身定位導航系統,首次實現了復雜地質條件下,煤礦巷道大斷面一次截割成型和全斷面機械化支護,首次打造了少人則安的本質安全型掘進工作面,

    首次研發出不停機延伸6000m超長距離連續膠帶運輸機運輸系統。

    行業影響:中國煤炭掘進的一次革命

    煤礦智能快掘裝備是從鐵路挖隧道設備引進改造的,全國現場會就在我們煤礦召開,項目在裝備、技術、體系建設上都取得了一系列創新成果,成為中國煤炭掘進的一次革命。曹家灘公司副總工程師王路說。

    曹家灘公司牽頭編制了《煤礦智能化快速掘進工藝標準》。標準編號:T/ZKJXX00013-2021,自202131日起正式實施。

    20216月,由中國煤炭工業協會組織對曹家灘公司快速掘進項目進行了成果鑒定,袁亮、康紅普、王國法三位院士領銜的鑒定委員會鑒定結論為國際領先水平。認為研究思路成熟、技術普適性強,在行業內具有示范效應。項目入圍中國煤炭工業協會2021年煤炭行業科學技術最高獎項評審。

    20219月,曹家灘公司《智能掘進技術及成套裝備研發與示范》項目被中國煤炭公司協會評為2019-2020年度煤炭行業兩化深度融合重點推薦優秀項目。

    陜煤曹家灘礦井智能化快掘技術優化與應用的技術研究項目被納入煤炭行業標桿示范項目。

    該項目工業化試驗成功后,已在陜西榆林、山西臨汾、呂梁、內蒙古鄂爾多斯等多個礦區30余對礦井應用,得到煤礦的好評,為煤巷快速掘進技術升級革新闖出了一條新路。

    陜煤曹家灘礦業公司在快速掘進研究與應用方面一直是煤炭行業的領頭羊、排頭兵,智能化快速掘進已經成為曹家灘煤礦一張亮麗的名片。”20227月,在我國首套鉆錨一體化智能快掘成套裝備下線儀式中國工程院院士康紅普表示。

    20229月,曹家灘公司智能鉆錨一體化快掘4.0成功下線。目前,智能快掘5.06.0”已經處于研發和模擬試驗階段,為礦井10米超大采高工作面的順槽掘進和解決超大斷面巷道分次截割難題提供裝備技術支持。

    有關專家認為,曹家灘公司的智能快掘項目,形成了大斷面快速掘進技術體系,有效保障了礦井生產接續,從根本上保證了掘進工作面安全,大大降低了工人勞動強度,走出了一條自動化、智能化、少人化快速掘進道路。這顯著提升了我國大斷面煤巷快掘技術與裝備水平,對全國煤礦巷道實現快速掘進具有標桿示范效應,在中國煤礦快速掘進的歷史上留下濃墨重彩的一筆。(賀芳)

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