田陈煤矿:打造全国首个360米上山运煤超长综采工作面
复杂的地质条件、紧张的采场接续、庞大的生产系统、严峻的安全压力、沉重的吨煤成本……在艰辛中步履前行的田陈煤矿,如何突破困境的枷锁和路径的依赖,加快新旧动能转换的脚步,实现效益改善,效率提升?让我们走进田陈煤矿,探索他们在实现新旧动能转换的背后究竟有着怎样的“制胜法宝”?
2017年12月31日,山东能源枣矿集团田陈煤矿7123工作面一次性通过准入验收并投入生产。4项技术全国领先、2套装备世界领先、生产装备总投入7400余万元、46个日夜的团结奋战……田陈人以敢为人先的创新精神和团结实干的拼搏精神,成功打造了全国首个360米上山运煤的超长综采工作面。
成绩的背后饱含着奋斗的辛劳,承载着拼搏的汗水,更刻录着田陈安全有效益可持续发展的艰辛步履。
量身定做“高端设备”
一场瞄准大型成套设备、数控智能装备的谋篇布局,迅疾提速,密集落子。
7123综采工作面原设计长度分别为210米、90米和60米的三个工作面,经过反复论证,大胆创新,推倒了“对拉开采”及“逐面推采”等设计方案,最终确立“合三为一”回采方案。但是如何实现超长工作面的综机配套?没有可查阅的资料范本,没有可借鉴的成功经验,设备设计选型成为拍板定案的难题。
矿长曹允钦在方案设计会上说:“降低安全管理难度、减少生产投入、减轻劳动强度、提高资源回收率和生产效率,就要在方案设计,技术革新上找出路。现在我们就要拿出第一个吃螃蟹的勇气,不仅要干成事,而且要依靠数据量身定做‘高端设备’,打造装备升级的示范工作面。”
技术难题就是攻关课题。如何把高端装备制造的创新,应用复杂地质条件的田陈井下?他们独辟蹊径,搭建起产学研联盟,打通了应用企业、装备制造企业、科研机构的对接路线。设备科科长杜洪生带着资料,跑到了郑州煤机液压电控有限公司、宁夏天地重型装备科技有限公司等业内领先厂家,与技术人员讨论研究选型改造方案。
“你们把ZF7000/23/47液压支架改成四立柱电液控在全国尚属首例,你们有信心、有方案,我们愿意尝试。”郑州煤机液压电控有限公司负责人话语中透露着坚定。
协议签订后,厂家技术人员带着电源箱、隔离耦合器、红外线接收器安装挂块来到田陈煤矿,与矿井技术队伍一起,经过20天不懈努力完成该矿94架老旧液压支架的改造,全部实现电液控自动控制,节约成本支出1000万元。
每一台设备,都可以说是“私人定制”,从接单到交货,都是一次系统创新。经过多次沟通论证,单元巷道支架、单轨吊、大功率采煤机、刮板运输机融入着田陈智慧定制成功。其中引进美国PTT摩擦限矩器、德国蒂勒扁平链条,为360米工作面上山运煤提供安全保障,也实现了从国内一流向世界领先迈进。
“这套单元巷道支架不仅通过液压千斤顶增加接底面积,而且还可以自己‘走路’,与单轨吊协作配合实现快速移动,和以前的人工挪移,快了可不是一点点,工作效率至少提升3倍以上,真是太好用了。”这是现场作业人员对全国首创的单轨吊和单元巷道支架成套设备的真实评价。
通过“私人定制”的装备升级,推进了综合自动化系统建设,综机开采逐步从机械化向信息化、智能化、数字化迈进,7123工作面主要设备都已实现了“一键式”启停,在调度中心可以对工作面主要设备和系统全面监控。工作面单产能力提高16.7%,工效提升30%以上,真正实现了“以机减人、以机提效”。
自主创新“变废为宝”
田陈煤矿断层多、煤层赋存条件差,导致安撤工作的频繁而复杂。作为工作面安装主要设备之一的液压支架,吨位重、组装难,一旦进入井下就无法借助其它大型吊装设备,所以每安装一个支架其困难是可想而知。如何实现快速安装保接续,破解制约工程进度的瓶颈。
工欲善其事,必先利其器。在多方打听中,田陈煤矿技术人员来到几百公里之外的南京某厂。但是非所愿,在厂房的一角的移架平台已是锈迹斑斑,由于容易歪架、断链伤人等安全隐患的存在,厂家已经放弃该装备的生产制造。
抱着试试看的心里,他们联系厂家把几乎废弃的平台拉回了矿,开始了自主改造创新。车间成为加工厂,厂区成为试验田。焊花飞舞、机床轮转,降高度、缩长度、液压系统改造、拉移方式改造、操作方式改造。7天后一台崭新的液压支架安装平台在综修工区试验成功。新平台配合机械手,具备旋转和自动移架功能,实现“变废为宝”。自主研发的新装备工效由传统安装方式的每天15人、5架提升为每天9人、8架。短短46天完成7123工作面安装,为困境中的田陈赢得宝贵的时间。
南京厂家得到信息后,再次来到田陈煤矿,看着“复活”的新平台,再也掩饰不住内心的喜悦,握着“田陈工匠”的手直言感谢。
运搬工区“创客空间”也是自主创新“变废为宝”的实践基地。“创新大拿”刘慧明、史宝刚细数自己的创新成果面带微笑,最让他们骄傲的是用智慧和双手,换来设备的性能优化、效率提高。
北七东翼架空乘人装置使用的“自动推拨装置”,就是利用废旧皮带和钢管,通过自主设计、自主施工,实现架空乘人装置吊椅的自动拐弯,每年创造经济价值40余万元。谈及这个创新,刘慧明说:“我们矿的巷道最大的特点就是上下山多,拐弯多,工友们忙乎一个班也累了,我的创新能给他们减轻点体力消耗,还能把废旧的物资充分利用起来,真是两全其美的事。”
数据搭建“智能平台”
实现由机械化向智能化矿山的升级转变,才能向着高质量发展的目标迈进。近年来,田陈煤矿积极构建“矿山整体数字化、系统机构网络化、系统管理智能化、过程控制自动化、生产集约高效化”的综合信息化体系。
该矿对矿井现有的供电系统、压风系统、通风风系统、排水系统、提升系统、运输系统、监测监控系统、人员定位系统等进行数据整合,统一接入综合信息化平台,实现数据共享,消灭信息孤岛现象。信息平台共涵盖数据监测点7000余个、安全监测监控分站71个、每天上传处理30000余条数据。
在矿生产调度中心,集调度运营管理、高清数字视频监控、矿井应急救援、安全生产综合自动化平台、矿井三维地理信息展示于一体的综合平台,为矿井安全生产保驾护航。
“目前,全矿井上下10个变电所、3个排水泵房、14部皮带实现远程自动化控制,主扇风机、主提升机、压风机具备远程监测功能,我们在集控室和办公室都可以查看设备运行基础数据,大大增加了系统运行的可靠性,切实感受到数字化矿山带来的好处。”机电副总师褚福星深有感触地说到。
另外,该矿通过自主开发,融合安全联保、违章统计、薄弱人员排查、隐患预警等功能的安全信息化管理软件,通过手机短信通知、平台在线查阅、APP客户端等方式,时刻发挥着安全“哨兵”的作用。
在困境中求变、求新、求活,技术创新,融合发展,让田陈煤矿的新旧动能转换插上了腾飞的翅膀,也成为田陈煤矿在实现高质量发展中持续增强核心竞争力的法宝。