西煤機(jī)公司“智”力打造高端掘錨裝備

自主研制的機(jī)載掘錨護(hù)一體機(jī)在不穩(wěn)定中厚煤層實(shí)現(xiàn)月進(jìn)尺250m至500m，橫軸式掘錨機(jī)能夠完全滿足矩形全煤巷、半煤巷巖的快速掘進(jìn)裝備需求……

為提高煤礦掘進(jìn)效率和智能化水平，西煤機(jī)公司按照“智能引領(lǐng)，采掘并行”發(fā)展戰(zhàn)略，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，聚焦用戶需求，加大科技攻關(guān)力度，集中力量攻關(guān)高端智能化掘錨技術(shù)難題，聚力打造一流高端智能掘錨裝備。

西煤機(jī)公司依托項(xiàng)目、政策及產(chǎn)業(yè)資源，在研發(fā)前期開展了全方面的掘進(jìn)面調(diào)研工作，針對(duì)不同礦區(qū)，結(jié)合掘進(jìn)工作面的地質(zhì)條件、作業(yè)工藝、裝備特點(diǎn)、任務(wù)分工、智能控制、安全管理等要求，對(duì)影響快速掘進(jìn)的地質(zhì)因素、掘支施工工藝、支護(hù)參數(shù)等進(jìn)行測(cè)試分析，深入開展技術(shù)創(chuàng)新研究并調(diào)整支護(hù)工藝，在摸清、掌握不同工況工作面的基礎(chǔ)上進(jìn)行定制化創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

采用橫軸式高強(qiáng)度可伸縮滾筒，一次成巷，落煤及過斷層能力強(qiáng)；采用分體式機(jī)架方便運(yùn)輸及井下拆裝機(jī)；增加幫鉆滑移，快速定位找孔實(shí)現(xiàn)掘錨同步；裝運(yùn)采用大功率電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，效率高、狀態(tài)易監(jiān)測(cè)；電氣系統(tǒng)基于總線的模塊化分布設(shè)計(jì)，采用本地與遙控雙模控制，根據(jù)用戶要求進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及自動(dòng)化功能；“慣導(dǎo)+數(shù)字式全站儀”精確定位、定向，確保了巷道掘進(jìn)的精度和質(zhì)量，解決了掘支過程的一系列技術(shù)難題，開發(fā)了全新一代掘錨一體機(jī)。同時(shí)，通過自主協(xié)同創(chuàng)新，研發(fā)了智能化快速掘錨成套裝備、機(jī)載掘錨護(hù)一體機(jī)等多種安全高效的智能快速掘進(jìn)系統(tǒng)，成功在小保當(dāng)、蒲白建莊、黃陵一號(hào)井、孟村等煤礦應(yīng)用，以橫軸式掘錨機(jī)為核心的快速掘錨成套裝備在應(yīng)用過程中進(jìn)行多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，完全可滿足巷道掘進(jìn)施工要求，實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用場(chǎng)景下安全、高效、智能掘進(jìn)。

針對(duì)煤層穩(wěn)定、煤層傾角近水平、水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、巷道頂?shù)装遢^好等，具備矩形煤巷快速掘進(jìn)的應(yīng)用條件，月進(jìn)尺需求在1500m以上的情況，西煤機(jī)公司定制化開發(fā)以橫軸式掘錨機(jī)為核心的快速掘錨成套裝備。標(biāo)準(zhǔn)型、大采高和低矮型等機(jī)型，根據(jù)不同需求配置鉆機(jī)2-2、4-2、4-4等形式的掘錨機(jī)組，完全滿足矩形全煤巷、半煤巷巖的快速掘進(jìn)裝備需求。

基于埋深大、瓦斯高、片幫、地臌等復(fù)雜地質(zhì)條件的不穩(wěn)定中厚煤層，巷道頂板屬中等易落，頂板應(yīng)及時(shí)支護(hù)，底板較軟，遇水易膨脹，之前采用傳統(tǒng)的掘進(jìn)方式，月進(jìn)尺約150-300m，在選用機(jī)載掘錨護(hù)一體機(jī)后，實(shí)現(xiàn)月進(jìn)尺250-500m以上。

從設(shè)計(jì)到制造，從裝配到應(yīng)用，西煤機(jī)公司始終秉承“質(zhì)量為根 性能為本”的原則，遵循嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，注重細(xì)節(jié)處理，持續(xù)夯實(shí)產(chǎn)品高質(zhì)量發(fā)展基礎(chǔ)。深入了解和充分掌握結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、材料性能、加工精度、控制要求、系統(tǒng)配置等，嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)過程，緊抓質(zhì)量控制過程要點(diǎn)。同時(shí)，利用仿真軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行力學(xué)和模態(tài)分析，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和焊縫加強(qiáng)處理，避免關(guān)鍵零部件的應(yīng)力集中現(xiàn)象并有效減小模態(tài)疊加的諧振，極大提升了產(chǎn)品的高可靠性和易維護(hù)性。掘錨互不影響、可同步作業(yè)，引入工業(yè)設(shè)計(jì)理念，提升設(shè)備外觀美感，進(jìn)一步提升單機(jī)和成套的智能協(xié)同控制水平。

“設(shè)備經(jīng)過改進(jìn)后，故障減少了，效率大大提高，操作也更加便捷?！泵旱V掘進(jìn)司機(jī)肯定地說道。在蒲白建莊應(yīng)用過程中，針對(duì)夾矸多、硬度高、支護(hù)量大、巷道起伏變化劇烈的復(fù)雜地質(zhì)條件，智能快速掘錨設(shè)備經(jīng)過了“應(yīng)用——整改——再試用”的過程。通過68項(xiàng)的優(yōu)化改進(jìn)，該裝備的單日進(jìn)尺由原來的7m提高到15m，能夠及時(shí)控制圍巖變形，適應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巷道頂板破碎、巷道起伏變化等復(fù)雜情況，獲得了用戶認(rèn)可，為煤礦安全生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力保障。

小保當(dāng)煤礦自2022年5月使用掘錨系統(tǒng)以來，累計(jì)掘進(jìn)超4000米，其中掘進(jìn)4米巖厚以上513.8米，掘進(jìn)3-4米巖厚306.6米，掘進(jìn)2-3米巖厚883.6米，局部為全巖，巖石以粉砂巖為主，硬度超過f5，單日最高進(jìn)尺35.7米，實(shí)現(xiàn)了半煤巖巷道快速掘進(jìn)。

西煤機(jī)公司致力于為用戶提供匠心專業(yè)化的售后服務(wù)，成立由技術(shù)部門、裝配車間等組成的服務(wù)小組，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況持續(xù)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)輸組裝方案，積極組織成套設(shè)備安裝和調(diào)試，并為煤礦相關(guān)人員進(jìn)行專業(yè)化知識(shí)培訓(xùn)，進(jìn)一步提高現(xiàn)場(chǎng)工作人員的操作技能。

服務(wù)組長期駐扎煤礦一線，全面系統(tǒng)掌握了快速掘進(jìn)工作面的地質(zhì)條件、作業(yè)工藝、裝備特點(diǎn)、任務(wù)分工、智能控制、安全管理等實(shí)際情況，積累了大量現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，為進(jìn)一步提高新型掘錨裝備科技創(chuàng)新水平奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，以技術(shù)交流為依托，實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)備運(yùn)作情況，全面掌握用戶需求，及時(shí)優(yōu)化提升，嚴(yán)格落實(shí)技術(shù)規(guī)格書服務(wù)條款，指定專人24小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)全天候現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，確保配件及時(shí)到礦，得到了用戶的高度贊揚(yáng)。

下一步，西煤機(jī)公司將繼續(xù)開展應(yīng)對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下智能快速掘錨系統(tǒng)的設(shè)備優(yōu)化研究，加大對(duì)影響快速掘進(jìn)的地質(zhì)因素、掘支施工工藝、支護(hù)參數(shù)等綜合分析，深入開展技術(shù)創(chuàng)新與支護(hù)工藝優(yōu)化，提高發(fā)揮掘錨機(jī)各項(xiàng)性能，解決掘支過程的卡脖子問題，向高端化、智能化、綠色化掘錨裝備邁進(jìn)，為我國煤礦安全高效綠色智能掘進(jìn)貢獻(xiàn)力量。