煤矿的目标应是“零伤害”

杨娇 原创 | 2010-05-25 10:42 | 投票
标签: 煤炭 安全 自动化 

     “自动化采煤技术极大地降低了工人的劳动强度,使工人的安全得到了有效保障。”
 
能源危机越演越烈,如何使现有的能源得到最大程度的开采和利用是世界性的课题。
在煤炭开采领域,1.5~2.0m的薄煤层,由于开采空间狭小,工人作业环境差,劳动强度大,掘进率高,现场管理复杂等诸多问题,造成该类煤层的开采技术一直停留在机械化程度低、回采工效低、安全难以保障、经济效益差的较低水平。除特殊短缺煤种外,大部分薄煤层被暂时放弃开采。
2008年,神华神东煤炭集团公司(以下简称神东)历时21个月开展的《薄煤层自动化工作面开采技术及设备配套研究》取得突破进展,攻破了薄煤层采掘安全高效的技术难题,实现了人力资源和自然资源的最大化利用。
“让兄弟们挺起腰杆来”
在神东矿区煤层厚度在1.36~2.2m的煤层占有相当的比例,如榆家梁矿厚度在1.36m~2.20m之间的储量就有3443万吨。这些煤层,采用传统的综采工艺时,工人要在工作面内操作液压支架、采煤机和刮板输送机,由于工作面采高平均1.8m左右, 除去液压支架顶梁和底座厚度,实际行人高度仅1.2m左右,甚至更低。工人在开采时,只能低着头,缩着身子行进和作业。
“无人则安”是神东长期以来积淀形成的管理理念。其内涵就是要通过技术和管理创新,实现自动化开采,以减少用人实现高效和减轻工人的劳动强度,从而也保障安全。公司上下一致达成共识,决定在榆家梁煤矿44305工作面大胆尝试自动化开采。现任公司董事长、总经理翟桂武亲自主持了这个科技项目的研发。
2007年3月,从生产一线技术员干起来的煤矿生产技术专家、时任神东副总经理的翟桂武,以项目负责人的身份主持和领导了项目的试验,他与负责生产的赵永峰,负责设备的王继生进行了前期的设备配套、开采方案的研究,提出了技术路线,并成立了项目攻关课题组。课题组6个人平均年龄38岁,年龄最大45岁,最小的只有31岁。他们坚定地说,“新时代的煤矿,一定要改变我们煤炭工人的‘傻大黑粗’形象,让兄弟们挺起腰杆来。”
充满挑战的无人开采试验在榆家梁44305工作面拉开了帷幕。
“当时真的是摸着石头过河。一是国内外都没有可供借鉴的经验,二是临时组建的60人团队中,有很多还是刚毕业的大专生,队伍非常不健全。”项目参与人之一、时任榆家梁煤矿副矿长郭建军回顾当时地情况说。
2008年,经过一年多的刻苦攻关,终于可以进行安装生产了。工作面安装完成后,最先试验了传统的采煤机尾滚筒随动割煤、采煤机记忆割煤两种工艺。在现场与工人摸爬滚打在一起的项目团队很快发现了其中的问题:采煤机尾滚筒随动割煤工艺必须有操作人员跟机作业,在1.8m采高条件下,当采煤机速度超过6m/min时,人员跟机操作困难,安全隐患多,劳动强度大,采煤机割煤能力得不到充分发挥;记忆割煤工艺通过采煤机自动重复示范刀割煤,该方式下不能有效对工作面内的设备和巡视人员的安全状况进行监测,且示范刀后不能根据煤层变化自动调整采高,难以保证煤质要求。
如何才能解决这两个难题呢?大家陷入了苦苦的思索。
破解两大难题
“如果给采煤机安上一双‘眼睛’不就可以解决这个问题吗?”项目组在研究这个问题时,受到了其他“摄像系统”的启发。他们展开了大胆的设想:“在煤机上安装高清晰低光摄像头,随机监视煤机滚筒位置,并将视频信号通过随机光缆传至顺槽控制台监视计算机,操作人员在工作面运输机机头通过计算机监视采煤机割煤情况。”
“只要敢想敢干,一切皆有可能”。青年人的自信来源于多年的基层工作实践经验,也来源于领导的支持。对于项目遇到的问题,项目负责人翟桂武的态度和方针是“思想上高度重视,技术手段上努力解决”。他组织项目组进行了深入分析,创新性地提出了“记忆割煤加有线远程干预割煤工艺”。
“记忆割煤加有线远程干预割煤工艺”通过采煤机上的摄像系统对工作面进行远程监视,主要解决了工作面内设备和人员的安全问题,并可通过远程干预实时调整采高,适应煤层变化。
 摄像系统的信号不稳定成了阻碍这一方案实施的又一大难题。无线传输,信号不好;用普通光缆,光缆的损耗和质量又必须考虑在内。大家集思广益,最后决定在军用光缆的外面套上胶管,一举两得,攻破了难关。
为确保工作面设备正常运行,避免安全事故发生,采煤机采用记忆割煤加远程干预技术,支架采用自动移架、推溜,在完成示范刀后,工作面保留1名巡视工。而且巡视人员可以和机头监视工轮换,工人有了休息时间,工作量降低30%左右。工作面实现自动化后,减少了工作面内作业人数,改善了工人的作业环境,提高了工作面生产系统的安全程度。在同等采高条件下,自动化工作面比非自动化综采工作面员工减少15人。
世界上首屈一指
说起项目创新带来的效果,一线生产工人最有发言权。薄煤层自动化工作面不但减轻了工人的劳动强度,也提升了矿井安全生产水平,提高了矿井资源的回收率。估算地说,这个工作面的投产,年增加产值大约有2.1亿元;生产效率、单产水平也有了明显提高,年生产能力达到300万吨以上。”曾担任薄煤层首采任务的榆家梁煤矿综采三队队长高士岗不无自豪地说。
自动化工作面实现后,我们一个班只有8个人,加上其它辅助人员也不超过11人,比非自动化综采面每班减少了5人,更重要的是这种自动化采煤技术极大地降低了工人的劳动强度,工人的安全得到了有效保障。”榆家梁煤矿综采队副队长张云也说。
‘本质安全’是电器设备中经常说的一个名词。翟桂武把它引申到了神东的安全理念中,提出了更高的‘零伤害’目标。自动化作业的提升,减少了人在工作面的机率,降低了人的劳动强度,使神东人离‘零伤害’目标更近了一步。
“该项目为我国中厚偏薄煤层的安全高效开采提供了示范,为我国其他适宜条件下的煤层安全高效开采指明了发展方向。”中国煤炭工业学会副会长胡省三曾自豪地宣称。
“薄煤层自动化工作面开采技术及设备配套研究”项目包含四大创新技术,不仅填补了国内空白,而且在世界上也首屈一指。因为神东的创新之举,我国成为世界上第一个拥有综采全自动开采1.5米左右中厚偏薄煤层技术的国家。神东的煤炭工人不仅在工作面上挺直了腰杆,也在世界煤炭工人面前挺直了腰杆。
星火燎原创新不止
项目成功后,石圪台煤矿成为继榆家梁煤矿薄煤层开采技术的成功运用和薄煤层工作面的顺利投产后第二个薄煤层开采单位。
榆家梁煤矿用的进口设备,因为地质条件差异,到了石圪台煤矿可能产生“水土不服”的毛病。因此石圪台煤矿率先选择了国产设备开采薄煤层。
创新和创效是一个主题,创新的目的是为了创效。而我们新就新在国产自动化,我们能够使用好这套设备就是新,我们能够在使用过程中通过一步一步的改革掌握好这套设备就是新。”这是石圪台煤矿综采队长耿继文对于创新的理解。
因为是首创,面临的问题就难免很多。不让问题影响生产,更不能因为问题影响了效益。这也是课题组不断创新的动力。为了确保在石圪台煤矿成功应用,他们小到一个小铁板的增加,大到一个新的电源系统的启用都进行了深入细致的调整与创新。
郭建军曾经说:“榆家梁煤矿的尝试,不可估量的效益是锻炼了队伍和人员的素质。通过这个项目矿上很多年轻人都已经快速的成长起来,得到了公司的提拔和重用。”在石圪台煤矿的创新之举也给了年轻人这样不可多得的机会。
小问题能够制约大发展,在煤矿,更没有什么工作是可以用小来形容的。而小改小革是大家从实际工作中获取的工作经验来解决制约安全和生产的问题。”耿继文是一个注重细节、注重小创造的人,他要求他的队员也必须如此。

“金奖项目的实施效果和创新、创效精神在神东得到了很好的延续和推广。”神东团委书记袁伟告诉记者。据神华集团团委书记周文泽介绍,神华集团把青年创新创效活动作为建设创新型企业的重要内容,已有三家分公司获得了“全国青年创新创效基地”称号。                                                                           

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