240多米長的工作面上，看不到一名操作工人，而予以替代的是遠(yuǎn)程啟動、記憶截割的專用采煤機(jī)在精準(zhǔn)割煤。萬物勃發(fā)的夏初，《中國礦業(yè)報(bào)》記者走進(jìn)陜西黃陵礦業(yè)雙龍煤業(yè)極薄煤層智能化高效開采現(xiàn)場驚喜地看到，集中控制終端前，煤層分布情況一目了然——扁平式5G漏纜電纜傳輸著高清信號，整個(gè)生產(chǎn)過程有條不紊、精準(zhǔn)高效，一幅以“智”為主色調(diào)的畫卷正徐徐展開。
“煤層的儲量、厚度變化以及斷層分布等都能在這里看得一清二楚，每天計(jì)劃割幾刀煤、產(chǎn)量大約是多少、發(fā)熱量在什么區(qū)間變化，都能夠精準(zhǔn)預(yù)測。”集中控制室內(nèi)，該礦綜采隊(duì)副隊(duì)長常昭昭正在核對當(dāng)班的生產(chǎn)任務(wù)。
知己知彼，百戰(zhàn)百勝。要想利用智能化技術(shù)和設(shè)備破解極薄煤層開采難題，就要提前摸清極薄煤層的具體情況，本著“精確到1厘米”的原則，該礦充分將智能化元素應(yīng)用到前期探測中，將各種測量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，利用先進(jìn)的地質(zhì)3D建模技術(shù)進(jìn)行建模，讓地下看不見的未知，清楚地展現(xiàn)在高清顯示屏上。只要?jiǎng)右粍邮髽?biāo)，煤層的厚度、形狀便一清二楚。在此基礎(chǔ)上，該礦還進(jìn)行CT切片提前“診斷”，把煤層內(nèi)部的斷層、走向、矸石分布等情況精準(zhǔn)到“厘米級”，并根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃對整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行精密部署，做到每班生產(chǎn)都心中有數(shù)。
“咱們的綜采裝備可以進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動、精準(zhǔn)割煤，并利用軟件技術(shù)相互配合，完全實(shí)現(xiàn)無人化?！弊鳛轫?xiàng)目負(fù)責(zé)人，該礦副總工程師馮子涵親身見證了整套裝備研發(fā)到應(yīng)用的全過程。
融入智芯，以智領(lǐng)先。矮機(jī)身、高效率的采煤機(jī)不僅小巧靈活，而且其最大亮點(diǎn)是被融入“智芯”。在研發(fā)過程中，為有效降低機(jī)身，達(dá)到在狹小空間精準(zhǔn)作業(yè)的要求，該礦與合作機(jī)構(gòu)相互配合，將原單電機(jī)工作改為具有智能化水平的雙永磁變頻電機(jī)，并安裝至采煤機(jī)兩端，總功率達(dá)560千瓦，使機(jī)身最低可降至極薄煤層最低的0.6米，直徑小，截深長的雙滾筒功率得到了大幅度提升。為解決狹小空間帶來的技術(shù)難題，經(jīng)過研發(fā)人員的鉆研，最終確定“一縮兩擴(kuò)”的研發(fā)思路，即采用縮小采煤機(jī)機(jī)面高度、刮板輸送機(jī)槽幫高度、液壓支架頂梁厚度3種方式增加采煤機(jī)過機(jī)高度和工人檢修作業(yè)空間，在小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)“大作為”。同時(shí)，該礦將順槽支架與面內(nèi)裝備的控制單元進(jìn)行優(yōu)化整合，采用地面遠(yuǎn)程控制，達(dá)到面內(nèi)無人操作，實(shí)現(xiàn)面外人工干預(yù)的常態(tài)化模式，日平均采煤12刀，真正達(dá)到極薄煤層智能化高效開采水平。
“圓形電纜彎曲半徑大，不適合在小空間里面作業(yè)，而扁平電纜就可以有效解決問題?！瘪T子涵說。
由于極薄煤層空間狹小且不規(guī)則，傳統(tǒng)的5G天線部署存在困難，容易被遮擋，導(dǎo)致信號覆蓋和傳輸不理想。因此，該礦率先采用行業(yè)領(lǐng)先的射頻漏纜技術(shù)，其結(jié)構(gòu)由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)和開有周期性槽孔的外導(dǎo)體3個(gè)部分組成。工作時(shí)，電磁波可以在漏纜中縱向傳輸?shù)耐瑫r(shí)，通過槽孔向外界輻射電磁波，從而實(shí)現(xiàn)信號傳輸穩(wěn)定而“不掉線”。此外，設(shè)計(jì)采用專用寬扁電纜供電，具有較小的彎曲半徑，能夠輕松適應(yīng)狹窄的工作環(huán)境，還可以顯著提升電纜的整體強(qiáng)度和耐用性，并通過采用分體式設(shè)計(jì)或特殊結(jié)構(gòu)的線芯，使得電纜在磨損部位易于更換，降低了設(shè)備使用成本，延長了使用壽命，如同為極薄煤層裝上一張“智”網(wǎng)，時(shí)刻保障生產(chǎn)平穩(wěn)有序。
在供電維管系統(tǒng)、主運(yùn)輸控制以及可視化監(jiān)測等智能化裝備和技術(shù)的共同“加持”下，智慧元素在該礦極薄煤層智能化高效開采過程中大顯身手。截至今年4月底，該礦極薄煤層已累計(jì)生產(chǎn)原煤42.1萬噸，為全國乃至全行業(yè)極薄煤層智能化高效開采積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
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