梁堅毅：打造世界一流綜掘裝備 建設本質安全高效礦井
作者：佚名
2009-11-22 11:16
來源：中國煤炭新聞網
作者係三一重裝常務副總經理、研究院院長）
現代煤礦對綜掘裝備的新要求
隨著安全高效礦井的建設,煤炭企業對於煤炭裝備的設備性能和可靠性要求越來越高，特別是神華集團提出“高起點、高技術、高質量、高效益、高產出”的理念以來，得到了越來越多的煤炭企業的認同。其“一井一麵百人千萬噸”的生產組織模式和世界第一工效的驕人業績，已向世人證明了其高瞻遠矚的領先意識。
目前，高效綜采裝備已基本能夠滿足我國煤炭企業對綜采工作麵安全高效的要求。但長期以來，采掘失衡的現象在全球普遍存在，我國也不例外。在綜采產量越來越高的情況下，這種現象更顯得特別突出。由於綜掘麵的機械化程度遠不如綜采，所以，目前我國的煤炭企業，基本上都還是靠多加掘進頭（工作麵）來暫時緩解上述情況。
相比綜采機械化，綜掘機械化有許多難點，主要在於：
一、兩者的切割對象有別
采煤機切割的絕大部分都是煤，相對較軟（煤的最大硬度一般不超過f4)。考慮到煤質問題，遇到大斷層一般都是避開，即使是偶爾遇到一點小斷層或夾矸，采取硬切過去的工藝時，由於其硬度不高，時間較短，采煤機尚能承受這種短時超載。
但掘進機就不同了。其承擔了三大任務，即開拓巷道掘進、準備巷道掘進和回采巷道掘進。開拓巷道，特別是深部開拓巷道，由於其服務時間一般很長（20多年是很平常的，有的甚至是一個煤礦的整個壽命），為了圍岩穩定，一般不但要實行岩巷開拓，還要特別選取非常硬的岩石處去開拓。準備巷道，原來也以岩巷掘進為多。雖然近年來，厚煤層和中厚煤層有實行煤巷掘進的趨勢，但薄煤層工作麵的準備巷道肯定都是半煤岩。
應該說，經過近30年來在全國推廣機掘化，我國的綜掘裝備已開始起步，在近水平、長走向的煤巷掘進中，國產的標準型掘進機已能完全滿足使用要求，這也使得我國的機掘率呈現出逐年增長趨勢。
由於岩石相對於煤要硬（部分岩石比煤硬得多），各處地質狀況的區別極大，因此，現代化煤礦對綜掘裝備提出了許多新的要求。
二、受重視程度不同
綜采裝備，是現代化煤礦的核心裝備。長期以來，部分煤礦對綜掘裝備的重視程度低於綜采裝備，這也導致了綜掘裝備研製投入不足，其技術發展落後於綜采裝備。
好在近年來，在國家對煤礦安全日益重視的大環境下，在綜采的產量越來越高的形勢下，多數煤礦領導已感覺到了綜掘裝備現代化的必要性。因而，其不斷地對綜掘裝備提出了新的要求。
三、成套的難易程度不同
目前，綜合采煤機械化裝備已形成了采煤機、刮板輸送機（含轉載破碎）、液壓支架三機的完整配套，其需要的隻是臨時支護。這種配套實現了支護和采裝運煤的同步，即在液壓支架承擔臨時支護的同時進行采煤。
但綜合掘進機械化裝備與綜采有很大不同。其最大的不同在於：目前采準巷道的支護都是永久支護，即掘進機走過去後，巷道必須仍然處於支護狀態。所以，其主要工序應包括：掘進、裝載、運輸、打錨杆錨索孔、鋪網裝藥錨固，在某些瓦斯湧出量很大的綜掘麵，還要進行瓦斯超前探放。在使用掘進機時，切割、裝截都由掘進機完成了，後續的運輸采用成熟的皮帶機和礦車。打錨杆錨索孔、錨固和瓦斯超前探放孔雖然也能由機械完成，但都是單工序用簡單機械，且仍是人工在孔下操作或扛著機器操作，勞動強度仍很大。如果全部機械化，要做到其與掘進機的相互不幹涉和不影響，十分不容易。
即使是采用機掘時，目前綜掘麵的掘進機實際使用時間，每天隻有6至10個小時，而打錨杆錨索孔、鋪網裝藥錨固（有的還有噴漿）等為永久支護而做的工作，就需10至16小時之多，這對進尺的影響很大。
邊掘邊錨的希望，雖然國外已有機型能夠實現，但還是受到很多限製：巷道寬度基本不能變，隻適用於煤巷，隻能適用於矩形巷道。
至於鋪網裝藥，則至今仍無好的機械化方法。
四、對大坡度適應性不同：
煤礦地質條件複雜。除了近水平的水平運輸大巷外，更多的是緩傾斜的和急傾斜的采準巷道。特別是由於斜井運煤可采用連續運輸的皮帶機，其在新建礦井中得到了廣泛的使用。而為了縮短斜井的長度，減少工程量，坡度一般設計在25度左右（選取了皮帶機可以正常工作的最大坡度）。
綜采工作麵由於有液壓支架可以依靠底板來支撐頂板、支架數量很多，可以互起支撐作用，采取一定的技術措施後，使得綜采成套裝備可在急傾斜的工作麵上機械化工作。
但標準掘進機就同了，因是單機，沒有對頂板的支撐力，加上浮矸的作用，使得其履帶的抓地力無法保證，自主進退產生困難。
在大坡度下山掘進時，大的坡度加上迎頭易積水，使收料產生困難；上山掘進時，坡度大加上履帶抓地力無法保證，使切割發生困難。
五、除塵的難度不同
綜采工作麵，由於其上下順槽和工作麵形成了通風的回路，即使有一定的粉塵未被噴霧壓製住，也能及時地被帶走。而且，綜采工作麵的煤粉塵，基本沒有可導致矽肺的石英粉塵。
但綜掘工作是獨頭掘進，其采用的局扇通風量小，不易將噴霧沒有壓住的粉塵帶出。特別是全岩巷掘進時，其所未被噴霧壓製住的石英類粉塵，對礦工的身體會造成很大的傷害。
鑒於以上難點，現代化煤礦對綜掘裝備提出了新的要求：
1.提高現有標準型掘進機的安全性、可靠性、生產效率，提供人性化的工作環境。
2.能有全岩巷掘進機麵世，應具備足夠的進尺、較低的消耗，能解決除塵問題，並有較為合適的性價比。
3.除了檢修以外，掘進機可以不停地掘進，而不要因打錨杆錨索孔、鋪網、裝藥、錨固等為永久支護而做的工作而被迫停機。
4.掘進機在大坡度上山掘進、平巷、大坡度下山掘進時都能正常使用，至少能夠自行進退，以便盡量減少拆機次數。
5.掘進機能適應更窄、更低、起伏更大的巷道。
6.能有適用於煤巷快速掘進和房柱式采煤的國產裝備問世。
為了向煤炭企業提供高品質的綜掘裝備，三一重型裝備高起點地介入煤機行業，為行業帶來了一股新風。按照 “品質改變世界”的質量文化，三一重型裝備確定了掘進機的設計前提：
1.設備能在充滿危險有害、隨時可能爆炸的氣體的場所運行；
2.空間極其狹小，沒有地麵常規起重設備，安裝、維護、維修十分困難；
3.一線操作人員文化程度較低，綜合素質不高，存在不按01manbetx 01manbetx 使用和維護設備情況；
4.管理人員遠離現場，管理到位較為困難；
5.設備現場多次遷移、二次裝配是生產的必須。
“安全、可靠、高效、人性化”，是三一重型裝備產品的總體設計理念，是其設計必須遵守的基本原則。三一重型裝備提倡“關注顧客認可的價值點”，以高開機率體現可靠性，以多出煤和多進尺體現高效，以傻瓜化、省力、環保和維護簡便體現人性化。圍繞這9字總體理念，三一重型裝備確立了遠遠高於行業標準的內控質量標準和嚴格的品質保證措施，並確定了如下分設計理念：
一、安全大於天，礦工生命權至高無上。
1.標準設計全部采用具有煤礦礦用產品安全標誌的采購件。
2. 安全保護標準齊全、有效。
3.安全保護數據能直接采集的不間接計算。
二、可靠，可靠，再可靠。
一切問題都是三一的。常態就是常態。簡單的最可靠。
以在任何非常規操作的情況下設備不壞作為設計的基本規範。
現階段立足於全力實現“三不”—— 不鬆動、不漏油、不開裂。
1.有聯接就必須有防鬆。
2.防鬆到過程，到細節，到永遠。
3.漏油無小事。
4.不怕開裂因無常，科學嚴謹就能防；有設計就要有計算；靜態是相對的，動態才是絕對的；設計安全係數到最大。
5.能不用就不用，能少用不多用。
6. 保證螺栓不受剪。
7.把隱患消滅在出廠以前，全員控製、嚴酷試驗。
8.找到最好的原料，才能生產出最好的產品。
三一重型裝備的設計理念
一、多進尺比什麼都強！
二、我就是礦工！ 要求設計者、製造者都將自己視為礦工去體驗，體現人性關懷。
三、沒有誤操作和不好的操作工。
四、全價值鏈設計才是最有價值的設計。
五、顧客說好才是好。
六、質量文化就是三一重型裝備的信仰。
現代煤礦對綜掘裝備的新要求
隨著安全高效礦井的建設,煤炭企業對於煤炭裝備的設備性能和可靠性要求越來越高，特別是神華集團提出“高起點、高技術、高質量、高效益、高產出”的理念以來，得到了越來越多的煤炭企業的認同。其“一井一麵百人千萬噸”的生產組織模式和世界第一工效的驕人業績，已向世人證明了其高瞻遠矚的領先意識。
目前，高效綜采裝備已基本能夠滿足我國煤炭企業對綜采工作麵安全高效的要求。但長期以來，采掘失衡的現象在全球普遍存在，我國也不例外。在綜采產量越來越高的情況下，這種現象更顯得特別突出。由於綜掘麵的機械化程度遠不如綜采，所以，目前我國的煤炭企業，基本上都還是靠多加掘進頭（工作麵）來暫時緩解上述情況。
相比綜采機械化，綜掘機械化有許多難點，主要在於：
一、兩者的切割對象有別
采煤機切割的絕大部分都是煤，相對較軟（煤的最大硬度一般不超過f4)。考慮到煤質問題，遇到大斷層一般都是避開，即使是偶爾遇到一點小斷層或夾矸，采取硬切過去的工藝時，由於其硬度不高，時間較短，采煤機尚能承受這種短時超載。
但掘進機就不同了。其承擔了三大任務，即開拓巷道掘進、準備巷道掘進和回采巷道掘進。開拓巷道，特別是深部開拓巷道，由於其服務時間一般很長（20多年是很平常的，有的甚至是一個煤礦的整個壽命），為了圍岩穩定，一般不但要實行岩巷開拓，還要特別選取非常硬的岩石處去開拓。準備巷道，原來也以岩巷掘進為多。雖然近年來，厚煤層和中厚煤層有實行煤巷掘進的趨勢，但薄煤層工作麵的準備巷道肯定都是半煤岩。
應該說，經過近30年來在全國推廣機掘化，我國的綜掘裝備已開始起步，在近水平、長走向的煤巷掘進中，國產的標準型掘進機已能完全滿足使用要求，這也使得我國的機掘率呈現出逐年增長趨勢。
由於岩石相對於煤要硬（部分岩石比煤硬得多），各處地質狀況的區別極大，因此，現代化煤礦對綜掘裝備提出了許多新的要求。
二、受重視程度不同
綜采裝備，是現代化煤礦的核心裝備。長期以來，部分煤礦對綜掘裝備的重視程度低於綜采裝備，這也導致了綜掘裝備研製投入不足，其技術發展落後於綜采裝備。
好在近年來，在國家對煤礦安全日益重視的大環境下，在綜采的產量越來越高的形勢下，多數煤礦領導已感覺到了綜掘裝備現代化的必要性。因而，其不斷地對綜掘裝備提出了新的要求。
三、成套的難易程度不同
目前，綜合采煤機械化裝備已形成了采煤機、刮板輸送機（含轉載破碎）、液壓支架三機的完整配套，其需要的隻是臨時支護。這種配套實現了支護和采裝運煤的同步，即在液壓支架承擔臨時支護的同時進行采煤。
但綜合掘進機械化裝備與綜采有很大不同。其最大的不同在於：目前采準巷道的支護都是永久支護，即掘進機走過去後，巷道必須仍然處於支護狀態。所以，其主要工序應包括：掘進、裝載、運輸、打錨杆錨索孔、鋪網裝藥錨固，在某些瓦斯湧出量很大的綜掘麵，還要進行瓦斯超前探放。在使用掘進機時，切割、裝截都由掘進機完成了，後續的運輸采用成熟的皮帶機和礦車。打錨杆錨索孔、錨固和瓦斯超前探放孔雖然也能由機械完成，但都是單工序用簡單機械，且仍是人工在孔下操作或扛著機器操作，勞動強度仍很大。如果全部機械化，要做到其與掘進機的相互不幹涉和不影響，十分不容易。
即使是采用機掘時，目前綜掘麵的掘進機實際使用時間，每天隻有6至10個小時，而打錨杆錨索孔、鋪網裝藥錨固（有的還有噴漿）等為永久支護而做的工作，就需10至16小時之多，這對進尺的影響很大。
邊掘邊錨的希望，雖然國外已有機型能夠實現，但還是受到很多限製：巷道寬度基本不能變，隻適用於煤巷，隻能適用於矩形巷道。
至於鋪網裝藥，則至今仍無好的機械化方法。
四、對大坡度適應性不同：
煤礦地質條件複雜。除了近水平的水平運輸大巷外，更多的是緩傾斜的和急傾斜的采準巷道。特別是由於斜井運煤可采用連續運輸的皮帶機，其在新建礦井中得到了廣泛的使用。而為了縮短斜井的長度，減少工程量，坡度一般設計在25度左右（選取了皮帶機可以正常工作的最大坡度）。
綜采工作麵由於有液壓支架可以依靠底板來支撐頂板、支架數量很多，可以互起支撐作用，采取一定的技術措施後，使得綜采成套裝備可在急傾斜的工作麵上機械化工作。
但標準掘進機就同了，因是單機，沒有對頂板的支撐力，加上浮矸的作用，使得其履帶的抓地力無法保證，自主進退產生困難。
在大坡度下山掘進時，大的坡度加上迎頭易積水，使收料產生困難；上山掘進時，坡度大加上履帶抓地力無法保證，使切割發生困難。
五、除塵的難度不同
綜采工作麵，由於其上下順槽和工作麵形成了通風的回路，即使有一定的粉塵未被噴霧壓製住，也能及時地被帶走。而且，綜采工作麵的煤粉塵，基本沒有可導致矽肺的石英粉塵。
但綜掘工作是獨頭掘進，其采用的局扇通風量小，不易將噴霧沒有壓住的粉塵帶出。特別是全岩巷掘進時，其所未被噴霧壓製住的石英類粉塵，對礦工的身體會造成很大的傷害。
鑒於以上難點，現代化煤礦對綜掘裝備提出了新的要求：
1.提高現有標準型掘進機的安全性、可靠性、生產效率，提供人性化的工作環境。
2.能有全岩巷掘進機麵世，應具備足夠的進尺、較低的消耗，能解決除塵問題，並有較為合適的性價比。
3.除了檢修以外，掘進機可以不停地掘進，而不要因打錨杆錨索孔、鋪網、裝藥、錨固等為永久支護而做的工作而被迫停機。
4.掘進機在大坡度上山掘進、平巷、大坡度下山掘進時都能正常使用，至少能夠自行進退，以便盡量減少拆機次數。
5.掘進機能適應更窄、更低、起伏更大的巷道。
6.能有適用於煤巷快速掘進和房柱式采煤的國產裝備問世。
為了向煤炭企業提供高品質的綜掘裝備，三一重型裝備高起點地介入煤機行業，為行業帶來了一股新風。按照 “品質改變世界”的質量文化，三一重型裝備確定了掘進機的設計前提：
1.設備能在充滿危險有害、隨時可能爆炸的氣體的場所運行；
2.空間極其狹小，沒有地麵常規起重設備，安裝、維護、維修十分困難；
3.一線操作人員文化程度較低，綜合素質不高，存在不按01manbetx 01manbetx 使用和維護設備情況；
4.管理人員遠離現場，管理到位較為困難；
5.設備現場多次遷移、二次裝配是生產的必須。
“安全、可靠、高效、人性化”，是三一重型裝備產品的總體設計理念，是其設計必須遵守的基本原則。三一重型裝備提倡“關注顧客認可的價值點”，以高開機率體現可靠性，以多出煤和多進尺體現高效，以傻瓜化、省力、環保和維護簡便體現人性化。圍繞這9字總體理念，三一重型裝備確立了遠遠高於行業標準的內控質量標準和嚴格的品質保證措施，並確定了如下分設計理念：
一、安全大於天，礦工生命權至高無上。
1.標準設計全部采用具有煤礦礦用產品安全標誌的采購件。
2. 安全保護標準齊全、有效。
3.安全保護數據能直接采集的不間接計算。
二、可靠，可靠，再可靠。
一切問題都是三一的。常態就是常態。簡單的最可靠。
以在任何非常規操作的情況下設備不壞作為設計的基本規範。
現階段立足於全力實現“三不”—— 不鬆動、不漏油、不開裂。
1.有聯接就必須有防鬆。
2.防鬆到過程，到細節，到永遠。
3.漏油無小事。
4.不怕開裂因無常，科學嚴謹就能防；有設計就要有計算；靜態是相對的，動態才是絕對的；設計安全係數到最大。
5.能不用就不用，能少用不多用。
6. 保證螺栓不受剪。
7.把隱患消滅在出廠以前，全員控製、嚴酷試驗。
8.找到最好的原料，才能生產出最好的產品。
三一重型裝備的設計理念
一、多進尺比什麼都強！
二、我就是礦工！ 要求設計者、製造者都將自己視為礦工去體驗，體現人性關懷。
三、沒有誤操作和不好的操作工。
四、全價值鏈設計才是最有價值的設計。
五、顧客說好才是好。
六、質量文化就是三一重型裝備的信仰。
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