范士福 楊田田 陳 希
(山東新巨龍能源有限責(zé)任公司,山東 菏澤 274918)
新巨龍公司所屬巨野煤田具有厚表土層、大埋深等特點(diǎn),巷道掘進(jìn)受礦壓影響推進(jìn)進(jìn)尺不能得到顯著提升。新巨龍公司通過開展“掘進(jìn)質(zhì)量效率提升年”活動,進(jìn)一步精研掘進(jìn)接續(xù)、優(yōu)化勞動組織、理順生產(chǎn)工序、做優(yōu)快掘保障[1-7],切實(shí)提高了巷道單進(jìn)進(jìn)尺,探索了煤礦巷道安全高效快掘新模式,助推了煤炭企業(yè)安全穩(wěn)定可持續(xù)性發(fā)展。
1)強(qiáng)化責(zé)任落實(shí),嚴(yán)格安全管理。以安全為前提,全面抓好工作面工程質(zhì)量管理,實(shí)現(xiàn)工作面以質(zhì)量保進(jìn)尺、以質(zhì)量保安全的安全生產(chǎn)質(zhì)量觀;合理組織生產(chǎn),嚴(yán)禁出現(xiàn)突擊生產(chǎn)現(xiàn)象;對現(xiàn)場存在的安全隱患進(jìn)行具體詳細(xì)的排查,做好隱患治理工作,確保實(shí)現(xiàn)工作面安全生產(chǎn);對現(xiàn)場存在的重大安全隱患必須停止作業(yè),對現(xiàn)場進(jìn)行停產(chǎn)整頓,整改完成后方可進(jìn)行生產(chǎn);及時了解掌握包保對象的思想動態(tài),確保責(zé)任范圍不發(fā)生安全生產(chǎn)事故。
2)樹牢“準(zhǔn)備大于生產(chǎn)”的理念,圍繞“人、機(jī)、環(huán)、物”等關(guān)鍵因素,超前破解制約掘進(jìn)效率提升的難點(diǎn)痛點(diǎn),最大程度地為快掘隊(duì)施工創(chuàng)造有利條件,筑牢掘進(jìn)效率提升的基礎(chǔ)。開展盯班寫實(shí),建立盯班寫實(shí)考核制度,從“生產(chǎn)組織、施工工序、正規(guī)循環(huán)、機(jī)電設(shè)備、勞動組織”五方面,查找制約掘進(jìn)效率的因素,動態(tài)掌握現(xiàn)場實(shí)際,優(yōu)化施工方案。
3)嚴(yán)抓正規(guī)循環(huán)。實(shí)行“三排兩定”制度,即檢修班精排人員、工作量、檢修計劃,定時開機(jī)卸壓,實(shí)現(xiàn)檢修班不留尾工,從而確保生產(chǎn)班的定時開機(jī)掘進(jìn),并對掘進(jìn)開機(jī)率、正規(guī)循環(huán)率進(jìn)行總結(jié)分析。
4)規(guī)范一次成巷施工標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格按照一次成巷標(biāo)準(zhǔn)組織施工,將巷道成型作為底線標(biāo)準(zhǔn),同時做優(yōu)管路吊掛、帶式輸送機(jī)質(zhì)量、水溝施工、風(fēng)筒質(zhì)量、單軌吊梁等輔助工程的精細(xì)化管理,確保一次成巷。
5)實(shí)行掘進(jìn)區(qū)隊(duì)區(qū)域化管理。根據(jù)接續(xù)規(guī)劃,快掘區(qū)隊(duì)分采區(qū)、分區(qū)域集中管理、就近管理,實(shí)現(xiàn)設(shè)備、物料、工具、人員、管理資源共享,實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、環(huán)、物最優(yōu)匹配。
1)標(biāo)準(zhǔn)化配置。規(guī)范掘進(jìn)設(shè)備配套標(biāo)準(zhǔn),盾構(gòu)機(jī)作業(yè)線配置為TBM 盾構(gòu)機(jī)+自移式機(jī)尾+變頻式可拐彎連續(xù)帶式輸送機(jī)+大容量儲帶倉+專用單軌吊;巖巷作業(yè)線配置為MH620 型掘進(jìn)機(jī)+永磁滾筒+大容量儲帶倉+專用單軌吊;煤巷作業(yè)線配置為EBZ260M-2H 型掘錨機(jī)+自移式機(jī)尾+永磁滾筒+專用單軌吊+順槽車。
2)系統(tǒng)化保障。一是建立“一站式運(yùn)輸線”,掘進(jìn)工作面配備專用單軌吊,對支護(hù)料進(jìn)行專線專送、直達(dá)工作面,保證工作面全天用料供給,節(jié)約人工2 人/班。二是實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)集中控制,除工作面跟機(jī)帶式輸送機(jī)外,全部實(shí)現(xiàn)集控,并由專職工區(qū)統(tǒng)一管理。三是人員專線運(yùn)輸,配備快掘隊(duì)專用膠輪車,直達(dá)施工地點(diǎn);對長距離步行巷道配備順槽車,直達(dá)工作面,實(shí)現(xiàn)人員第一時間下井、第一時間到位,減少無效作業(yè)時間。
3)液壓化提升。將液壓系統(tǒng)引入掘進(jìn)工作面,在提高支護(hù)強(qiáng)度和防沖安全性的同時,減少復(fù)棚工作量,同時進(jìn)一步探索研究掘進(jìn)液壓系統(tǒng)的開發(fā)利用,以設(shè)備的高可靠性為前提,充分調(diào)研液壓鉆機(jī)、液壓自移機(jī)尾等“液壓化”設(shè)備,實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)掘進(jìn)施工作業(yè)多樣化、高效化,不斷提高掘進(jìn)安全高效水平。
4)組合式除塵。應(yīng)用成套礦用干式除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行降塵,將除塵風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口延伸至距工作面不超過5 m 范圍內(nèi),并在供風(fēng)風(fēng)筒末端安裝降速裝置,降速裝置側(cè)向形成出風(fēng)口;在切割期間,工作面局部風(fēng)機(jī)風(fēng)流經(jīng)長距離巷道壓入工作面,并在后部降速裝置處人工形成一道阻風(fēng)屏障;工作面粉塵通過干式除塵風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口吸至風(fēng)機(jī)進(jìn)行去除。
5)智能化減人。通過對EBZ-260 掘錨機(jī)智能切割系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)分離、遠(yuǎn)程控制、記憶切割三步走升級改造,逐步實(shí)現(xiàn)一鍵自動切割功能并成熟使用。通過供電設(shè)備集成控制,對掘進(jìn)工作面掘錨機(jī)、支護(hù)臺車、噴漿機(jī)、水泵等設(shè)備全部由智能控制中心控制,1 人操控所有設(shè)備開停,同時在線視頻監(jiān)測各個設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),并實(shí)時反饋運(yùn)行數(shù)據(jù)。
1)推進(jìn)精益班組建設(shè)。創(chuàng)新推行“五個一”精細(xì)化管理模式,做到精益安全管控、精益生產(chǎn)管控、精益人員管控、精益費(fèi)用管控、精益質(zhì)量管控,將各項(xiàng)生產(chǎn)管理指標(biāo)量化管理,實(shí)行日清日結(jié)、量化考核。
2)管控重點(diǎn)關(guān)鍵人員。一是實(shí)行目標(biāo)化責(zé)任制,對每班作業(yè)計劃完成情況進(jìn)行聯(lián)責(zé)考核,強(qiáng)化班組長、副區(qū)長、區(qū)長等重點(diǎn)關(guān)鍵人員的作用發(fā)揮;二是成立專業(yè)化班組,從專業(yè)人干專業(yè)事入手,成立司機(jī)班組、支護(hù)班組、機(jī)電維護(hù)班組,優(yōu)化勞動組織,提升切割、支護(hù)、設(shè)備快速修復(fù)等業(yè)務(wù)水平;三是特殊工種培訓(xùn),重點(diǎn)對掘進(jìn)機(jī)司機(jī)、帶式輸送機(jī)司機(jī)、機(jī)電維修工等特殊工種人員進(jìn)行培訓(xùn),每月對1 種特殊工種進(jìn)行集中培訓(xùn),提高特殊工種上崗質(zhì)量。
3)積極對標(biāo)學(xué)習(xí)。成立學(xué)標(biāo)、對標(biāo)工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,負(fù)責(zé)學(xué)標(biāo)對標(biāo)工作的指導(dǎo)、調(diào)度、評價、考核等日常工作,并要求各單位根據(jù)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,明確自身短板弱項(xiàng),在圍繞安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理、成本管控、市場開拓、增收增效、設(shè)備保障等方面,同時全面做好現(xiàn)場管理、技術(shù)管理、后勤管理工作等各個專業(yè)的選標(biāo)對標(biāo),并制定外出對標(biāo)學(xué)習(xí)計劃,定期組織到優(yōu)秀煤炭企業(yè)學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),積極組織開展區(qū)隊(duì)、班組間對標(biāo)學(xué)習(xí);營造學(xué)習(xí)氛圍,提升工程質(zhì)量。
1)一是單項(xiàng)工程超前設(shè)計,施工組織設(shè)計、超前考慮;二是月度計劃制定,日常進(jìn)尺分析考核,斷面選擇、差異化支護(hù)設(shè)計、施工工藝優(yōu)化工作,工程質(zhì)量驗(yàn)收、隊(duì)伍協(xié)調(diào)等工作;三是防沖評價的制定、審批,對卸壓措施差異化優(yōu)化、卸壓工藝研究,升級卸壓機(jī)械化裝備,提高卸壓效率。
2)嚴(yán)格進(jìn)行地質(zhì)分析預(yù)報制度,每周進(jìn)行一次地質(zhì)分析會,工程技術(shù)人員在施工現(xiàn)場及時記錄地質(zhì)條件變化。公司總工程師組織專業(yè)技術(shù)人員分析總結(jié)現(xiàn)場斷層、探放水等資料,提高生產(chǎn)地質(zhì)條件預(yù)測預(yù)報準(zhǔn)確性,為巷道布局、層位布置優(yōu)化提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。同時強(qiáng)化工程技術(shù)人員培訓(xùn),提高工程技術(shù)人員素質(zhì),更好地指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn),為快速掘進(jìn)施工提供超前預(yù)測和技術(shù)指導(dǎo)。
強(qiáng)沖擊地壓危險區(qū)日進(jìn)尺不大于6 m,中等沖擊地壓危險區(qū)日進(jìn)尺不大于8 m,弱沖擊地壓危險區(qū)日進(jìn)尺不大于10 m;迎頭預(yù)卸壓孔孔深不小于25 m,并保留10 m 的保護(hù)帶。配合使用微震系統(tǒng)、KJ649應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)對巷道的沖擊危險性監(jiān)測。通過合理設(shè)備配套選擇,堅持“掘進(jìn)智能化、支護(hù)機(jī)械化、卸壓自動化”的理念,繼續(xù)加強(qiáng)高效掘進(jìn)配套設(shè)備調(diào)研研究,加快設(shè)備投用,依靠裝備升級提高施工效率。抓好關(guān)鍵設(shè)備安裝驗(yàn)收與考核,理順安裝、交接流程,提高安裝質(zhì)量。機(jī)關(guān)部室及輔助工區(qū)負(fù)責(zé)掘進(jìn)施工地點(diǎn)掘進(jìn)期間所需設(shè)備、配件供應(yīng),保證排矸、通風(fēng)、供電、制冷、壓風(fēng)、防塵系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,負(fù)責(zé)現(xiàn)場施工期間安全監(jiān)督檢查工作。
1)安全監(jiān)測系統(tǒng)。掘進(jìn)工作面必須設(shè)置甲烷傳感器,懸掛在距迎頭不超過5 m、距離回風(fēng)口10~15 m、距頂不大于0.3 m、距幫不小于0.2 m 的風(fēng)筒對側(cè)。當(dāng)甲烷濃度達(dá)到1.0%時能夠自動報警,并能夠自動切斷巷道內(nèi)所有非本質(zhì)安全型電器設(shè)備的電源。距迎頭10~15 m、距底板1.5~2.0 m、距幫部不小于0.5 m 安設(shè)一組粉塵傳感器,監(jiān)測回風(fēng)流中粉塵濃度
2)人員定位系統(tǒng)。在重點(diǎn)區(qū)域出入口、限制區(qū)域、巷道分支位置等地點(diǎn)安設(shè)人員定位控制監(jiān)測基站。人員定位系統(tǒng)具有記錄攜卡人員出(入)井時刻、出(入)重點(diǎn)區(qū)域時刻、出(入)限制區(qū)域時刻等功能,能識別多個同時進(jìn)入識別區(qū)域的識別卡。
3)應(yīng)急廣播系統(tǒng)。掘進(jìn)工作面配備應(yīng)急廣播系統(tǒng),廣播基站距掘進(jìn)迎頭不得超過50 m,隨掘進(jìn)及時前移。當(dāng)發(fā)生緊急事故,現(xiàn)場施工人員通過語音廣播系統(tǒng)直接向調(diào)度指揮中心匯報,調(diào)度指揮中心也可通過語音廣播系統(tǒng)直接向掘進(jìn)工作面發(fā)出應(yīng)急指令。廣播系統(tǒng)的傳輸語音必須清晰,確保應(yīng)急指令準(zhǔn)確發(fā)出。
4)調(diào)度通信系統(tǒng)。距工作面30 m 處安設(shè)一部電話,電話配電話亭、號碼牌,要求通信線路暢通無阻,通信信號清晰,通信效果靈敏、可靠、有效。電話提機(jī)5 s 直通調(diào)度指揮中心,能夠和調(diào)度指揮中心、區(qū)隊(duì)值班人員及井下所有地點(diǎn)相互直接聯(lián)系。
快速掘進(jìn)作業(yè)線主要由掘錨一體機(jī)、自移機(jī)尾及帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)組成,通過設(shè)備間的相互協(xié)同控制實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)裙ば虻母咝с暯樱w了掘進(jìn)系統(tǒng)工藝需求的全部環(huán)節(jié)。新系統(tǒng)改變了原有掘進(jìn)系統(tǒng)的生產(chǎn)模式,減少了人員投入,功能更加完善,自動化、信息化程度得到進(jìn)一步提高。正常掘進(jìn)作業(yè)時,掘錨一體機(jī)截割下的煤經(jīng)自移機(jī)尾轉(zhuǎn)載至永磁電動滾筒,通過帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多部帶式輸送機(jī)的集中管控,實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸系統(tǒng)的無縫銜接。同時,機(jī)載鉆臂緊跟掘錨一體機(jī)完成巷道頂、幫的錨桿支護(hù),自移機(jī)尾通過千斤頂實(shí)現(xiàn)自主前移,從而實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)的快速作業(yè)以及煤流的連續(xù)運(yùn)輸。
掘錨一體機(jī)采用EBZ260M-2H 掘錨機(jī),最大定位切割斷面25 m2,可切割巖石的最大單向抗壓強(qiáng)度不大于80 MPa,縱向工作坡度≤±16°。掘錨一體機(jī)截割頭帶有伸縮功能,在不動掘進(jìn)機(jī)的情況下,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)截割2 m 的循環(huán)進(jìn)度;錨護(hù)作業(yè)與切割作業(yè)功能實(shí)現(xiàn)完全閉鎖互不干擾,割煤、支護(hù)、錨裝連續(xù)一體化,掘支護(hù)主要工藝實(shí)現(xiàn)完全機(jī)械化,極大地提高了掘進(jìn)效率;配備液壓前探梁臨時支護(hù)裝置,可實(shí)現(xiàn)零空頂距及時護(hù)頂和機(jī)械錨裝,替代原有的人工前探梁臨時支護(hù)方式;配套使用2支機(jī)械鉆臂,機(jī)械鉆臂可實(shí)現(xiàn)2 組人員平行作業(yè),可直接對錨桿施加預(yù)緊力,鉆孔效率高,成孔質(zhì)量好,藥卷攪拌效果好,錨護(hù)強(qiáng)度高;機(jī)械鉆臂可自轉(zhuǎn)360°范圍,在不動整機(jī)的情況下,實(shí)現(xiàn)兩排頂、幫部錨桿高效施工。
智能化掘進(jìn)工作面邁步自移機(jī)尾,以自移千斤頂為動力,自移行程0.8 m,可以實(shí)現(xiàn)切割、支護(hù)等工序與前移機(jī)尾平行作業(yè)。該裝置具有帶式輸送機(jī)跑偏調(diào)整、推移方向校直和自行前移功能,與帶式輸送機(jī)相配合實(shí)現(xiàn)矸石運(yùn)輸、轉(zhuǎn)載的通暢及良好銜接。系統(tǒng)由機(jī)尾部、中間部、附屬部、液控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成,可實(shí)現(xiàn)自行邁步移動,減少輸送機(jī)機(jī)尾移動與掘進(jìn)機(jī)移動的干涉,大大提高工作效率,降低勞動強(qiáng)度,簡化輸送機(jī)機(jī)尾與工作面二運(yùn)帶式輸送機(jī)的搭接,提高輸送機(jī)機(jī)尾的移動速度。
帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)采用KTC101 通信、控制、保護(hù)綜合控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的保護(hù)、控制、沿線通話、故障檢測、漢字顯示及語音報警等功能。系統(tǒng)采用的是嵌入式技術(shù),上位機(jī)采用嵌入式計算機(jī),并配有兩個標(biāo)準(zhǔn)串口,串口采用modbus 協(xié)議,可以與外界計算機(jī)或其他采用modbus 協(xié)議方式的設(shè)備配接實(shí)現(xiàn)信息共享。對比傳統(tǒng)單部帶式輸送機(jī)專人操作的作業(yè)模式,該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)從掘進(jìn)工作面直到溜煤眼的全套帶式輸送機(jī)系統(tǒng)由1 人負(fù)責(zé)操作完成,且可完成初步的故障診斷。
在限員站處設(shè)置1 臺遠(yuǎn)程監(jiān)控操作臺,利用無線傳輸攝像儀將工作面影像信息進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,通過操作臺監(jiān)控主機(jī)的成像實(shí)時監(jiān)控工作面動態(tài)及司機(jī)狀態(tài),并在遠(yuǎn)程監(jiān)控操作臺設(shè)置喊話裝置實(shí)時與司機(jī)進(jìn)行對話交流。在掘進(jìn)機(jī)操作臺上方、一運(yùn)卸矸點(diǎn)、機(jī)身側(cè)、二運(yùn)與機(jī)尾跑道搭接點(diǎn)、二運(yùn)與機(jī)尾跑道搭接處等5 處位置分別安設(shè)視頻傳輸攝像儀,工作面實(shí)時畫面通過信號傳輸?shù)斤@示器。
截割期間,遠(yuǎn)程監(jiān)控操作臺操作人員必須熟悉急停按鈕位置,掘進(jìn)機(jī)司機(jī)必須始終處于攝像頭監(jiān)控畫面之內(nèi),一旦出監(jiān)控畫面,掘進(jìn)機(jī)立即閉鎖。截割前,檢查工作面所需攝像頭、遠(yuǎn)程操作控制臺等設(shè)備,確保設(shè)備完好,通信正常,并由班組長對頂幫圍巖支護(hù)情況進(jìn)行排查,確保頂幫支護(hù)可靠。工作面留1 人負(fù)責(zé)工作面截割,掘進(jìn)機(jī)具備自主記憶截割功能,首先由掘進(jìn)機(jī)自主截割出巷道輪廓,再使用遙控器截割管控成型。期間掘進(jìn)機(jī)司機(jī)通過對講機(jī)、喊話器等與限員門處人員聯(lián)系,其余人員撤出至防沖限員站以外安全區(qū)域。
杜絕輕傷以上人身事故和三級以上非人身事故,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。公司設(shè)立工作基金,用于與掘進(jìn)提速提效相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備研發(fā)、績效考核等費(fèi)用支出。
區(qū)隊(duì)排定正規(guī)循環(huán)日進(jìn)尺計劃,未完成日進(jìn)尺計劃,打破正規(guī)循環(huán)的,對分管人員進(jìn)行考核,同時聯(lián)責(zé)區(qū)隊(duì)正職。實(shí)行日調(diào)度、周統(tǒng)計制度,調(diào)度指揮中心負(fù)責(zé)日常記錄匯報進(jìn)尺,技術(shù)部負(fù)責(zé)核實(shí)每周實(shí)際進(jìn)尺,并在生產(chǎn)例會對進(jìn)尺完成情況進(jìn)行通報考核。
掘進(jìn)進(jìn)尺對應(yīng)公司月度計劃指標(biāo),未完成基礎(chǔ)進(jìn)尺時,對施工區(qū)隊(duì)進(jìn)行考核。完成基礎(chǔ)進(jìn)尺時對施工區(qū)隊(duì)進(jìn)行獎勵,由區(qū)隊(duì)自主分配落實(shí)到個人。設(shè)立快掘示范工程三臺階獎勵基金,按基礎(chǔ)目標(biāo)、計劃目標(biāo)、奮斗目標(biāo)進(jìn)行區(qū)分獎懲。對應(yīng)各地點(diǎn)完成基礎(chǔ)進(jìn)尺時,對輔助工區(qū)進(jìn)行獎勵。
由調(diào)度指揮中心建立臺賬,“日保旬,旬保月”對開機(jī)率及正規(guī)循環(huán)率進(jìn)行每日分析,周匯總通報考核,月排名獎懲。每天調(diào)度分析中班人員到位時間和開機(jī)時間,并由此倒推早班生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量,確保早班工作量滿足中夜班正常生產(chǎn)需要。
新巨龍公司通過開展“掘進(jìn)質(zhì)量效率提升年”活動,單日進(jìn)尺由6 m 提高到8 m,未發(fā)生安全事故,有效地保證了掘進(jìn)接續(xù)及礦井生產(chǎn)。下一步將持續(xù)優(yōu)化快速掘進(jìn)作業(yè)線配置,做好新型開門設(shè)備的使用,精排細(xì)排掘進(jìn)接續(xù)規(guī)劃,強(qiáng)化對標(biāo)管理,橫向?qū)緝?nèi)部其他區(qū)隊(duì)進(jìn)行進(jìn)尺對標(biāo),縱向?qū)π值軉挝贿M(jìn)行快速掘進(jìn)隊(duì)進(jìn)尺對標(biāo),從而完成快掘隊(duì)伍的高質(zhì)量建設(shè),在掘進(jìn)進(jìn)尺上實(shí)現(xiàn)新的突破,以期對安全高效快掘模式進(jìn)一步完善。