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▲截煤機上巷超前支護

▲截煤機牽引機

▶技術人員改造采煤機組

大傾角薄煤層也能無人開采

——龍煤集團向陽礦首創(chuàng)大傾角薄煤層遠程集中控制無人開采工作面紀實

“再用傳統(tǒng)的眼光看煤炭開采，你就落伍了，我們礦已實現(xiàn)了大傾角薄煤層工作面遠程集中控制無人開采。”近日，黑龍江龍煤集團七臺河礦業(yè)公司向陽礦分管機電工作的副礦長馬德強興奮地對筆者說起了這項遠程集中控制無人開采技術。

5月4日，向陽礦九井490901采煤工作面遠程集中控制系統(tǒng)正式投用，實現(xiàn)了地面遠程集中控制，井下無人開采出煤。至此，向陽礦首創(chuàng)了大傾角薄煤層遠程集中控制無人開采工作面，標志著七臺河礦業(yè)公司科技創(chuàng)新工作又上了一個新臺階。

“我們坐在地面辦公室，點擊鼠標就能讓井下工作面出煤，再也不用下井到工作面打眼、放炮、出煤了。”向陽礦九井工人于文海笑得合不攏嘴。他是第一批操作井下遠程集中控制系統(tǒng)采煤的工人之一。

研發(fā)爬底板機組

向陽礦的煤層屬于大傾角急傾斜煤層，平均厚度0.6米，多年來一直采用炮采、非連續(xù)化運輸進行生產(chǎn)，工作面必須上齊“三防”措施才能生產(chǎn)，不僅生產(chǎn)效率低，而且安全管理難度大。

如何保證大傾角薄煤層工作面安全生產(chǎn)？如何改變傳統(tǒng)采煤工藝，將一線工人從繁重的勞動中解脫出來？經(jīng)過幾年的調(diào)研，向陽礦的技術人員開始探索大傾角薄煤層工作面無人開采技術。

2017年3月，技術人員在大傾角薄煤層工作面成功應用截煤機無人采煤工藝，但由于井下煤質(zhì)硬度不同，一些采煤工作面難以應用這一工藝。

面對困難，技術人員在截煤機無人開采工藝的基礎上，對采煤機組進行了技術改造。他們拆除了采煤機組的牽引部件、運輸部件等，改造了主機和滾筒，在采煤機組主機底部焊接了“爬犁”板，把機組牽引改成回柱絞車牽引，避免機組上下運行時因底板凸凹不平被卡住，成功研發(fā)了爬底板機組開采工藝。

490901采煤工作面應用爬底板機組開采工藝后，實現(xiàn)了工作面無人開采，開創(chuàng)了大傾角急傾斜薄煤層應用爬底板機組采煤工藝的先河。

為采煤機組裝上“大腦”

今年年初，龍煤集團樹立了一體化、自動化的煤炭開采理念。向陽礦技術人員經(jīng)過深入調(diào)查研究，決定在490901采煤工作面試驗安裝一套井下遠程集中控制系統(tǒng)，使井下開采設備全部實現(xiàn)自動化。

要實現(xiàn)遠程集中控制工作面開采，必須有精干高效的科技創(chuàng)新隊伍。為此，向陽礦成立了由機運科、監(jiān)測科、井口機電人員組成的創(chuàng)新攻關團隊，利用一個月的時間使井下遠程集中控制系統(tǒng)與生產(chǎn)實現(xiàn)對接。

創(chuàng)新攻關團隊根據(jù)實際需要，在490901采煤工作面井下遠程集中控制系統(tǒng)中安裝了防爆電腦、防爆服務器、球形攝像儀等硬件設施。其中，球形攝像儀具有目標追蹤鎖定功能，能隨著爬底板機組的移動而移動，隨時監(jiān)控機組運行狀況。同時，他們安裝了兩個槍形攝像儀，一個負責回柱絞車監(jiān)控，另一個負責工作面滑輪監(jiān)控。憑借這三個攝像儀，向陽礦實現(xiàn)了時時監(jiān)控無人工作面設備運行狀態(tài)的目標。

硬件安裝后，如何用軟件操控，成了創(chuàng)新攻關團隊的一個棘手問題。他們調(diào)研分析、集思廣益后，將自行研制的單片機作為核心部件，用485轉(zhuǎn)光纖控制模塊傳導到地面，再用光纖轉(zhuǎn)到485通訊模塊，由485通訊模塊連接到電腦，通過電腦操控機組，實現(xiàn)遠程集中控制。

“為了保證這套系統(tǒng)安全高效運行，我們?yōu)榕赖装鍣C組電機增加了電流和電壓采集及保護裝置，給控制啟動器帶來雙層保護，使爬底板機組電機不會因過載燒損而影響安全生產(chǎn)。”創(chuàng)新攻關團隊成員、向陽礦機運科技術員李國強告訴筆者。

4月14日，490901采煤工作面正式安裝調(diào)試井下遠程集中控制系統(tǒng)。工人在地面的控制室啟動爬底板機組，利用回柱絞車牽引爬底板機組進行割煤。

經(jīng)過幾番調(diào)試、改進程序后，490901采煤工作面井下遠程集中控制系統(tǒng)運行順暢。

緩解一線工人緊缺的壓力

490901采煤工作面應用井下遠程集中控制系統(tǒng)后，一個圓班生產(chǎn)煤炭達166.66噸。只有在工作面搬家需要挪支架、回柱絞車、割煤機時，一線工人才下井到工作面作業(yè)。其余時間，他們只需在地面操控室操控即可。

“使用這套控制系統(tǒng)后，我們礦不但減少了一半作業(yè)人員，降低了工人的勞動強度，還降低了生產(chǎn)成本，提高了工作效率，安全更有保障了。”向陽礦九井分管機電工作的副井長呂繼全說。

走進向陽礦九井，筆者見到于文海正坐在電腦前輕點鼠標，操控工作面機組采煤。

于文海說：“現(xiàn)在到井下工作的年輕人越來越少了，高科技采煤可以吸引他們，緩解了一線工人緊缺的壓力。我也從一名礦工變身技術工人，每天只要輕點鼠標就可以下達噴霧供水、斷水指令，遠程操控爬底板機組開停機、絞車上提下放等。”

截至目前，向陽礦7個井口的14個采煤工作面中已經(jīng)有3個應用了截煤機開采工藝、5個應用了爬底板機組開采工藝。