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智能動(dòng)態(tài)
從機(jī)械化掘進(jìn)邁進(jìn)到智能化快速掘進(jìn)的歷史性跨越——陜煤集團(tuán)曹家灘礦業(yè)公司智能快掘誕生記
2022-10-19 10:41:45   來(lái)源: 

從機(jī)械化掘進(jìn)邁進(jìn)到智能化快速掘進(jìn)的歷史性跨越

——陜煤集團(tuán)曹家灘礦業(yè)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(yè)公司成功下線。從連采機(jī),到快速掘錨成套裝備,到智能快掘新體系,我們實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)三級(jí)跳的歷史性跨越,經(jīng)過(guò)十大類200余項(xiàng)的優(yōu)化升級(jí)改造,取得10項(xiàng)行業(yè)領(lǐng)先成果。智能快掘作為革命性示范推廣項(xiàng)目,引起了煤炭行業(yè)的廣泛關(guān)注。曹家灘公司黨委書記、董事長(zhǎng)雷亞軍說(shuō)。


困境突圍:開山辟路勇做行業(yè)先鋒

我國(guó)煤炭掘進(jìn)工藝,從炮掘、懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)、連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)、掘錨機(jī)掘進(jìn),雖然技術(shù)不斷演變進(jìn)步,煤巷月掘進(jìn)進(jìn)尺也從70-90m800-1000m,發(fā)展到1000-1200m,但采掘失衡難題始終沒(méi)有從根本上解決。

重采煤、輕掘進(jìn)的傳統(tǒng)思想長(zhǎng)期存在。智能化開采高歌猛進(jìn),采掘接續(xù)矛盾就更為突出。曹家灘公司礦建初期,沿用傳統(tǒng)的連采機(jī)掘進(jìn),月進(jìn)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(shuō)。

發(fā)展煤礦快速掘進(jìn)成套裝備與關(guān)鍵技術(shù)、構(gòu)建掘支運(yùn)一體化智能快速掘進(jìn)技術(shù)與裝備體系,提高掘進(jìn)智能化水平,是中國(guó)煤炭行業(yè)智能化發(fā)展的迫切需求。

現(xiàn)實(shí)迫切需要,時(shí)代強(qiáng)烈召喚。國(guó)家能源局2016年底發(fā)布的《能源技術(shù)創(chuàng)新十三五規(guī)劃》,提出2020年前要突破掘支運(yùn)一體化快速掘進(jìn)系統(tǒng)重大關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵裝備,構(gòu)建形成適應(yīng)不同地質(zhì)條件的快速掘進(jìn)技術(shù)與裝備體系,全面提高巷道掘進(jìn)工效。

20202月,國(guó)家發(fā)改委等發(fā)布《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出要重點(diǎn)突破智能快速掘進(jìn)等技術(shù)與裝備,突破制約煤礦智能化發(fā)展的瓶頸,提高智能裝備的成套化和國(guó)產(chǎn)化水平。

如何擺脫困境、補(bǔ)齊短板、破解難題?我們?nèi)翰呷毫χ鲃?dòng)作為,聯(lián)合攻關(guān)積極探索,用了三年時(shí)間,曹家灘公司的名字就鐫刻在了中國(guó)煤礦快速掘進(jìn)的歷史上。曹家灘公司黨委副書記、工會(huì)主席王軍自豪地說(shuō)。

從單月掘進(jìn)進(jìn)尺2020米,到今年9月份新紀(jì)錄2185米,也只有曹家灘能夠打破曹家灘的紀(jì)錄。


雙四奇跡:從1.04.0均保持行業(yè)第一

誕生于曹家灘公司的全國(guó)首套智能快速掘錨成套裝備,從1.0版到4.0版,持續(xù)保持著全國(guó)煤炭行業(yè)的第一。設(shè)備從單一到成套,從適應(yīng)單一大斷面到適應(yīng)不同地質(zhì)條件,從機(jī)械設(shè)備到智能裝備,從智能裝備到關(guān)鍵核心技術(shù),曹家灘公司創(chuàng)造了智能快掘設(shè)備的雙四奇跡。

20196月,曹家灘公司與中國(guó)鐵建重工集團(tuán)等6家單位聯(lián)合研制的全國(guó)首臺(tái)使用于煤礦的大斷面快速掘錨機(jī)設(shè)備在井下開始服役,這就是1.0版。

1.0版基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)100多次的技術(shù)改進(jìn),201911月,第二臺(tái)套智能掘錨成套裝備下井運(yùn)行,是為2.0版。2.0版增加了泡沫除塵、可升降鏟板、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用,達(dá)到集探、掘、支、運(yùn)于一體,提高了設(shè)備成巷速度,徹底破解了礦井采掘失衡難題。

202010月,第三臺(tái)套智能掘錨成套裝備下井運(yùn)行,是為3.0版。3.0版主要是在裝備智能化方面實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破,將工作面作業(yè)人數(shù)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(dòng)化施工系統(tǒng)、噴涂支護(hù)技術(shù)、巷道隨掘變形動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面實(shí)現(xiàn)核心關(guān)鍵技術(shù)突破,形成了基于鉆錨一體化自動(dòng)支護(hù)的新一代智能快掘系統(tǒng)。在當(dāng)月召開的智能鉆錨一體化快掘4.0地面聯(lián)調(diào)啟動(dòng)儀式上,地面聯(lián)調(diào)聯(lián)試圓滿成功,隨后正式入井作戰(zhàn)

快掘裝備:4項(xiàng)創(chuàng)新成果和6項(xiàng)行業(yè)領(lǐng)先創(chuàng)新成果

智能快掘裝備進(jìn)行了十大改造,具體包括系統(tǒng)適應(yīng)性優(yōu)化配置、錨護(hù)系統(tǒng)智能化、超長(zhǎng)距自移式連續(xù)運(yùn)輸機(jī)、記憶式自適應(yīng)截割系統(tǒng)、可視化遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)、源頭即時(shí)全覆蓋立體除塵、機(jī)身姿態(tài)自糾系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)感知安全防護(hù)系統(tǒng)、組合式精準(zhǔn)定位系統(tǒng)、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(xiàng)創(chuàng)新成果。首次實(shí)現(xiàn)了整機(jī)智能化作業(yè);研發(fā)創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)首臺(tái)大斷面機(jī)械化施工的全新”“”“”“運(yùn)一體化成套裝備;首次集合了煤礦巷道快速掘進(jìn)、支護(hù)、運(yùn)輸協(xié)同連續(xù)作業(yè)功能;研制了國(guó)內(nèi)首個(gè)自動(dòng)支護(hù)關(guān)鍵裝備,實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)迎頭隨掘隨支。

通過(guò)四年的實(shí)踐應(yīng)用,曹家灘公司的智能快掘系統(tǒng)取得了6項(xiàng)中國(guó)煤炭行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)成果。首創(chuàng)快速掘進(jìn)作業(yè)方法,首次創(chuàng)新采用泡沫除塵+負(fù)壓風(fēng)機(jī)+附壁風(fēng)筒+水霧壓塵系統(tǒng),首次采用高精準(zhǔn)機(jī)身定位導(dǎo)航系統(tǒng),首次實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下,煤礦巷道大斷面一次截割成型和全斷面機(jī)械化支護(hù),首次打造了少人則安的本質(zhì)安全型掘進(jìn)工作面,

首次研發(fā)出不停機(jī)延伸6000m超長(zhǎng)距離連續(xù)膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)。

行業(yè)影響:中國(guó)煤炭掘進(jìn)的一次革命

煤礦智能快掘裝備是從鐵路挖隧道設(shè)備引進(jìn)改造的,全國(guó)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)就在我們煤礦召開,項(xiàng)目在裝備、技術(shù)、體系建設(shè)上都取得了一系列創(chuàng)新成果,成為中國(guó)煤炭掘進(jìn)的一次革命。曹家灘公司副總工程師王路說(shuō)。

曹家灘公司牽頭編制了《煤礦智能化快速掘進(jìn)工藝標(biāo)準(zhǔn)》。標(biāo)準(zhǔn)編號(hào):T/ZKJXX00013-2021,自202131日起正式實(shí)施。

20216月,由中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織對(duì)曹家灘公司快速掘進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)行了成果鑒定,袁亮、康紅普、王國(guó)法三位院士領(lǐng)銜的鑒定委員會(huì)鑒定結(jié)論為國(guó)際領(lǐng)先水平。認(rèn)為研究思路成熟、技術(shù)普適性強(qiáng),在行業(yè)內(nèi)具有示范效應(yīng)。項(xiàng)目入圍中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)2021年煤炭行業(yè)科學(xué)技術(shù)最高獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)審。

20219月,曹家灘公司《智能掘進(jìn)技術(shù)及成套裝備研發(fā)與示范》項(xiàng)目被中國(guó)煤炭公司協(xié)會(huì)評(píng)為2019-2020年度煤炭行業(yè)兩化深度融合重點(diǎn)推薦優(yōu)秀項(xiàng)目。

陜煤曹家灘礦井智能化快掘技術(shù)優(yōu)化與應(yīng)用的技術(shù)研究項(xiàng)目被納入煤炭行業(yè)標(biāo)桿示范項(xiàng)目。

該項(xiàng)目工業(yè)化試驗(yàn)成功后,已在陜西榆林、山西臨汾、呂梁、內(nèi)蒙古鄂爾多斯等多個(gè)礦區(qū)30余對(duì)礦井應(yīng)用,得到煤礦的好評(píng),為煤巷快速掘進(jìn)技術(shù)升級(jí)革新闖出了一條新路。

陜煤曹家灘礦業(yè)公司在快速掘進(jìn)研究與應(yīng)用方面一直是煤炭行業(yè)的領(lǐng)頭羊、排頭兵,智能化快速掘進(jìn)已經(jīng)成為曹家灘煤礦一張亮麗的名片。”20227月,在我國(guó)首套鉆錨一體化智能快掘成套裝備下線儀式中國(guó)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(jīng)處于研發(fā)和模擬試驗(yàn)階段,為礦井10米超大采高工作面的順槽掘進(jìn)和解決超大斷面巷道分次截割難題提供裝備技術(shù)支持。

有關(guān)專家認(rèn)為,曹家灘公司的智能快掘項(xiàng)目,形成了大斷面快速掘進(jìn)技術(shù)體系,有效保障了礦井生產(chǎn)接續(xù),從根本上保證了掘進(jìn)工作面安全,大大降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,走出了一條自動(dòng)化、智能化、少人化快速掘進(jìn)道路。這顯著提升了我國(guó)大斷面煤巷快掘技術(shù)與裝備水平,對(duì)全國(guó)煤礦巷道實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)具有標(biāo)桿示范效應(yīng),在中國(guó)煤礦快速掘進(jìn)的歷史上留下濃墨重彩的一筆。


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