大屯公司自主研發(fā)井下拋矸機(jī)獲四項(xiàng)專利

文/李震奇 宗慧芹

大屯公司自主研發(fā)井下拋矸機(jī)獲四項(xiàng)專利

文/李震奇 宗慧芹

工程技術(shù)人員正在改進(jìn)拋矸機(jī)

在大屯公司龍東煤礦東一軌道處，只見一位礦工正在通過遠(yuǎn)程按鈕操作前方的機(jī)器。這臺(tái)看似笨拙的機(jī)器向前伸展大約八九米長的“手臂”，輕巧靈活地舞動(dòng)著，不急不緩地把皮帶輸送過來的矸石拋填在巷道里。

“這臺(tái)機(jī)器是我們自主設(shè)計(jì)的拋矸機(jī)，用它來填充巷道，省力又省時(shí)。別看它其貌不揚(yáng)，卻獲得了四項(xiàng)專利呢。”大屯公司龍東煤礦礦長宋忠應(yīng)指著不遠(yuǎn)處的拋矸機(jī)介紹道。

研究工藝 破解生產(chǎn)難題

2016年底，大屯公司龍東煤礦東二采區(qū)準(zhǔn)備期間，巖石巷道掘進(jìn)量5000米，排矸量非常大，不僅增加了礦井輔助運(yùn)輸和提升壓力，而且嚴(yán)重制約掘進(jìn)速度。“要想提高掘進(jìn)速度，必須解決矸石排放問題。”大屯公司領(lǐng)導(dǎo)多次深入井下現(xiàn)場(chǎng)后，發(fā)現(xiàn)相鄰的東一采區(qū)有大量的廢棄巷道，現(xiàn)場(chǎng)具備矸石充填條件，提出了矸石不升井就近填充廢棄老巷這一設(shè)想。

根據(jù)公司領(lǐng)導(dǎo)要求，龍東煤礦礦工程技術(shù)人員琢磨，將掘進(jìn)過程中的矸石運(yùn)到廢棄巷道還好操作，連接幾部皮帶運(yùn)輸機(jī)就可以了。但如何將運(yùn)過來的矸石填充到廢舊巷道內(nèi)？如果通過人工充填，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且工效也很難提高。采取機(jī)械化填充，如何實(shí)現(xiàn)呢？大家聚在一起，你一言我一語，漸漸有了思路，就是通過旋轉(zhuǎn)的皮帶將矸石拋填到廢棄巷道中。

“雖然有了思路，但實(shí)施起來可沒少碰壁。”龍東煤礦機(jī)電副礦長宋傳法說。拋矸機(jī)的尺寸怎么確定？拋矸角度怎么調(diào)整？在傾斜的皮帶上矸石怎么不打滑？一系列問題擺在了眼前。往往解決一個(gè)問題，都需要反復(fù)論證、多次修改。大家查閱了大量的有關(guān)技術(shù)資料，多次召集有關(guān)技術(shù)人員和業(yè)務(wù)骨干進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)研究分析，經(jīng)過幾個(gè)月不懈努力，一臺(tái)嶄新的拋矸機(jī)終于被打造出來了。拋矸機(jī)由電器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)以及改進(jìn)型伸縮皮帶機(jī)、轉(zhuǎn)載皮帶機(jī)、拋矸皮帶機(jī)等組成，其中伸縮皮帶架總長22米，可伸縮量為18米，操作靈活方便。“通過控制系統(tǒng)不但可以實(shí)現(xiàn)拋矸機(jī)的前進(jìn)、后退、向左、向右，還能控制皮帶機(jī)的整體升降、左右轉(zhuǎn)動(dòng)等多項(xiàng)功能，只要司機(jī)一個(gè)人就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整臺(tái)機(jī)器的操作控制……”龍東煤礦機(jī)廠副廠長杜增平興奮地在現(xiàn)場(chǎng)演示。

改進(jìn)設(shè)備 提升充填效率

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行之后，龍東煤礦皮帶管理科主任工程師張兵發(fā)現(xiàn)，拋矸機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、皮帶跑偏等問題，嚴(yán)重制約拋矸效率和填充質(zhì)量。如何解決拋矸機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的這些不足與短板，大家又忙活起來。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件必須重新確定拋矸機(jī)的機(jī)身尺寸、拋矸機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、拋矸角度……龍東煤礦的工程技術(shù)人員開起了“諸葛亮?xí)薄Ｋ麄兠咳嘶驇兹苏J(rèn)領(lǐng)一個(gè)問題，白天深入現(xiàn)場(chǎng)找癥結(jié)、做試驗(yàn)，晚上查資料、畫圖紙，從礦領(lǐng)導(dǎo)到普通技術(shù)員，大家腦子里天天是你的都是如何破解拋矸機(jī)技術(shù)難題，又人人不到一周拿出了十幾個(gè)改進(jìn)方案，到現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)一個(gè)地試，一點(diǎn)一點(diǎn)地改。

延長拋矸機(jī)的整體機(jī)身，有效增加拋矸機(jī)的拋矸勢(shì)能，使拋矸距離達(dá)到5~8米、拋矸高度達(dá)到4.5米左右；加大拋矸機(jī)底座轉(zhuǎn)盤，增強(qiáng)了拋矸機(jī)的穩(wěn)定性，降低了噪音，提高了操作安全性能；拋矸機(jī)底座轉(zhuǎn)動(dòng)由單邊油缸調(diào)節(jié)改為兩邊油缸調(diào)節(jié)，提高了拋矸機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性和拋矸角度，滿足了矸石在巷道的全方位拋射；將運(yùn)矸系統(tǒng)改為簡(jiǎn)易卸載點(diǎn)與拋矸機(jī)直接連接，省去了安裝移動(dòng)大架、移動(dòng)伸縮皮帶等工作程序……“通過對(duì)各種參數(shù)及性能的改進(jìn)和優(yōu)化，拋矸機(jī)運(yùn)行更高效，充填率由85%提升至95%以上。”大屯公司生產(chǎn)技術(shù)管理部對(duì)此做出肯定。

推廣技術(shù) 倡導(dǎo)綠色開采

隨著拋矸機(jī)成套技術(shù)設(shè)備在龍東煤礦老巷東一軌道下山成功試運(yùn)之后，又先后在龍東煤礦東大巷延長巷、東一軌道和東一皮帶下山等巷道進(jìn)行了充填，累計(jì)充填巷道3400余米，充填量45276立方米，提高掘進(jìn)效率20%以上，累計(jì)創(chuàng)效1500余萬元。

今年初，大屯公司又對(duì)拋矸機(jī)成套技術(shù)設(shè)備升級(jí)了技術(shù)儲(chǔ)備數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了井下多條巷道的矸石填充。煤雖挖空了，但矸石撐住了煤巷空間，地面不再塌陷。拋矸機(jī)的應(yīng)用，豐富了井下矸石充填的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，填補(bǔ)了大屯公司一項(xiàng)空白，減少了礦井輔助運(yùn)輸壓力和地面處理環(huán)節(jié)，最大限度地提高了巷道充填率和調(diào)車盤運(yùn)行效率，為“三下置換開采”提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

通過不斷改造和升級(jí)，拋矸機(jī)成套設(shè)備運(yùn)行性能整體提升，得到了現(xiàn)場(chǎng)職工的認(rèn)可和相關(guān)專家的肯定，為逐步實(shí)現(xiàn)礦井矸石“不升井”，推行綠色充填開采提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。目前，拋矸機(jī)成套技術(shù)設(shè)備已經(jīng)在全礦區(qū)推廣，不僅創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，而且有效促進(jìn)了生態(tài)礦山的建設(shè)。

經(jīng)過一年多的應(yīng)用實(shí)踐，大屯公司成功自主研發(fā)的拋矸機(jī)成套技術(shù)設(shè)備的工藝和技術(shù)趨于成熟，各種參數(shù)及各項(xiàng)性能均達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求，符合井下使用標(biāo)準(zhǔn)，正式命名為PGL-2型。它的應(yīng)用，降低了礦井輔助運(yùn)輸壓力，減少了地面處理環(huán)節(jié)，提高了巷道充填率和調(diào)車盤運(yùn)行效率，獲得了拋矸皮帶機(jī)、伸縮皮帶機(jī)、上下高度可調(diào)皮帶機(jī)、矸石充填成套裝置四項(xiàng)實(shí)用新型專利，并榮獲“中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)優(yōu)秀成果”、徐州市“十大科技創(chuàng)新成果”等多項(xiàng)榮譽(yù)。

工作人員正在對(duì)拋矸機(jī)進(jìn)行調(diào)試

（作者單位：中煤集團(tuán)大屯公司孔莊煤礦）