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梁堅(jiān)毅:打造世界一流綜掘裝備 建設(shè)本質(zhì)安全高效礦井

作者:佚名 2009-11-22 11:16 來源:中國(guó)煤炭新聞網(wǎng)
作者系三一重裝常務(wù)副總經(jīng)理、研究院院長(zhǎng))


  現(xiàn)代煤礦對(duì)綜掘裝備的新要求

  隨著安全高效礦井的建設(shè),煤炭企業(yè)對(duì)于煤炭裝備的設(shè)備性能和可靠性要求越來越高,特別是神華集團(tuán)提出“高起點(diǎn)、高技術(shù)、高質(zhì)量、高效益、高產(chǎn)出”的理念以來,得到了越來越多的煤炭企業(yè)的認(rèn)同。其“一井一面百人千萬噸”的生產(chǎn)組織模式和世界第一工效的驕人業(yè)績(jī),已向世人證明了其高瞻遠(yuǎn)矚的領(lǐng)先意識(shí)。

  目前,高效綜采裝備已基本能夠滿足我國(guó)煤炭企業(yè)對(duì)綜采工作面安全高效的要求。但長(zhǎng)期以來,采掘失衡的現(xiàn)象在全球普遍存在,我國(guó)也不例外。在綜采產(chǎn)量越來越高的情況下,這種現(xiàn)象更顯得特別突出。由于綜掘面的機(jī)械化程度遠(yuǎn)不如綜采,所以,目前我國(guó)的煤炭企業(yè),基本上都還是靠多加掘進(jìn)頭(工作面)來暫時(shí)緩解上述情況。
相比綜采機(jī)械化,綜掘機(jī)械化有許多難點(diǎn),主要在于:

  一、兩者的切割對(duì)象有別

  采煤機(jī)切割的絕大部分都是煤,相對(duì)較軟(煤的最大硬度一般不超過f4)??紤]到煤質(zhì)問題,遇到大斷層一般都是避開,即使是偶爾遇到一點(diǎn)小斷層或夾矸,采取硬切過去的工藝時(shí),由于其硬度不高,時(shí)間較短,采煤機(jī)尚能承受這種短時(shí)超載。

  但掘進(jìn)機(jī)就不同了。其承擔(dān)了三大任務(wù),即開拓巷道掘進(jìn)、準(zhǔn)備巷道掘進(jìn)和回采巷道掘進(jìn)。開拓巷道,特別是深部開拓巷道,由于其服務(wù)時(shí)間一般很長(zhǎng)(20多年是很平常的,有的甚至是一個(gè)煤礦的整個(gè)壽命),為了圍巖穩(wěn)定,一般不但要實(shí)行巖巷開拓,還要特別選取非常硬的巖石處去開拓。準(zhǔn)備巷道,原來也以巖巷掘進(jìn)為多。雖然近年來,厚煤層和中厚煤層有實(shí)行煤巷掘進(jìn)的趨勢(shì),但薄煤層工作面的準(zhǔn)備巷道肯定都是半煤巖。

  應(yīng)該說,經(jīng)過近30年來在全國(guó)推廣機(jī)掘化,我國(guó)的綜掘裝備已開始起步,在近水平、長(zhǎng)走向的煤巷掘進(jìn)中,國(guó)產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)型掘進(jìn)機(jī)已能完全滿足使用要求,這也使得我國(guó)的機(jī)掘率呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。
由于巖石相對(duì)于煤要硬(部分巖石比煤硬得多),各處地質(zhì)狀況的區(qū)別極大,因此,現(xiàn)代化煤礦對(duì)綜掘裝備提出了許多新的要求。

  二、受重視程度不同

  綜采裝備,是現(xiàn)代化煤礦的核心裝備。長(zhǎng)期以來,部分煤礦對(duì)綜掘裝備的重視程度低于綜采裝備,這也導(dǎo)致了綜掘裝備研制投入不足,其技術(shù)發(fā)展落后于綜采裝備。

  好在近年來,在國(guó)家對(duì)煤礦安全日益重視的大環(huán)境下,在綜采的產(chǎn)量越來越高的形勢(shì)下,多數(shù)煤礦領(lǐng)導(dǎo)已感覺到了綜掘裝備現(xiàn)代化的必要性。因而,其不斷地對(duì)綜掘裝備提出了新的要求。

  三、成套的難易程度不同

  目前,綜合采煤機(jī)械化裝備已形成了采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)(含轉(zhuǎn)載破碎)、液壓支架三機(jī)的完整配套,其需要的只是臨時(shí)支護(hù)。這種配套實(shí)現(xiàn)了支護(hù)和采裝運(yùn)煤的同步,即在液壓支架承擔(dān)臨時(shí)支護(hù)的同時(shí)進(jìn)行采煤。

  但綜合掘進(jìn)機(jī)械化裝備與綜采有很大不同。其最大的不同在于:目前采準(zhǔn)巷道的支護(hù)都是永久支護(hù),即掘進(jìn)機(jī)走過去后,巷道必須仍然處于支護(hù)狀態(tài)。所以,其主要工序應(yīng)包括:掘進(jìn)、裝載、運(yùn)輸、打錨桿錨索孔、鋪網(wǎng)裝藥錨固,在某些瓦斯涌出量很大的綜掘面,還要進(jìn)行瓦斯超前探放。在使用掘進(jìn)機(jī)時(shí),切割、裝截都由掘進(jìn)機(jī)完成了,后續(xù)的運(yùn)輸采用成熟的皮帶機(jī)和礦車。打錨桿錨索孔、錨固和瓦斯超前探放孔雖然也能由機(jī)械完成,但都是單工序用簡(jiǎn)單機(jī)械,且仍是人工在孔下操作或扛著機(jī)器操作,勞動(dòng)強(qiáng)度仍很大。如果全部機(jī)械化,要做到其與掘進(jìn)機(jī)的相互不干涉和不影響,十分不容易。

  即使是采用機(jī)掘時(shí),目前綜掘面的掘進(jìn)機(jī)實(shí)際使用時(shí)間,每天只有6至10個(gè)小時(shí),而打錨桿錨索孔、鋪網(wǎng)裝藥錨固(有的還有噴漿)等為永久支護(hù)而做的工作,就需10至16小時(shí)之多,這對(duì)進(jìn)尺的影響很大。

  邊掘邊錨的希望,雖然國(guó)外已有機(jī)型能夠?qū)崿F(xiàn),但還是受到很多限制:巷道寬度基本不能變,只適用于煤巷,只能適用于矩形巷道。

  至于鋪網(wǎng)裝藥,則至今仍無好的機(jī)械化方法。

  四、對(duì)大坡度適應(yīng)性不同:

  煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜。除了近水平的水平運(yùn)輸大巷外,更多的是緩傾斜的和急傾斜的采準(zhǔn)巷道。特別是由于斜井運(yùn)煤可采用連續(xù)運(yùn)輸?shù)钠C(jī),其在新建礦井中得到了廣泛的使用。而為了縮短斜井的長(zhǎng)度,減少工程量,坡度一般設(shè)計(jì)在25度左右(選取了皮帶機(jī)可以正常工作的最大坡度)。

  綜采工作面由于有液壓支架可以依靠底板來支撐頂板、支架數(shù)量很多,可以互起支撐作用,采取一定的技術(shù)措施后,使得綜采成套裝備可在急傾斜的工作面上機(jī)械化工作。

  但標(biāo)準(zhǔn)掘進(jìn)機(jī)就同了,因是單機(jī),沒有對(duì)頂板的支撐力,加上浮矸的作用,使得其履帶的抓地力無法保證,自主進(jìn)退產(chǎn)生困難。

  在大坡度下山掘進(jìn)時(shí),大的坡度加上迎頭易積水,使收料產(chǎn)生困難;上山掘進(jìn)時(shí),坡度大加上履帶抓地力無法保證,使切割發(fā)生困難。

  五、除塵的難度不同

  綜采工作面,由于其上下順槽和工作面形成了通風(fēng)的回路,即使有一定的粉塵未被噴霧壓制住,也能及時(shí)地被帶走。而且,綜采工作面的煤粉塵,基本沒有可導(dǎo)致矽肺的石英粉塵。

  但綜掘工作是獨(dú)頭掘進(jìn),其采用的局扇通風(fēng)量小,不易將噴霧沒有壓住的粉塵帶出。特別是全巖巷掘進(jìn)時(shí),其所未被噴霧壓制住的石英類粉塵,對(duì)礦工的身體會(huì)造成很大的傷害。

  鑒于以上難點(diǎn),現(xiàn)代化煤礦對(duì)綜掘裝備提出了新的要求:
  1.提高現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)型掘進(jìn)機(jī)的安全性、可靠性、生產(chǎn)效率,提供人性化的工作環(huán)境。
  2.能有全巖巷掘進(jìn)機(jī)面世,應(yīng)具備足夠的進(jìn)尺、較低的消耗,能解決除塵問題,并有較為合適的性價(jià)比。
  3.除了檢修以外,掘進(jìn)機(jī)可以不停地掘進(jìn),而不要因打錨桿錨索孔、鋪網(wǎng)、裝藥、錨固等為永久支護(hù)而做的工作而被迫停機(jī)。
  4.掘進(jìn)機(jī)在大坡度上山掘進(jìn)、平巷、大坡度下山掘進(jìn)時(shí)都能正常使用,至少能夠自行進(jìn)退,以便盡量減少拆機(jī)次數(shù)。
  5.掘進(jìn)機(jī)能適應(yīng)更窄、更低、起伏更大的巷道。
  6.能有適用于煤巷快速掘進(jìn)和房柱式采煤的國(guó)產(chǎn)裝備問世。

  為了向煤炭企業(yè)提供高品質(zhì)的綜掘裝備,三一重型裝備高起點(diǎn)地介入煤機(jī)行業(yè),為行業(yè)帶來了一股新風(fēng)。按照 “品質(zhì)改變世界”的質(zhì)量文化,三一重型裝備確定了掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)前提:
  1.設(shè)備能在充滿危險(xiǎn)有害、隨時(shí)可能爆炸的氣體的場(chǎng)所運(yùn)行;
  2.空間極其狹小,沒有地面常規(guī)起重設(shè)備,安裝、維護(hù)、維修十分困難;
  3.一線操作人員文化程度較低,綜合素質(zhì)不高,存在不按操作規(guī)程使用和維護(hù)設(shè)備情況;
  4.管理人員遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng),管理到位較為困難;
  5.設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)多次遷移、二次裝配是生產(chǎn)的必須。
  “安全、可靠、高效、人性化”,是三一重型裝備產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)理念,是其設(shè)計(jì)必須遵守的基本原則。三一重型裝備提倡“關(guān)注顧客認(rèn)可的價(jià)值點(diǎn)”,以高開機(jī)率體現(xiàn)可靠性,以多出煤和多進(jìn)尺體現(xiàn)高效,以傻瓜化、省力、環(huán)保和維護(hù)簡(jiǎn)便體現(xiàn)人性化。圍繞這9字總體理念,三一重型裝備確立了遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的品質(zhì)保證措施,并確定了如下分設(shè)計(jì)理念:

  一、安全大于天,礦工生命權(quán)至高無上。
  1.標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)全部采用具有煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的采購(gòu)件。
  2. 安全保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)齊全、有效。
  3.安全保護(hù)數(shù)據(jù)能直接采集的不間接計(jì)算。

  二、可靠,可靠,再可靠。
  一切問題都是三一的。常態(tài)就是常態(tài)。簡(jiǎn)單的最可靠。
 以在任何非常規(guī)操作的情況下設(shè)備不壞作為設(shè)計(jì)的基本規(guī)范。
 現(xiàn)階段立足于全力實(shí)現(xiàn)“三不”—— 不松動(dòng)、不漏油、不開裂。
  1.有聯(lián)接就必須有防松。
  2.防松到過程,到細(xì)節(jié),到永遠(yuǎn)。
  3.漏油無小事。
  4.不怕開裂因無常,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)就能防;有設(shè)計(jì)就要有計(jì)算;靜態(tài)是相對(duì)的,動(dòng)態(tài)才是絕對(duì)的;設(shè)計(jì)安全系數(shù)到最大。
  5.能不用就不用,能少用不多用。
  6. 保證螺栓不受剪。
  7.把隱患消滅在出廠以前,全員控制、嚴(yán)酷試驗(yàn)。
  8.找到最好的原料,才能生產(chǎn)出最好的產(chǎn)品。
  
  三一重型裝備的設(shè)計(jì)理念
  
  一、多進(jìn)尺比什么都強(qiáng)!
  二、我就是礦工! 要求設(shè)計(jì)者、制造者都將自己視為礦工去體驗(yàn),體現(xiàn)人性關(guān)懷。
  三、沒有誤操作和不好的操作工。
 四、全價(jià)值鏈設(shè)計(jì)才是最有價(jià)值的設(shè)計(jì)。
 五、顧客說好才是好。
  六、質(zhì)量文化就是三一重型裝備的信仰。


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