第十八届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会——China Coal & Mining Expo 2019
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批准单位
中华人民共和国商务部
主办单位
中国煤炭工业协会
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中国中煤能源集团有限公司
承办单位
中国煤炭工业国际技术咨询有限责任公司
香港汇显展览有限公司
展会新闻 | EXPO NEWS
 
 
大倾角薄煤层也能无人开采

  ——龙煤集团向阳矿首创大倾角薄煤层远程集中控制无人开采工作面纪实

                       来源:中国煤炭报

  “再用传统的眼光看煤炭开采,你就落伍了,我们矿已实现了大倾角薄煤层工作面远程集中控制无人开采。”近日,黑龙江龙煤集团七台河矿业公司向阳矿分管机电工作的副矿长马德强兴奋地说起了这项远程集中控制无人开采技术。
  54日,向阳矿九井490901采煤工作面远程集中控制系统正式投用,实现了地面远程集中控制,井下无人开采出煤。至此,向阳矿首创了大倾角薄煤层远程集中控制无人开采工作面,标志着七台河矿业公司科技创新工作又上了一个新台阶。

  “我们坐在地面办公室,点击鼠标就能让井下工作面出煤,再也不用下井到工作面打眼、放炮、出煤了。”向阳矿九井工人于文海笑得合不拢嘴。他是第一批操作井下远程集中控制系统采煤的工人之一。

▲截煤机上巷超前支护

  研发爬底板机组
  向阳矿的煤层属于大倾角急倾斜煤层,平均厚度0.6米,多年来一直采用炮采、非连续化运输进行生产,工作面必须上齐“三防”措施才能生产,不仅生产效率低,而且安全管理难度大。
  如何保证大倾角薄煤层工作面安全生产?如何改变传统采煤工艺,将一线工人从繁重的劳动中解脱出来?经过几年的调研,向阳矿的技术人员开始探索大倾角薄煤层工作面无人开采技术。
  20173月,技术人员在大倾角薄煤层工作面成功应用截煤机无人采煤工艺,但由于井下煤质硬度不同,一些采煤工作面难以应用这一工艺。
  面对困难,技术人员在截煤机无人开采工艺的基础上,对采煤机组进行了技术改造。他们拆除了采煤机组的牵引部件、运输部件等,改造了主机和滚筒,在采煤机组主机底部焊接了“爬犁”板,把机组牵引改成回柱绞车牵引,避免机组上下运行时因底板凸凹不平被卡住,成功研发了爬底板机组开采工艺。
  490901采煤工作面应用爬底板机组开采工艺后,实现了工作面无人开采,开创了大倾角急倾斜薄煤层应用爬底板机组采煤工艺的先河。

  

▲截煤机牵引机

为采煤机组装上“大脑”

  今年年初,龙煤集团树立了一体化、自动化的煤炭开采理念。向阳矿技术人员经过深入调查研究,决定在490901采煤工作面试验安装一套井下远程集中控制系统,使井下开采设备全部实现自动化。
  要实现远程集中控制工作面开采,必须有精干高效的科技创新队伍。为此,向阳矿成立了由机运科、监测科、井口机电人员组成的创新攻关团队,利用一个月的时间使井下远程集中控制系统与生产实现对接。
  创新攻关团队根据实际需要,在490901采煤工作面井下远程集中控制系统中安装了防爆电脑、防爆服务器、球形摄像仪等硬件设施。其中,球形摄像仪具有目标追踪锁定功能,能随着爬底板机组的移动而移动,随时监控机组运行状况。同时,他们安装了两个枪形摄像仪,一个负责回柱绞车监控,另一个负责工作面滑轮监控。凭借这三个摄像仪,向阳矿实现了时时监控无人工作面设备运行状态的目标。
  硬件安装后,如何用软件操控,成了创新攻关团队的一个棘手问题。他们调研分析、集思广益后,将自行研制的单片机作为核心部件,用485转光纤控制模块传导到地面,再用光纤转到485通讯模块,由485通讯模块连接到电脑,通过电脑操控机组,实现远程集中控制。
  “为了保证这套系统安全高效运行,我们为爬底板机组电机增加了电流和电压采集及保护装置,给控制启动器带来双层保护,使爬底板机组电机不会因过载烧损而影响安全生产。”创新攻关团队成员、向阳矿机运科技术员李国强告诉笔者。
  414日,490901采煤工作面正式安装调试井下远程集中控制系统。工人在地面的控制室启动爬底板机组,利用回柱绞车牵引爬底板机组进行割煤。

  经过几番调试、改进程序后,490901采煤工作面井下远程集中控制系统运行顺畅。

  

▲技术人员改造采煤机组

  缓解一线工人紧缺的压力
  490901采煤工作面应用井下远程集中控制系统后,一个圆班生产煤炭达166.66吨。只有在工作面搬家需要挪支架、回柱绞车、割煤机时,一线工人才下井到工作面作业。其余时间,他们只需在地面操控室操控即可。
  “使用这套控制系统后,我们矿不但减少了一半作业人员,降低了工人的劳动强度,还降低了生产成本,提高了工作效率,安全更有保障了。”向阳矿九井分管机电工作的副井长吕继全说。
  走进向阳矿九井,笔者见到于文海正坐在电脑前轻点鼠标,操控工作面机组采煤。
  于文海说:“现在到井下工作的年轻人越来越少了,高科技采煤可以吸引他们,缓解了一线工人紧缺的压力。我也从一名矿工变身技术工人,每天只要轻点鼠标就可以下达喷雾供水、断水指令,远程操控爬底板机组开停机、绞车上提下放等。”
  截至目前,向阳矿7个井口的14个采煤工作面中已经有3个应用了截煤机开采工艺、5个应用了爬底板机组开采工艺。