近日，山東能源首個(gè)千萬噸級(jí)中厚煤層超長智能化綜采工作面在鄂爾多斯公司轉(zhuǎn)龍灣煤礦建成并投入生產(chǎn)，該工作面長420米，煤層平均厚度2.6米，最高日產(chǎn)煤炭3.1萬噸，達(dá)到中厚煤層智能化開采年產(chǎn)千萬噸水平。

高標(biāo)準(zhǔn) 夯實(shí)安全運(yùn)行基礎(chǔ)

山東能源集團(tuán)、兗礦能源集團(tuán)和鄂爾多斯公司根據(jù)轉(zhuǎn)龍灣煤礦中厚煤層占整個(gè)資源儲(chǔ)量的38%的實(shí)際情況，明確了實(shí)施中厚煤層智能高效開采戰(zhàn)略思路，要求礦井在實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)、延長礦井年產(chǎn)1000萬噸服務(wù)年限和中厚煤層智能化開采、提升礦井核心競(jìng)爭(zhēng)力上“走在前、做表率”。在上級(jí)公司的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，礦井自2019年10月起，成立專項(xiàng)工作組，圍繞現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，積極開展中厚煤層年產(chǎn)千萬噸智能高效開采關(guān)鍵技術(shù)實(shí)踐研究，從技術(shù)論證、工作面設(shè)計(jì)、裝備配套、設(shè)備加工制造、工作面安裝、隊(duì)伍建設(shè)等各個(gè)方面開展創(chuàng)新研究，歷時(shí)兩年多時(shí)間，建成山東能源集團(tuán)首個(gè)420米超長智能化常態(tài)化運(yùn)行工作面，具備了年產(chǎn)1000萬噸能力。

“智能化綜采設(shè)備的高可靠性是實(shí)現(xiàn)常態(tài)化運(yùn)行的關(guān)鍵，在礦能源集團(tuán)、兗礦能源集團(tuán)設(shè)備管理中心和鄂爾多斯公司的支持幫助下，我們?cè)谠O(shè)備選型方面注重高可靠性的同時(shí)，根據(jù)中厚煤層現(xiàn)場(chǎng)條件，合理選用配套設(shè)備，既不能‘大馬拉小車’，增加生產(chǎn)成本，也不能‘小馬拉大車’，影響生產(chǎn)效率。”轉(zhuǎn)龍灣煤礦總工程師李魯杰說。

以科學(xué)、高效、智能、經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)，在兗礦能源集團(tuán)統(tǒng)一規(guī)劃下，通過走出去廣泛調(diào)研、查閱國內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，充分借鑒國內(nèi)外相近條件先進(jìn)礦井經(jīng)驗(yàn)，依托山東能源集團(tuán)、兗礦能源集團(tuán)雄厚的裝備技術(shù)優(yōu)勢(shì)，按照統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實(shí)施的原則，突出工作面、煤流運(yùn)輸線，合理規(guī)劃工作面設(shè)計(jì)和設(shè)備配套選型，搭載成熟的智能化系統(tǒng)，構(gòu)建了23301中厚煤層高端智能化工作面，并且解決了裝備升級(jí)、人才培養(yǎng)、技術(shù)攻堅(jiān)、管理機(jī)制等方面制約智能化建設(shè)的關(guān)鍵難題18項(xiàng)。

“現(xiàn)在投入使用的智能化采煤機(jī)，具備了生產(chǎn)能力高、智能化功能全、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳、遠(yuǎn)程控制、刮板機(jī)煤流檢測(cè)、實(shí)時(shí)俯仰采控制、自動(dòng)躲避支架功能，并通過預(yù)設(shè)工作面輪廓和程序截割，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)完全自動(dòng)化運(yùn)行。”轉(zhuǎn)龍灣煤礦副總工程師苗峰說。

秉承兗礦能源“358”設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、使用的管理理念，特別在支架制造上，充分發(fā)揮兗礦能源成熟的高端支架加工制造技術(shù)，按照8年不上井的目標(biāo)，從設(shè)備上滿足高產(chǎn)高效。選用兗礦東華重工生產(chǎn)的高端液壓支架，該支架具備楔形點(diǎn)自動(dòng)調(diào)面、支架空頂檢測(cè)、3D可視化防碰撞、自動(dòng)找直等功能，為采煤機(jī)安全高效運(yùn)行提供了可靠的防護(hù)。膠運(yùn)順槽選用變頻智能調(diào)速、自動(dòng)張緊功能的膠帶運(yùn)輸機(jī)，裝備每秒1.8米的高鏈速刮板輸送機(jī)和每秒2.2米的高鏈速轉(zhuǎn)載機(jī)，確保了整個(gè)工作面“割得下、運(yùn)得出、護(hù)得牢”。

強(qiáng)培訓(xùn) 筑牢穩(wěn)定運(yùn)行保障

在綜采工區(qū)職工的口袋里每人都裝著一本卡片手冊(cè)，卡片上寫著每臺(tái)設(shè)備按鍵的中英文對(duì)照單詞，由于綜采設(shè)備操控面板上的按鍵名稱都是英文，綜采工區(qū)干部職工就想出了這個(gè)辦法，讓職工能夠迅速掌握每個(gè)按鍵的名稱和功能。

“要想讓我們這些‘大老粗’盡快認(rèn)識(shí)這些‘洋字碼’，這種辦法雖然簡(jiǎn)單但很有效。”綜采工區(qū)區(qū)長邵長征說。

把干部職工鍛造成智能化采煤的精兵強(qiáng)將，是保障智能化工作面穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)重要舉措。礦井以轉(zhuǎn)變思想認(rèn)識(shí)為突破口，抓牢管理層、技術(shù)層、操作層“三個(gè)層次”培訓(xùn)，創(chuàng)建“五三”培訓(xùn)機(jī)制，在設(shè)備系統(tǒng)安裝調(diào)試、程序參數(shù)調(diào)整優(yōu)化、后期運(yùn)行維護(hù)等關(guān)鍵時(shí)期開展重點(diǎn)培訓(xùn)，確保干部職工全面了解設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，全面掌握調(diào)試、運(yùn)行方式方法，在應(yīng)用層面擺脫了對(duì)廠家的依賴。

根據(jù)不同層級(jí)、崗位開展專項(xiàng)培訓(xùn)，系統(tǒng)梳理智能化系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、各子系統(tǒng)功能原理構(gòu)成、設(shè)備安裝使用標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備檢維修標(biāo)準(zhǔn)等培訓(xùn)內(nèi)容，組織礦領(lǐng)導(dǎo)、專業(yè)技術(shù)管理人員、崗位作業(yè)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，確保各層級(jí)、各崗位人員達(dá)到“四懂四會(huì)”，即懂工藝、懂結(jié)構(gòu)、懂性能、懂原理，會(huì)操作、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)處理。

針對(duì)程序編寫和應(yīng)用人才短缺的實(shí)際，先后組織開展了智能化系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)組態(tài)編程等培訓(xùn)，4名工程技術(shù)人員掌握了智能化應(yīng)用組態(tài)編程技術(shù)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際編制實(shí)用的組態(tài)程序，編制了233采區(qū)8部皮帶機(jī)和2部刮板輸送機(jī)聯(lián)合集中控制組態(tài)應(yīng)用軟件，既保障了系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，又提高了處理問題的能力，取得了良好的應(yīng)用效果，解決了“懂生產(chǎn)不懂程序、懂程序不懂生產(chǎn)”的痛點(diǎn)。

同時(shí)，運(yùn)用采取“請(qǐng)進(jìn)來、走出去”的方式，選派15人到設(shè)備廠家學(xué)習(xí)，把生產(chǎn)調(diào)試中出現(xiàn)的問題逐一記錄，請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家專業(yè)技術(shù)人員有針對(duì)性地講解，做到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際與理論知識(shí)快速融合，提高了職工解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題的能力。

采取在“干中學(xué)、在學(xué)中干”的思路，把新分配的8名學(xué)理工專業(yè)的大學(xué)生全部分配到采煤一線區(qū)隊(duì)，發(fā)揮大學(xué)生接受能力強(qiáng)、可塑性強(qiáng)、能較快地熟悉接受吸收新事物的特點(diǎn)，讓大學(xué)生率先在實(shí)際工作中掌握智能化工作面的理論知識(shí)和操作要領(lǐng)，通過技術(shù)課、現(xiàn)場(chǎng)教等形式“反哺”一線操作職工。

“從第一臺(tái)設(shè)備吊裝、第一個(gè)部件的組合、第一條管路的鋪設(shè)到工作面實(shí)現(xiàn)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)，每一個(gè)工序的第一次都是由大學(xué)生完成的，這樣有利于我們快速打造一支懂工藝、懂結(jié)構(gòu)、懂性能、懂原理，會(huì)操作、會(huì)保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)處理的職工隊(duì)伍。”綜采工區(qū)區(qū)長邵長征說。

求精益 推動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行高效

從今年3月份設(shè)備到礦，到4月24日工作面第一刀煤落地，在23301工作面智能化常態(tài)化運(yùn)行的基礎(chǔ)上，圍繞減人、增量、保安、提效目標(biāo)，先后進(jìn)行了采煤機(jī)割煤工藝研究，將工作面截割工藝由18個(gè)工藝段優(yōu)化到12個(gè)，并確定了不同工藝段的煤機(jī)最佳運(yùn)行速度，工作面中部平均割煤速度達(dá)到每分鐘10米以上，每刀割煤用時(shí)51.85分鐘，全天最高割煤達(dá)20刀、最高日產(chǎn)達(dá)3.1萬噸。對(duì)61個(gè)支架電液控關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，增加收伸縮降柱動(dòng)作，調(diào)整抬底和降抬底延遲時(shí)間，實(shí)現(xiàn)支架動(dòng)作“快、準(zhǔn)、穩(wěn)”，單架的移架時(shí)間控制在10秒以內(nèi)。同時(shí)開展了現(xiàn)場(chǎng)適用性寫實(shí)，精確查找智能化系統(tǒng)設(shè)備問題，不斷調(diào)整、優(yōu)化參數(shù)，反復(fù)試驗(yàn)論證，形成了符合人工操作習(xí)慣的采煤機(jī)三角煤自動(dòng)截割程序和端頭自動(dòng)化支架電液控控制程序，實(shí)現(xiàn)了全工作面支架自動(dòng)跟機(jī)常態(tài)化運(yùn)行，自動(dòng)跟機(jī)移架到位率達(dá)到99%，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，工作面正常生產(chǎn)期間作業(yè)人員由9人減至3人。

“現(xiàn)在工作面控制移動(dòng)液壓支架，不像以前需要幾個(gè)人完成，現(xiàn)在我一個(gè)人輕輕松松手抄到兜里就把錢掙了”綜采工區(qū)支架工侯連濤高興地說。

在此基礎(chǔ)上，并利用3D建模軟件建成3D虛擬可視化工作面，結(jié)合5G視頻系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握工作面設(shè)備工作狀態(tài)，有效輔助工作面生產(chǎn)管理。

作為山東能源集團(tuán)首個(gè)千萬噸級(jí)中厚煤層超長智能化綜采工作面的成功建設(shè)示范，掀起了較薄煤層智能開采新篇章，為較薄煤層開采提供了成功經(jīng)驗(yàn)，也為實(shí)現(xiàn)“155”“277”“388”減人增安提效目標(biāo)奠定基礎(chǔ)，礦井將繼續(xù)探索安全高效的智能開采生產(chǎn)模式，努力把中厚煤層智能化綜采設(shè)備優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大，努力為山東能源集團(tuán)、兗礦能源集團(tuán)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量。