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机电创客创造“象矿智造”品牌

作者:程仙芳  时间:2017-08-22  点击:689次

 

机电创客创造“象矿智造”品牌

——记韩城矿业公司象山矿井机电科研团队

 

在韩城矿业公司象山矿井,有一支由六人组成的机电科研团队,矿工称之为机电创客团队。该团队以问题为导向,围绕矿井安全生产、绿色环保、节支创效、智能化自动化改造,持续进行科研攻关,解决制约矿井发展难题,取得多项自主研发成果,其中2项开始申请专利,参与设计的快速锚钻平台受到院士专家好评,通过科技创新累计减少岗位工100人以上,年创收一千万元,提高了企业的竞争力。

科研论坛 展示风采

79日召开的陕煤集团煤炭绿色安全高效开采国家地方联合工程研究中心2017年工作会暨韩城矿业科技论坛会上,一款韩城矿业结合矿井生产实际条件,自主研发、加工制造的集钻孔与支护于一体的新型高效装备——快速锚钻平台吸引了与会人员,受到中国工程院院士彭苏萍、袁亮、中国科学院院士何满潮及中煤科工集团专家的充分肯定。承担快速锚钻平台电控、液压部分的设计、选型、安装、调试工作的是象山矿井机电科研团队。

象山矿井副矿长薛敏兴是这支团队的带头人,从事煤矿工作20多年,有丰富的机电设计、工作经验。他带领的这支团队平均年龄32岁,由高学历、多专业人员组成。今年4月,接到设计任务,要使九台钻机同时协调工作,电路繁琐复杂,液压系统控制阀多,相互之间干涉影响。面对诸多难题,没有前人可借鉴的经验,象山矿井机电科研团队在韩城工程中心矿山装备研究所所长张学军、副所长陈武选的指导下多次反复研究、论证,修改完善设计方案,最终解决了一个又一个难题。薛敏兴介绍说:他们用了45天进行了电控和液压管路的设计和选型。液压管路联接采用美国派克技术,解决了液压泄露难题;同时采用大负载恒功率变量控制技术,解决了锚钻平台与掘进机的配套问题、液压流量合理顺序启动分配、运行速度配合等问题,选用特殊元器件进行锁阀设计,解决多个阀门工作中互相干涉问题,大胆运用通信控制和德国倍福PLE编程方式,使产品智能化摇控技术得以提升。

据了解:国内市场上现有的掘进机可实现两个锚杆钻机打顶锚,韩城矿业自主研发的快速锚钻平台与综掘机配合交叉作业,7台顶锚液压钻机同时工作,可实现顶锚钻孔一次性7孔成型,2台帮锚钻机负责两帮的锚杆支护作业,带有自动铺网装置,大大提高掘进钻孔及支护效率,改变韩城矿业帮锚、顶锚手动打钻的历史,为实现掘进工作面的快速掘进,有效提高单进水平缓解采面接续紧张局面提供了技术支撑。

自动排水 降本提效

在煤矿传统排水方式为手动控制水泵排水,而象山矿井用上了一套自主研发的自动排水系统,省时、省力、省人、安全可靠,实现无人值守、有人巡检。该系统采用世界上先进成熟的技术——计算机组态软件wincc开发人机界面,实现自动控制,这一技术在其他工业领域已应用广泛,但在煤矿自动排水方面是首次应用。

象山矿井是高瓦斯矿井,水文地质条件复杂,奥灰水害严重,井下排水直接影响矿井的产量和效益。井下十多个抽水点,每个抽水点安排4名岗位工,如何降本增效?科研团队以问题为导向,经过现场考察和研讨,制定了自动排水改造方案。在每个排水点安装超声波液位传感器测量水位;硬件方面针对检测的不同水深和压力数据,通过控制核心PLC进行水泵开关的控制操作,软件方面运用wincc软件编程,在计算机上制作人机对话界面,对水深压力进行设置,实现水泵的远程自动排水控制、强制开泵及报警功能。

承担编程、毕业于西安科技大学电气自动化控制专业的研究生孙军亮介绍:“最大的困难是如何找到模拟量与数字量的对应关系。科研团队通过不断的摸索、实验、比对,终于找到已检测水深压力模拟电信号与转换成数字量的对应关系,经过15个昼夜连续攻关,建立数据库,编写程序,从技术上突破了煤矿井下水仓水泵自动运行瓶颈。” 按井下10个排水点计算,可减少岗位工30多人,年节约人力资源成本上百万元。该研发成果还可扩展应用于其他类型的设备实现自动控制运行。

创新智造 补足短板

俗话说:出煤的关键在机电。煤炭开采、运输、提升等环节都要依靠机电设备,机电系统人员素质高低、机电设备管理的好坏,将直接影响矿井的安全生产与经济效益。薛敏兴说:“我在煤矿工作了20多年,对矿井所需了如指掌,深知哪些环节制约生产发展,科研项目均是针对这些瓶颈进行的改造。”

在韩城矿业公司,无极绳绞车承担了矿井的辅助运输任务,基于无极绳绞车一般分为高低速两档且不可调速,造成运输慢、存在安全隐患,这也成为制约矿井生产发展的瓶颈。针对这一短板,象山矿井科研团队经过8个月的研发,对无极绳绞车进行液压调速改造。利用液压泵驱动液压马达代替原来的防爆电机,实现无极调速,安装转弯装置、压强装置,提高安全性能。经过改造无极绳绞车,解决运输时速度忽大忽小,存在翻车掉道事故隐患的问题,实现安装维护简单、使用方便、节省人力、安全高效、运行可靠,搬家倒面时,缩短综采工作面安装的准备工期,减少安装费用。产品稍加变化后,可投入市场销售。

践行绿色发展理念

2016年,韩城市开展铁腕治霾暨环保专项整治活动,对环保问题实行高严标准,顶格处理,一票否决,对环保不达标的企业采取关停取缔。在全市上下形成惩治打击环保违法行为的高压态势,座落于风景秀丽的象山脚下、澽水河畔的象山矿井成为韩城市环保达标重点监测对象。该矿的板桥污水处理站因运行不正常,造成矿井水不能达标排放,企业面临关停困境。

“企业是我家,怀着对矿山的感情,面对关井的困境,我们憋着一口气,这个项目非干成不可,有责任、敢担当是机电科研团队的风采。”薛敏兴说。

面对直径30米、深度7米的污水沉淀池堆积大量煤泥,煤泥距离水面只有0.2米,搅拌耙不能运转的现状,清污成为当务之急。机器不运转,人工无法清理,针对难题,他们集思广议,设计方案,加班加点进行改造。首先采用气棒打碎污泥,用污泥泵把煤泥抽排至租用的田地,清理出3千吨淤泥。设计恢复搅拌耙电控系统和机械液压系统,加工安装多联阀门组控制16个空气吹管,将沉淀池底部淤泥搅起经下方淤泥管路输送至压滤机,加大压滤机压煤泥量,在压滤机与煤泥池之间安装一部电滚筒皮带,代替人工搬运煤泥,恢复新污水处理站使用功能。经过改造,污水处理站自动清污系统正常运行,每天可处理5000方矿井水,每月压滤出煤泥40吨,压滤好的煤泥自动落入运行的皮带,排到煤泥池,减少12个岗位工,连续运行7个月以来,矿井水达标排放,符合环保指标要求。仅此一项年创造一百万元经济效益。该技术还可运用到类似污水处理站的清理污泥、清除故障、正常运行。

象山矿井机电科长王江华说:“澽水河清了,我们赖以生存的矿井保住了,看到这些觉得我们付出的辛苦也值得。”

2016年以来,象山矿井机电科研团队研究6个项目中3个项目申请专利,累计减少岗位工100人以上,年创收一千万元,叫响了“象山机电智造”品牌。采访象山矿井副矿长薛敏兴谈今后设想。

今后象山矿井机电科研团队将在智能化、自动化方面不断探索,形成独立的知识产权和产品,为韩城矿业的安全发展做贡献。(程仙芳)

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