“這是一場供電方式的技術革新改造,巷道干凈整潔了,工人勞動強度也降低了,安全有了保障。”10月28日,在山西焦煤汾西礦業中興煤業調度室,機電區區長郭廷卓對《科學導報》記者說起3209保護層、薄煤層綜采工作面首次實現2350米遠距離供電的變化,“薄煤層順槽本身空間就小,里面的運巷軌道上還要停放由15節平板車組成的50米長的供電設備列車,并且需要不斷移動,這給現場作業帶來不少問題。現在可好了……”
對照井下工作面供電系統圖,郭廷卓詳細介紹起3209保護層綜采工作面的情況。這是典型的薄煤層開采工作面,煤層平均厚度僅0.75米、傾角11°,可采走向長1412米、傾斜長100米,讓本就不易開采的薄煤層情況更加錯綜復雜。
穩定可靠的電力供應是工作面安全運行的基礎,但傳統的供電方式在薄煤層綜采工作面面臨著諸多挑戰:供電設備列車要隨著采煤工作面的推進頻繁移動,設備多、重量大,對空間布局、人員通行以及通風斷面帶來一定限制;移動過程困難,較為費時,影響采煤效率;眾多電力和控制線纜的布置、維護和管理較復雜……
“解決傳統供電方式存在的問題,必須拿出最優方案,實現遠距離動力中心集中供電,為煤礦安全高效開采提供有力支持。”該公司董事長、總經理時勇說。
為此,該公司成立了供電方式技術革新項目組,到兄弟單位廣泛調研,突破思維定勢,擺脫路徑依賴,最終將供電設備列車放入遠在2350米處的專門的供電硐室,首次在薄煤層綜采工作面嘗試3300V遠距離高電壓供電。針對最棘手的高壓變頻器啟動瞬間電流波動較大、在運行中諧波干擾大這一難題,項目組全體技術人員進行了詳盡的單機與主從聯機調試,時刻緊盯波形圖的每一個細微變化,多輪分析、討論、嘗試,尋找最優比例增益點、積分增益點。
經過一系列調整與優化,項目組成功將動力中心布置在距離工作面最遠的2350米處的軌皮五聯巷;同時機頭與機尾的高壓變頻器波形最終呈現出規則有序的完美狀態,設備在穩定的電流下持續運轉。“前進的道路從來都不是一帆風順的。”郭廷卓說。有段時間,工作面設備頻繁停機,生產進度嚴重受阻。項目組成員重新復盤了改造方案,認真審視每個環節,深入剖析出現的問題,終于發現這是CS1沿線信號中斷導致的,并采取相應措施,系統穩定性顯著增強。
遠距離供電項目的成功運用,有效降低了作業人員的勞動強度,提升了采煤作業的連貫性與工作效率,為企業經濟效益的穩步增長提供了強勁支撐。
該公司副經理李博大致算了一筆賬:原先由于頻繁移動供電設備列車和重新布置線路,每個月采煤中斷時間累計約8個小時;如今遠距離供電后,采煤中斷時間減少到4個小時以內,采煤作業的連貫性提高了50%,電纜故障率由5%降低至1.6%。同時,新型供電線路還優化了礦井通風條件,有效降低了瓦斯積聚超限的可能性。
檢修工武志強說道:“以往在狹窄空間維護設備,有時得趴著,檢修難度大、耗時長。現在檢修起來既方便又省事。”
從綜采工作面安裝與回收情況來看,重新安裝與回收供電設備花費的時間也從一周縮短到僅需重新鋪設電纜即可。
創新是企業生存和發展的關鍵。遠距離供電在薄煤層綜采工作面的成功應用,是企業技術創新的一次生動實踐,也為該公司未來在復雜地質條件下安全高效作業提供了可借鑒的經驗。