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东滩矿智能采煤惯导系统应用实现新突破

作者: 周旭 陈勇   发布日期: 2022年04月26日

在东滩矿3308工作面,现场人员正目不转睛的盯着眼前不断移动的前部运输机,伴随着液压支架的推溜移架动作,前部运输机逐渐形成一条直线,整齐的横在煤壁前。

“这次惯导系统运行非常顺利,超出预期目标,以后就可以尝试进行常态化运行,进一步提高咱们矿的智能化水平”该矿智能化办公室主任李健高兴地说道。

据了解,目前绝大多数矿井采煤面的前部运输机都是采用传统的工程线方式进行找直,当工程线受力过大则容易造成断裂,可能会发生伤人事故,工程线或高或低还会造成职工在检修和生产过程中的不便。同时,这种朴素的找直方法,也会造成比较大的误差,如果拉架不到位,还需要人工二次调整,不仅职工工作量大,更影响采煤效率。

李健介绍,东滩矿使用的惯导系统采用高精度陀螺仪和定制的定位导航算法,解决了惯性导航系统与采煤机高度通信、采煤机起始点校准、截割曲线生成、支架推移调整控制等难题。在无需人工干预的情况下,即可实现完全依托于行程传感器数值来判断移架步距,达到生产期间跟机自动移架找直,减少了职工劳动强度,提升了采煤效率。

“为了达到自动找直的目的,实现技术上突破,大家付出了许多努力。在这个过程中我们也增长了能力,锻炼了队伍,为矿井安全高效发展奠定了更坚实的基础”回忆起当初矿井开展智能化建设进行惯导系统调试攻关时,东滩矿副矿长李国锋非常感慨。

早在2月份召开的采煤智能化规划要求会议中,该矿明确提出,2022年,东滩煤矿采煤智能化要以减员提效、减轻职工劳动强度为目标,保证原有的智能化常态化运行的同时,做到取消工作面传统的找直工程线和放煤工,实现工作面自动找直连续性生产和同时两轮放煤。随后,该矿成立工作面惯导找直和工作面两轮放煤调试小组,并组织现场职工进行设备安装和调试工作。

在攻关过程中,困难接踵而至。惯导找直系统有较高的技术门槛,许多矿都没试验成功,常态化应用的先例更少。面对时间紧、任务重的现实,小组成员的压力都很大。调试攻关小组结合井下生产实际,多次召开专业技术会议,对惯导原理和施工现场进行反复模拟推演。同时向兖矿能源集团设备管理中心汇报当前困难,联系厂家调试惯导系统的总负责人来矿进行现场讲解指导,会同电液控厂家售后人员和相关单位进行具体方案点对点式交流研究。

为了确保工作面推溜移架无人工干预,得到真实准确的数据,保证曲线的准确性。调试小组成员轮番上阵,每天跟班调试时都要在工作面呆上至少12个小时。分别观察支架、给煤机和控制台运行状态,对200多台液压支架推移行程进行数据记录,现场测量移动数值与支架实际拉移距离是否一致。

经过近半个月的技术攻关,调试小组制定了相对完善的找直方案和区队配合人员注意事项,最终采取现场三刀一调试方式进行前部运输机找直。将工作面的最大弯曲偏差从1194mm调整到366mm,缩小到500mm以下的标准内,有效保证了跟机自动化模式下支架推移步距一致性,为工作面直线度控制和工作面少人化条件下连续、快速开采提供了重要的技术支撑。采煤工作面不仅现场形象得到提升,更取消了传统的工程线找直的过程,减轻了职工劳动强度,实现了自动找直的连续性生产。

“智能化采煤技术创新任重道远,我们将继续完善使用工作面惯导找直功能,在运行常态化的基础上,研究在复杂地质条件下自动找直的应用,进一步改善作业环境,减轻职工劳动强度。”东滩矿矿长刘海全说。