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中國經濟的韌性|神東:知難而上 敢為人先
2019-06-05 17:31:43 來源: 新華網
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新華網 索煒 通訊員 李德春 李媛

  從引進、消化、吸收,到中低端自主發展與高端引進,再到高端的綜採裝備國産化和自主創新,我國煤炭綜採設備國産化走過了三十年的不平凡發展道路。

  摒棄制約、攻堅克難、孜孜以恒。中國煤炭工業企業用堅韌、用卓絕、用鑽研書寫了從“追趕”到“領跑”的高歌。

  在此背景下,近日,記者再次走進神東,調研其錦界煤礦自動化水平與純水介質的研發應用。這是記者兩年來第三次走進神東了。神東,像個高大、堅定的運動員,一直在煤炭業高質量發展的跑道上奔跑、追趕,在打造數字礦山、綠色礦山上不斷加碼。

  受制于礦井內復雜的地質條件,在世界范圍內,煤炭工業的自動化水平相較于電力、油氣等能源行業相對較低。

  2015年,錦界煤礦成為神東煤炭集團第一批國産化改造的自動化試點,且截至目前,其綜採一隊自動化率已達93%;2018年10月,錦界煤礦純水介質研發應用成功。神東煤炭集團取得的這些成就代表著中國煤炭行業的不斷轉型升級進程,推動著我國煤炭工業科技趕超國際先進水平。

  突破

  有智者自有千計萬計。勇于突破的韌勁兒存在于神東的血液裏。

  錦界煤礦機電辦于在川介紹,神東的綜採自動化早在2008年就開始設計實施,在自動化的過程中,由于早先大量使用進口設備,外方按照自己的程序和工藝生産,並不配合神東所提出的一些要求,自動化程度達不到神東的標準。

  面對這種情況,神東認為,不能受制于人。隨著神東錦界煤礦2015年的國産化設備改造,神東與國産設備廠家建立了較為順暢的溝通,按照神東提供的綜採經驗和設計想法,自動化相關的電控設備、支架、操作係統等逐步完善。

  牽一發而動全身。神東的國産化設備改造極大推動了我國煤炭裝備制造業的發展,其“巨人的胃口”和“盡善盡美”的心態在推動煤炭裝備制造業水平與實力不斷提升與壯大的同時,也降低了自身的生産成本。

  “一開始先是一個班試1-2刀,到現在生産(基本)完全依靠自動化,變化是‘質’和‘量’上的。”于在川説。事實上,錦界的自動化改造最初也是面臨諸多質疑的,一些煤礦工人對新投入使用的自動化設備是否安全,工人勞作量到底會增加還是減少持懷疑態度。

  隨著錦界綜採自動化的實施,所有的疑慮都打消了。錦界煤礦自動化率達到國際先進水平,其共有三個綜採隊,綜採一隊自動化率達93%,綜採二隊自動化率達82%,綜採三隊自動化正在積極建設,預計2019年完成自動化改造。

  自動化在神東的建設實施是我國煤炭工業現代化建設的必然要求。2019年1月,國家煤礦安監局出臺了《煤礦井下單班作業人數限員規定(試行)》,對生産、建設煤礦井下單班總人數及採掘工作面單班作業人數作出規定。

  錦界綜採自動化投産帶來了煤礦安全生産的加強和煤礦工人工作環境的改善;同時,井下作業人員減少,工人勞動強度降低、人工工效有效提高。以錦界煤礦綜採一隊為例,正常綜採隊標配約70人左右,該隊目前僅有53人,相比傳統工作面,每班減少4人。該隊人工工效由原來的每人每天大約生産322.9噸提升至377.9噸。

  曾經的煤礦工人作業環境差而危險,由于長期吸入煤塵而導致煤肺病的比比皆是,煤礦事故也屢見不鮮。如今,隨著我國煤炭工業的智能高效發展和綠色發展要求,臟亂差的煤礦實現了美麗礦山的歷史轉變,安全生産也取得顯著成效,由1978年百萬噸煤礦9.44的死亡率下降到2017年的0.106。

  功崇惟志,業廣惟勤。“我們要用而且要用好。”于在川説。錦界煤礦高自動化率的實現,離不開煤炭人的艱苦付出,通過不斷總結和創新,解決了許多自動化關鍵技術難題。

  如,在準確度方面,採取“記憶割煤,人工幹預”的方法,讓採煤機通過學習記憶刀,自動化生産時,煤機自動調取記憶數據(煤機位置、牽引速度、搖臂高度等)以應對煤層高度等變化,實現自動化常態化生産。在實現自動化割煤的基礎上,為減少支架的人為操作,減少生産期間工作面作業人數,利用支架的紅外檢測與聯動技術,協同應用12工步法自動割煤工藝,解決機頭機尾定位差、誤抬刀等難題,實現煤機和支架的聯動,自動模式下,分別減少煤機司機和支架工各1人。

  另一方面,錦界煤礦還解決了工作面機頭機尾自動割三角煤等問題,主要解決了定位精度差,折返點割不透等問題。在哪裏停機更準確,停機後如何反刀,左右搖臂如何自動變換位置,都是很難攻克的工藝難題。經過反復試驗,錦界煤礦通過增加復位磁鐵,優化割煤程序等方式,使得該問題得以解決。

  當前,美國、澳大利亞等國的煤炭開採工作面自動化水平相對較高,但能夠達到無人開採的寥寥。精益求精,為了實現100%自動化割煤,錦界煤礦還在不斷努力。該礦成立了相關的研究辦公室和協調小組,重點攻關煤岩識別、地質條件復雜、煤層位置變化靠機器識別難度大等技術難題,力求實現無人工作面。

  “要做好、一定要實現”,面對未知與艱險,神東一貫以來都懷揣堅強的信念。

  創造

  雨果説,科學到了最後階段,便遇上了想象。錦界煤礦的純水介質便是敢于想象與創造的科技成果。

  除錦界煤礦之外,在世界范圍內,沒有任何一個煤礦運用純水介質來實現支架的壓升,而廣泛採取混有3%乳化油的乳化液。據介紹,在使用純水介質前,僅錦界煤礦原來每年消耗的乳化液約有330噸,可見煤礦乳化液消耗之大。這些帶有油脂的污染水滲入地下會污染地下水源,且需要幾十年,甚至上百年才能降解。

  “要想實現綠色開採,就要解決乳化液跑冒滴漏的問題。最環保的就是水,純水是實現綠色開採代替乳化液最理想的介質”。錦界煤礦綜採二隊副隊長王振文説。

  不湊合,不將就,要做就做到極致。在國家能源集團層面的重視下,純水介質的研發進入實質階段,其的應用面臨的最大難題是如何防止金屬設備的生銹和磨損。

  經過反復試驗和處理,神東發現,純水的電阻率點15MΩ·cm時,具有防銹、絕緣、潤滑等作用,錦界煤礦純水介質研發成功。王振文稱,截至目前,經過半年的試用,錦界煤礦純水介質應用效果顯著,純水介質不僅不必乳化液差,還解決了環保問題,也有效化解了採完煤後的污染問題。

  純水介質的應用是環環相扣的。“關鍵不在研發,要解決的是設備的問題,水的運輸問題,運輸中二次污染的問題,以及控制純水電阻率范圍使設備不生銹的問題,還要考慮存儲問題。”王振文説。

  為此,錦界煤礦開發了純水介質液壓係統,包括純水制備裝置、純水高壓泵站、純水支架,純水三機四個組成部分。其中,制備裝置為全新裝置,為首次被運用到井下,其他裝置為改造裝置。

  對于純水介質乃至純水介質液壓係統的研發,王振文始終是輕描淡寫,但其背後的巨大的環境價值、社會價值卻是不可估量的。地下水資源豐富的錦界煤礦,在運用了純水介質後,從抽取到使用到排放,真正做到了綠色使用閉環。

  引領

  作為我國的主體能源和重要工業原料,煤炭在我國一次能源生産和消費結構中的比重長期佔主導地位。煤炭工業作為我國重要的基礎産業,有力支撐了國民經濟發展。

  我國傳統産業轉型升級速度舉世矚目,中國煤炭工業更是完成了從多、小、散、亂轉變為大型煤炭基地、大型煤炭企業集團、大型現代化煤礦的轉變,其生産方式從手工作業和半機械化為主轉變為機械化、自動化、信息化、智能化為主。煤礦綠色、安全開採也取得了歷史性的成就。

  其中,近年來,僅神東集團就涌現出了一批閃現著“神東智慧”的先進科技創新項目,包括工作面無盤區布置、國內首家應用輔助運輸無軌膠輪化、創新“多巷道、大斷面、低負壓、大風量”的通風係統、厚及特厚煤層一次採全高技術、世界首套8 . 8 米超大採高工作面等,不僅加速了國內煤炭工業裝備制造的發展進程,也讓煤炭工業智能轉身擺脫國外技術桎梏。

  這些科技成果是神東煤炭集團“五大引領”(黨建引領、模式引領、效益引領、創新引領、隊伍引領)理念的典型事例和具體實踐,包括風險預控管理體係等的很多神東標準以及探索成果,已經納入了我國相關行業標準,極大地推動者我國煤炭行業的現代化發展。

  近年來,不僅在傳統工業領域,我國在信息業、制造業、互聯網業也相繼爆發了一大批全球領先的科技成果。包括神東在內的眾多中國企業奮力拼搏、勇于突破,敢于創新,他們遇水搭橋,逢山開路的不服輸態度正是我國經濟的韌性之所在。

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【糾錯】 責任編輯: 索煒
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