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宁夏煤业:向大倾角智能化综采工艺迈进

962 2020-11-19

当国家能源集团宁夏煤业公司梅花井矿综采一队职工杨磊第一次站在111801工作面向上看时,倾斜的角度让他有种站在山脚向上仰望的感觉。杨磊不由地在心底发出一声惊叹:“这么大角度,能行吗?”


早班班前会,综采一队主管技术员陈文向该队队长刘辰汇报工作时,也发出了同样的感慨。他们感慨的是同一件事,即宁夏煤业公司梅花井矿111801厚煤层大倾角复杂条件下综采自动化工作面技术的研发应用。如今,这一工作面已在梅花井矿成功应用。


提出邻架推底调、打侧护方案


按照宁夏煤业公司总体部署,9月,梅花井矿结合实际,决定在111801工作面开展智能化综采试验应用工作。

111801工作面结构复杂,属于不稳定煤层,平均倾角26度,局部能达到30度。在这种环境下应用综采自动化技术,容易导致支架和刮板机发生倒架和“上窜下滑”现象。一旦支架发生倾倒,不但严重影响生产,也会成倍增加维修的劳动强度。


“问题出现时,机遇也出现了。我们要提高科学调查能力,让技术应用符合实际情况。”梅花井矿党委书记杨万奇说,“既然没有对应的程序,那我们就给技术打上升级补丁,从无变有。”


梅花井矿迅速成立了一支科研攻关团队,深入一线工作面,通过跟经验丰富的老职工反复交流采煤工艺和实际移架流程,提出了邻架推底调、打侧护的方案。


他们根据现场跟机程序,对大倾角工作面的实际情况进行特殊处理;通过大数据,把人工的操作过程写入程序,进行自动操作。梅花井矿通过这一系列操作,将本需要6人至7人才能完成的工作减少到2人至3人。


“我们实现了‘人工+智能’的有机融合。”陈文笑着说。


实现自动跟机移架和记忆割煤


笔者近日来到正在检修的111801工作面。梅花井矿规定,综采队采用“4+X”柔性检修方式,每天早班4个小时检修。在工作面中,笔者看到,一组组整齐的支架撑起宽阔又高大的空间,工人们正有条不紊地干着活。


“智能化工作面主要有3个硬指标,即自动跟机移架、记忆截割和支架自动找直。”站在采煤机前,梅花井矿副矿长张杰文介绍,在复杂多变的地质条件下,梅花井矿实现了工作面自动收护帮板、降架拉移、煤机记忆截割自动运行。采高和速度按照记忆值和工作面位置一一对应,采煤机可在任意工艺段记忆截割。


梅花井矿机电副总工程师蒋栋弯腰指着位于支架底部的一个红外线接收器说:“每个液压支架都有这样一个红外线接收器,采煤机截割到这里,接收器就发送采煤机位置信息。工作面智能控制综合通信平台经过分析判断,把指令传给采煤机,进行智能化控制。”


不过,这个红外线数据传送曾让他们大伤脑筋。


开始时,他们使用的是电缆,但是传输容量太小,数据丢包;后来换成光缆,多次弯曲后容易损坏;最后使用多层胶管套住光缆,才解决了难题。


“我们摸索近2个月,最后既满足了带宽要求,又实现了实时传输。”张杰文说,“搞科研就是一个探索的过程,只有不断超越,才能实现创新。”


除了大倾角自动跟机移架和自动记忆割煤,自动化集成供液同样表现优异。根据工作面实际情况,研究人员研发出新的泵站智能调控系统,通过辅助控制器采集并控制泵站,实时监测泵站的运行状态,实现泵站间的数据共享和联动,提高了效率。


经过了前期的“阵痛”,技术和工作面匹配后的效果令人满意。该工作面实现了自动移架、自动伸缩、自动割煤、远程自动配液、供液,自动观测矿压,自动监测传输设备运转工况数据,照明、视频、语音、通信、报警等技术实现全覆盖。


截至10月底,该工作面跟机移架准确率达到100%、采出156万吨原煤,减人20%,整体效率大幅提高。自此,宁夏煤业公司厚煤层大倾角复杂条件下综采自动化工作面在梅花井矿建成。