煤礦智能設備維修能力提升的探索與實踐

權學利

(陜西陜煤黃陵礦業有限公司，陜西 延安 727307)

0 引言

當今世界已進入工業4.0時代，互聯網、大數據和人工智能技術日新月異，這些技術為煤炭工業綠色智能發展插上了高科技的翅膀，成為高質量發展的重要引擎。2013年黃陵礦業一號煤礦開展了智能化無人綜采工作面建設，隨即，二號煤礦、雙龍煤業及瑞能煤業也相繼實現了智能化無人采煤工藝，這一偉大創新提高了煤炭機電設備生產效率的同時也對煤炭安全生產起到積極作用[1]。機電公司機電總廠主要負責黃陵礦業綜采設備大修，先進的開采技術和現代化設備的不斷引入，對機電公司機電總廠在設備維修上提出更高更嚴格的要求，適應礦區高質量發展，提高維修能力才是企業發展的關鍵[2]，才能緊跟公司高質量發展的步伐。機電公司機電總廠根據實際狀況，從高技能人才培養、引進先進技術工藝及提高創新創效等途徑，提升維修能力，做精做優生產服務，確保礦井安全高效生產，助推礦井邁上高質量發展的“快車道”。

1 維修能力狀況

2008年機電總廠成立時企業主要負責一號煤礦及二號煤礦綜采設備大修業務。2014年煤炭資源整合，雙龍煤業及瑞能煤業劃歸黃陵礦業公司，業務由原先的兩礦增加到現在的四對礦井。近3年隨著黃陵礦業公司薄煤層及中厚煤層智能化采煤工藝的普及，智能化維修人才短缺，維修能力跟不上企業高質量發展的需求。除外部因素以外還存在大量的內在因素。

1.1 崗位技能人員業務素質偏低

從技術職稱、技能等級來看，業務素質強的職工占比低；從整體年齡結構來看，公司青年職工居多，技能水平高、工作作風硬的老職工面臨著逐步退休，公司將出現技術斷層現象，加之有些職工怠學思想嚴重，對自己要求松懈，業務技能提升慢；有些青年職工缺乏自主學習的意識，面對疑難雜癥或技術難題，不鉆研，抱著“等、靠”的態度，崗位技能人員業務素質偏低[3]，具有高層次的技術骨干人才短缺。

1.2 人才培養與礦井快速發展存在一定的滯后性

針對人才培養沒有形成一套完備的體制機制，培訓講師沒有受過專門的訓練及系統的學習，只是將自己的經驗簡單的傳授給職工，有些講師技能高超但表達能力差，又缺乏授課技巧性，同時缺少先進的教學儀器及儀表[4]，培訓只能根據現場的設備進行臨時安排，缺乏系統性。

1.3 現有設備精度低，加工能力受限

機電總廠擁有各類機床共13臺，其中車床5臺，刨床2臺，鉆床3臺，銑床2臺，插床1臺。2臺車床、2臺刨床、1臺鉆床、1臺銑床均為20世紀90年代產品，設備購置年限長，逐漸老化[5]，加工精度低，其余機床均為普通機床，自動化程度低，部分高精密配件修復工藝現有機床無法滿足要求，加工能力受限。

1.4 現有工藝落后，維修能力提升受阻

在設備拆解上還是依靠人力作業為主，機械化、自動化程度低，遇到難拆的部件，還是采用人海戰術攻克，同時未及時與同行業標桿企業建立長期合作關系，對新技術、新工藝及新設備投用較少，制約維修能力提升。

1.5 攻克技術難關缺乏鉆研意識，依托廠家技術支持思想嚴重

隨著先進的開采技術和現代化設備的不斷引入，部分技術工人對一些先進設備只會操作，一旦出現故障，不知所以然，只能依靠廠家技術力量解決，對于先進技術熱衷于“拿來主義”，自主創新能力明顯不足，核心技術和關鍵技術積累不夠雄厚，缺乏攻關重大難題的能力，維修技能跟不上公司高質量發展的步伐。

2 采取的措施

2018年以來機電公司緊跟煤礦智能發展潮流，立足實際，圍繞智能化設備維修技術，充分發揮技術人員的聰明才智；積極開展與大專院校、煤炭維修標桿企業和設備生產廠家進行技術交流[6]，實施借智創新；廣泛開展以技術比武、崗位練兵為主要內容的全員提升活動；引進新設備、新工藝及新技術，為維修能力提供技術支撐；這一系列措施形成機電公司維修能力趕超的良好氛圍，為做精做優生產服務奠定了良好的基礎。

2.1 以人才培養為抓手，打造“三功兩素”精優團隊，提升維修能力硬實力

機電公司緊密圍繞礦業公司“三做一打造”戰略規劃，牢固樹立人才是第一資源的理念，建立了以打造“三功兩素”精優團隊為核心的崗位管理文化品牌建設總框架，將基本功修煉作為強基固本的重中之重，從細節入手、從基礎抓好，內強素質、外樹形象，通過打造知識功底扎實、專業功力較強、技能功夫較高以及身心素質和職業素養良好的“三功兩素”崗位技能人才團隊，為“可靠機電、精品機電、智能機電”注入源源不斷的新活力，提升了公司發展硬實力。

實施專業技能培訓工程：創建了以“首席技能大師”李海清為代表的技能大師工作室，在工作室配備先進的教學儀器及設備，如煤礦機電自動化實驗實訓裝置、透明液壓傳動與PLC控制實訓裝置、機械系統傳動創新組合實驗臺、機械裝配技能綜合實訓平臺、電氣裝配實訓裝置等，先進的教學儀器使參訓人員快速理解各類型傳動的原理及它們之間的動力傳輸，同時培養一批高素質的講師，為青年職工提供成長成才的平臺，實現平臺與創新創效、職工教育培訓有機結合、相互促進和共同發展，加快3支人才隊伍建設，提升維修能力硬實力。

實施職業技能幫帶工程：為充分發揮技能大師、黃礦工匠的示范作用，制訂師帶徒制度，實施“一帶一”幫帶活動，通過簽訂師徒合同，言傳身教，幫助職工迅速成才[7]。例如電修車間在陜煤工匠盛紅杰的帶領下，全車間10名職工，2名高級技師，6名技師及2名高級工，不僅負責四礦礦井綜采電氣設備的維修，還負責全廠電氣系統的維護，不僅挑戰變頻器的維修，還攻克智能化工作面自動控制部分附件的檢修及檢測工作，從未影響礦井生產接續，未出現一例安全事故。

實施專業功力訓練工程：一是搭建修煉平臺，在支架車間建立了液壓支架功力訓練基地，為職工創建了良好的功力訓練場地。二是將專業功力訓練與崗位作業標準相結合，對各崗位作業流程進行全面分解，并制作成牌板，組織職工分步訓練，取得了較好成效。三是創新開展全員創新創效活動。以開展精優作業法、卓越管理法、創紀錄行動、技術革新、五小成果創建6項活動為載體，引導職工立足崗位大膽創新。這些項目為提高功效、降低勞動強度、促進降本增效起到實質性的作用，并通過命名表彰激發了職工創新創效的積極性。

實施技能功夫提升工程：機電公司通過“三個結合”促進職工“技能功夫”水平不斷提升。把技術培訓與學習新技術相結合，把崗位練兵與推廣新工藝相結合，把技能比賽與攻關新課題相結合；科學制定修煉項目，不斷強化演練，在取得較好成效的基礎上，以點帶面，全面普及[8]?，F已形成作業功力訓練20余項，并且結合現行管理制度不斷地挖掘、提煉新項目，如支架車間“蒙眼裝配單向鎖”，電修車間“默畫磁力啟動器電路圖”；綜合車間“車削精準不漏作業法”以及機修車間“起重機起吊啤酒瓶及高腳杯”等絕技絕活，實現技能人才專業功力從“一般”向“極致”蛻變，培養一支高技能的人才隊伍。

2.2 以智能化礦山為契機，多力并措，提高維修能力競爭力

近些年機電總廠以“五個一流”為目標，以質量效益為中心，以做精做優生產服務為抓手，在裝備技術升級上做文章，在產業結構調整上找出路，激發全員活力，改革創新，追趕超越，努力提升綜合實力。

2.2.1 抓住機遇，拓寬業務，提升維修能力

2014年5月，一號煤礦“較薄煤層國產綜采裝備無人化研究技術與應用”順利通過了陜煤化集團的驗收和中國煤炭工業協會科技成果鑒定，達到國際領先水平，在國內率先實現地面采煤常態化運行。機電公司作為礦井綜采設備維修主陣地，緊跟公司發展步伐，通過前期的學習和培訓，在2016年首次開展承修液壓支架電液控系統，創建了無塵工作室，設計制作高效閥組維修流水線作業，將閥組維修的工序分解到多人流水線式作業，制作閥組維修工序工藝卡，便于新工快速掌握維修要領，提升工作效率與檢修質量；研制電液控閥組試驗臺，測試數據通過計算機采集，測試結果通過計算機判斷直接反映，使檢測更加準確，提升維修質量；引進電源箱、耦合器、控制器及驅動器檢測設備，保證智能化設備附件的維修質量；此次維修不僅鍛煉了職工隊伍，提升了維修能力，還填補了智能化維修技術的空白。

面對帶式輸送機滾筒外表面阻燃膠皮破損、磨損等常見問題，開展了滾筒包膠業務，針對人工清理打磨膠皮費時費力這一工序，研制了滾筒剝磨一體機，該機采用液壓傳動與車削原理相結合，以1件φ1 030 mm×1 800 mm滾筒包膠為例，傳統人工作業需4人6天完成，使用該設備只需3人1.5天即可完成，人員減少了1名，效率卻提高了5倍。

針對液壓支架大修銷軸需求量大的現象，開展了≤φ35 mm銷軸的加工業務。為了保障銷軸加工質量，將C618K-3普通車床改造升級為數控車床，投用了臺車式熱處理爐，學習先進的熱處理工藝要求，掌握不同材質銷軸的熱處理方法及標準，同時對完好銷軸進行硬度檢測，直到完全符合標準。

針對采煤機、掘進機截割滾筒外修工期不可控、費用大的問題，開展了截割滾筒焊接修復業務，由于截齒座分布存在一定的角度，焊接需進行間斷旋轉，為了保證焊接質量，設計制作了自動旋轉定位設備。該設備通過電動機和渦輪減速機控制，不僅滿足轉動速度，還帶有自鎖定位功能，整個控制系統由無線遙控器控制，提高了操作安全性。

期間承接了西安尚謙公司28臺ZZ6000/18/38液壓支架大修業務，本次大修不僅從設備的性能，還是設備外觀，均得到尚謙公司的認可，為后期承接外來業務奠定了良好的基礎，實現產值56萬元，利潤約10萬元。

2.2.2 優化系統，改進工藝，提高維修水平

在設備優化、工藝革新上，聚焦實際矛盾，實際問題，在矛盾和問題中發現解決方法，用這些方法和規律剔除制約生產的絆腳石，提高維修水平。

面對減速機水道銹蝕清洗難的問題設計制作了水道清洗機；面對油泵馬達試驗前臟油排除的問題設計制作了排油裝置，解決了設備隱患；面對變形側護板拆裝安全系數小的現象，設計制作了側護板整形機，該機實現了側護板不需從液壓支架上拆除就能對其整形，確?，F場安全作業；針對鏈輪軸組維修人工拆裝費時費力，研制了鏈輪軸組維修成套工裝，實現了鏈輪軸組拆解、組裝機械化，同時還實現了鏈輪軸組加載試驗，提高了鏈輪軸組維修質量；針對緩沖托輥膠圈人工安裝效率低及液壓支架立柱及千斤頂密封安裝費時費力現象，分別設計制作了緩沖托輥膠圈壓裝機及液壓支架立柱及千斤頂密封自動壓裝設備，投入使用提升崗位機械化，減少人力投入，降低人工成本，確保生產系統簡單、合理。

2.2.3 引進新設備及新技術，優化工藝，提高維修實力

機電公司在液壓支架大修理中，改變傳統維修方式，從整機到千斤頂、閥組再到活塞桿、缸筒全部進行維修，并實現了閥組維修流水線作業，提高了功效。引進一套數控半導體激光融覆設備，利用高能激光束作為熱源，將合金粉末和基材表面同步熔化，提升活塞桿外壁表層耐磨、耐腐蝕等性能，提升了液壓支架立柱中缸、活柱及各類千斤頂活塞桿外壁表層修復質量；引進一套轉臺式拋丸設備及一套光氧廢氣凈化噴漆房，改變了傳統的除銹及刷漆工藝，除銹由原吊掛式改進為轉臺固定，安全可靠；針對噴漆產生的有害物質采用光氧凈化，液態漆霧采用噴淋等濕法除塵，不溶水的VOC使用“活性炭吸附+催化燃燒”，不但提升了設備外觀質量，而且還能保護物件，同時改善了噴涂工作環境；研制一套液壓閥組高效維修流水線成套裝備，主要采用金剛砂除銹，履帶式送料裝置、超聲波流水線清洗、壓縮空氣進行吹干、液壓試驗臺測試的方式進行液壓閥整體維修工作，以上新設備及新技術的應用，提高了液壓支架維修質量，延長了液壓支架壽命，整條工藝積碳運行，綠色環保，實現液壓支架從整機——立柱、千斤頂、閥組——活塞桿、缸筒的全部修理，使外委修理費用從高到無，真正實現從整機到部件，從部件到零件的修理[9]。

引進一臺加載試驗監測監控系統，對大修完好的設備進行渦輪加載試驗，通過調節水量控制負荷大小以達到加載的目的。在設備的關鍵點設置各類傳感器，實時監控設備運行情況，同時將傳感器收集的信號傳遞給分析和報告模塊，只需單擊鼠標，就可以查看相關報表，了解設備各部位的實際狀況。該系統不僅改變了傳統的空載調試工藝，模擬礦井實際工況進行加載試驗，為打造精品機電奠定了基礎。

為了打造“精優服務+”的品牌，機電總廠在質量管理上成立質量服務部，一是實現維修鑄精品，二是做好礦井服務的“店小二”；在生產能力上，引進高端技術，研制先進裝備，緊跟礦井智能化采煤的發展，修煉自身，為礦井提供技術支撐；引進了自動化焊接機械手、等離子自動切割機及等離子熔覆焊設備，吊鉤式拋丸機及高壓水清洗機，提升了焊接強度及加工件(設備)外觀質量；研制了移動變電站綜合試驗臺、液壓馬達油泵試驗臺、減速機維修調試一體機及電液閥組、先導閥試驗臺等設備，提升了維修質量；成立了技能大師工作室及黨員創新工作室，以雙平臺示范引領效應，持續開展全員創新創效，解決生產過程中的技術難題，為公司發展提供了優質動能。

3 維修能力提升實踐效果

近年來，機電公司在礦井設備維修能力上提升較快，維修綜合能力增強使機電總廠服務對象由2個礦井增加到4個礦井，同時能夠承攬周邊煤礦的維修業務；職工素質提升明顯，高技能人才隊伍壯大。李海清、盛紅杰分別被授予全國煤炭行業“技能大師”和教學平臺首席講師，郗衛平榮獲“陜煤杯”全國煤炭行業技能大賽綜電組第2名，“李海清技能大師工作室”被評為全國煤炭行業技能大師工作室，高級技師突破6人，技師已達10人以上，機電總廠成為職教中心任命的地面實訓基地及職工技能鑒定示范點；創新創效成果及專利碩果累累，《一種滾筒膠皮剝磨設備》榮獲國家發明專利，《電液控主閥調試工裝》榮獲陜煤集團2017—2018年度職工創新成果三等獎，維修能力由綜采設備提升到智能設備，由國產設備提升到中外合資設備；加工能力由機械化提升到自動化作業；維修場地由一廠擴建成兩廠，建成的機修二廠形成了“南北大修雙基地”的格局，有效緩解礦井設備維修能力不足問題，消除了每年因倒運設備往返雙龍至店頭道路的交通安全隱患，同時預計每年可節約運輸費用400余萬元，增收生產總值約1億元，上繳稅費1 000余萬元，對保障礦井生產接續、支持地方經濟發展具有十分重要的意義。

4 結語

智慧時代，未來已來，黃陵礦業正融入新一輪礦山行業科技革命，著力構建一種新的智能模式，進一步實現現場無人化，操控集約化，管理智慧化，形成智能識別。智能控制、少人操作，無人值守等一系列新模式變革[10]，智能設備的投用是打造智慧礦山的重要一步，高超的維修能力是新時代煤炭行業發展的關鍵一步，也是煤炭企業的核心競爭力，機電公司機電總廠作為黃陵礦業綜采設備維修主陣地，在維修能力提升上還要深挖潛能，在卓有成效的人才培養和三新技術的應用上下功夫，為公司安全高效和諧發展提供強有力的保障，為企業綠色健康、可持續發展提供技術支撐。