近年来，山东济宁能源发展集团积极践行机械化换人、自动化减人，按照探索先试、示范引领、全面推广的实施路径，先后攻克井下快速拆装工艺、大负载大倾角纯电单轨吊运输、倾斜条件下支架自动化调移等一系列难题，不断改善作业环境，走出了一条复杂地质条件下矿井快速安撤新路径。
打造井下拆装标准化作业车间
“将生产车间搬到井下，实现综采设备快速拆装一直是我们的目标，为此我们加大了拆装工艺全系统、全流程的优化升级，坚定不移地走装备精、用人少、效率高的发展路子。”义桥煤矿机电负责人郭金星说。
济宁能源发展集团革新工作面安撤组装拆解工艺，2022 年底在义桥煤矿首次采用“高效气动起吊作业台”代替“手拉葫芦”的传统拆装工艺。通过设计高效固定拆装作业点，实现液压支架起吊、调节、行走等多个功能，过去需要5人作业的支架组装工作，现在2人便可完成，减少作业人员9人，安装工程综合提效30%。
在地质条件最复杂的阳城煤矿2301工作面，通过采用“高效气动起吊作业台+一单制长距离整架运输”模式，实现圆班安装支架9台，效率 提升50%，工作面安装工程提前10天完成，刷新了大倾角工作面快速安装新记录。
建设物料运输安全快速“高铁”网
“物料运输是矿井的大动脉，是保障矿井安撤工程高效作业的关键一环，业内80%以上的地质条件复杂矿井，运输系统复杂、转载环节多、占用人员多、安全管控难、职工劳动强度大。”金桥煤矿机电矿长张辰说。
对此，济宁能源发展集团技术人员多次实地调研，邀请行业专家交流、论证，创新提出应用“天轨”系统解决复杂地质条件下的运输问题。他们在金桥煤矿4303工作面搬家至4316工作面的过程中，创新应用单轨吊机车“切眼至切眼”的“井下一单制”运输模式，创新安撤工艺，历时 35天完成安撤工程，提效30%，运输环节由7个精简为1个，减少运输作业人员一半以上。
截至目前，该集团义桥煤矿、金桥煤矿、霄云煤矿、阳城煤矿均实现了单轨吊无人驾驶，在井下主要运输巷道建成5骋+单轨吊无人驾驶系统，具备鲍奥叠精确定位、础滨环境感知、安全防接近保护、远程视频传输、控制信号下发与参数上传等智能化功能，实现车辆井上智能调度和无人驾驶，提高运输效率30％以上。
搭建安撤调移高效作业工作室2022年下半年，济宁能源发展集团启动了“液压支架自动化安撤”项目研究，彻底消灭切眼内使用回柱绞车与液压支柱配合的粗老笨作业模式。今年4月，该集团义桥煤矿3301工作面回撤时革新器具、创新工艺，自主研发链式调移设备，实现支架回撤调向“无绳化”，提高了安全系数及回撤工效。
设备采用液压控制，借助综采工作面乳化液泵站动力，结构简单、运行可靠、省时省力，与传统的人工拖拽操作相比，大大降低了职工的劳动强度。通过液压支架调向设备与切眼滑移装置配合应用，淘汰传统单体支柱配合稳车调向，单班次减员3人，支架回撤速度较传统方式提高了一倍。
6月，经过积极研发和多次尝试，金桥煤矿2303工作面安装过程中成功应用单轨吊运输模式下的“安装叉车”，实现工作面综采设备的“无绳化”安装，破解了复杂地质条件下矿井“小绞车”运输、回柱绞车调移支架效率低、危险系数大的难题。
攻克安撤工程大倾角顽疾痼瘴
大倾角工作面安撤的运输问题一直困扰着济宁能源发展集团。由于部分巷道倾角大，无法实现单轨吊连续运输，该集团常年采用小绞车运输方式。2022 年底，该集团联合上海申传电气股份有限公司在霄云煤矿启动大功率负载敏感型锂电池单轨吊攻关。
通过优化单轨吊驱动模式，创新单轨吊制动方式，最终形成永磁同步负载敏感型控制策略，可以在大坡度、大负载场景下快速响应，自适应调节，防止溜坡、失速现象。目前，霄云煤矿在1316工作面切眼成功实现大倾角大负载液压支架整架运输，有效解决了90%以上矿井单轨吊巷道运输角度布局问题。
6月，在济宁市举办的“运行坡度超过15度的防爆锂离子蓄电池单轨吊车产物”专家论证会上，中国工程院院士袁亮、王国法等专家对该案例给予高度评价，一致认为该集团在单轨吊大倾角大负载运输、智能无人驾驶等方面积累的丰富经验，对推动煤矿辅助运输技术进步具有重要意义。
打造施工作业精品工程大擂台
安撤没保障，接续就被动。为此，该集团根据煤矿地质条件复杂的实际，“一矿一策”全力推进内部公司机械化安撤。该集团按照以点带面、点面结合、整体推进的方式，通过设备、工艺创新变革，打造出工作面安撤多个“样板工程”。
在此基础上，该集团积极开展工作面安撤“擂台赛”，对每个工作面安装工程进行评比打分，由矿长亲自定方案，总工程师、机电矿长全流程参与，积极开展风险辨识、规程审核等相关工作。
“通过不断地探索、尝试、总结，我们的采煤工作面安撤实现了机械化、无绳化、流程化，单项工程减员18人，效率提升30%，创造直接经济效益300余万元。”该集团公司机电部经理甄阳清说。
来源丨中国煤炭报
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