西部頭條:多項行業第一背后的西煤機故事
刊登于2020年11月12日西部頭條
世界首臺自主研發8.8米超大采高智能化采煤機,在神東上灣煤礦12402工作面,創下日產6.55萬噸,月產150.6萬噸的世界紀錄;西煤機研制型號MG1100/3030-GWD型智能化采煤機(8.8米采煤機)項目,被陜西省工信廳審定為2020年度首臺(套)重大技術裝備產品項目。
“西煤機公司抓住新一輪科技革命和產業變革新機遇,以實現高質量發展的長遠戰略眼光,開展關鍵技術攻關和示范項目建設。”西煤機公司董事長楊會武說“我們加大新產品、新技術的研發力度,重點開展高端進口采煤機替代技術研究,走出一條進口采煤機國產化替代之路。”
方向:創新是必然選擇
“長期以來,國內煤炭企業關鍵性采煤設備都依賴進口,這直接導致了采購成本的增加,特別是在當前國內煤炭需求放緩的情況下,加快推進高端采煤機國產化步伐勢在必行。”在西煤機公司與神東公司雙方戰略合作協議簽約儀式上,時任神東公司董事長的張子飛說。
西煤機進口采煤機國產化替代之路,起因得益于進口大部件替代項目。從進口采煤機維修開始,從易損件、小零件到大部件制造,一步步做,在行走箱、搖臂、破碎機等一系列大部件成功研制和使用后,2016年開始做進口采煤機整機替代制造,陸續推出了7米采煤機、國產首臺套8米大采高采煤機,在神東公司大柳塔煤礦52301工作面7米采煤機實現日最高割煤24刀,最高日產4.5萬噸,8米采煤機神東公司補連塔礦12512工作面,創下日最高割煤18刀,最高日產4.8萬噸好成績,解決了進口采煤機整機及配件供貨周期長、購置成本高等問題。
2019年初,神華集團世界最大采高智能化采煤機整機項目落地西煤機公司。
然而,創新的道路從來都不是一片坦途,回憶起那個時候,西煤機公司總工程師趙友軍感慨地說“8.8米采煤機總體方案的出臺,經過了很多個否定之否定的過程,才有了最終的成稿。”
在8.8米采煤機方案討論交流初期,為符合用戶要求,需要多種總體方案,甚至有三搖臂的非常規方案,由于用戶前期調研論證時間較長,待確定方案階段時間已非常緊迫。
“還記得,我們團隊在歷經十五個晝夜后設計出的一套方案,驗算不符合用戶需求,發現有問題,立刻推翻重來。大家都是迅速投入到下一個計劃中去,沒有任何抱怨和不滿。”西煤機公司研究院馬宇航說。
就這樣,有負責白天匯報方案并交流記錄的,有通宵達旦對方案進行修改的,更有整個西煤機后方團隊進行驗算支持。在一次又一次思想碰撞,溝通交流后,整機及部件最佳方案出臺亮相,得到了礦方的肯定。
探索:創新從技術做起
方案確定以后,如何更好的實施就是重點。從紙上談兵到“實戰”,關鍵部位一個細節出現0.01毫米的偏差,就會給使用帶來隱患。對此,西煤機公司給出的“秘方”是,把細節做得更好。
“在8米采煤機工業性試驗期間,我們和礦工同作息,同下井,所有采煤機維護工作我們研發團隊都進行了現場實際操作,這對我們如何以操作維護人員的視角,去設計采煤機有了更深刻的認識。”研究院機械所所長趙書斐說道。
在采煤機設計階段,由于上一個7米采煤機出現油缸與機身間隙過小,可能導致油缸非正常損壞的隱患,且采煤機調高油缸必須增大規格來保證拉起更大滾筒的搖臂,如何在各方條件都限制的情況下解決這一難題,項目組冥思苦想了一周,答案卻是各種方案都不夠完美。
上班時討論,下班時思考,趙書斐“心不在焉”吃晚飯時,看到桌上橫向擺放的碗筷,思路忽然豁然開朗,上下調整的方案全都無法實施,那左右調整更否滿足要求呢?經過驗算,很快得出各方面都完美的結果。
面對一個個難題,一處處細節,西煤機公司成立了產品技術、工藝和電氣技術等攻關團隊,積極發揮院士工作站、博士后科研工作站、省級企業技術中心等平臺作用,開展關鍵技術攻關和核心技術研究。相繼攻克了超大采高采煤機控制系統、多傳感信息融合、自適應重構和故障冗余等技術難題,提升超大采高采煤機控制系統穩定性和智能化水平。
“井上和井下操作是截然不同的,要是在井上拆卸搖臂上的護板,我們可以用千斤頂、吊裝等輔助工具,可在井下拆卸蓋板,我們三個壯小伙子連吃奶的力氣都使出來了,才搬得動。”研究院技術員梁茂昭說。
在后來的8.8采煤機設計中,為了讓操作人員能夠更安全便捷的搬動護板,所有的檢修口蓋重量不能超過25kg,成了一條明文規定。實在無法降低重量的少數口蓋和零件,必須增加吊裝裝置,公司在產品隨機工具里配備了微型吊臂,方便現場安全操作。
效果:創下多項行業第一
從加強對外合作到技術消化吸收,從加大關鍵技術攻關到技術成果轉化應用,從高端大部件替代到實施國產化整機替代工程,西煤機公司有序推出7米采煤機、8米采煤機、8.8米采煤機,在進口替代高端采掘裝備技術方面一騎絕塵。
“12402工作面實現8個月機電設備運行無故障,產量完成1141萬噸,8.8采煤機整體運行良好,設備的維護量與進口采煤機相差無幾,可以說這臺采煤機的性能,達到國內領先水平。”神東煤炭集團上灣煤礦綜采一隊技術員張興虎介紹說。
神東煤炭集團上灣礦綜采一隊隊長王旭峰說,“8.8采煤機是我們隊使用的第一臺完全國產的采煤機,一開始我們的工人心里還有負擔,擔心國產采煤機質量,但是通過使用情況來看,這臺采煤機總體運行穩定,性能還是很可靠的,設備的維護量與進口采煤機相差無幾,通過這臺采煤機的使用,更加堅定了我們使用國產設備的信心。”
作為綜采面的核心設備,8.8米超大采高智能化采煤機成功助力神東煤炭集團8.8米智能超大采高綜采成套裝備實現全面國產化。2019年12月27日,“神東礦區8.8m智能超大采高綜采關鍵技術與成套裝備研發”項目通過了中國煤炭工業協會組織的專家鑒定。鑒定認為,該項目引領了世界特厚煤層開采技術和裝備的發展方向,達到了國際領先水平。
8.8米采煤機服役一年內創造了多項第一,最高割煤22刀,日產6.55萬噸,256天安全采煤1000萬噸,年過煤1410萬噸,超過所有進口采煤機年產量,打破了神東煤炭集團單個工作面用時最短突破千萬噸的記錄。
8.8米采煤機項目實施過程中共申報專利35件,其中發明專利授權4件,實用新型專利授權22件,受理發明專利9件。發表《采煤機數字化技術發展及展望》等科技論文19篇。(息惠麗)