冀中能源股份公司段王煤業集團段王礦引入新設備解皮帶運輸難題
“再也不用擔心膠帶煤量過載、堵轉帶來的電機設備損壞了?!苯眨街心茉垂煞莨径瓮趺簶I集團段王礦皮帶運輸區電修工盧春光工作起來很輕松。
讓他和工友們感到舒心愉悅的,是段王礦不久前引進、用于井下膠帶輸送機上的礦用隔爆型三相永磁同步變頻電動滾筒(下稱電動滾筒),特性好、占用空間小、運行成本低,甚至只需每季度對滾筒簡單注油即可完成傳統意義上的設備檢修。
技術人員細致調試,確保設備安裝順利
高故障率制約發展
帶式輸送機是實現原煤、物料從井下提升至地面的主要設備,包含主井、大巷和順槽三種形態,是目前廣泛采用的運輸裝備。段王礦井下有大大小小26條、1.593萬米帶式輸送機,但設備陳舊故障率高、維護線路長、人員投入量大,制約了礦井發展。
“運輸巷固定皮帶設備還好,采區搬家倒面頻繁,皮帶設備的故障率始終居高不下?!本C采一區區長馬俊青說。
翟榮濤是負責全礦機電管理的副礦長,也是機電管理的“老把式”,解決皮帶運輸生產力短板問題成為他和團隊攻關的目標。
“技術老舊的滾筒直驅電機與帶式輸送機傳動滾筒融為一體,半年需要進行一次解體維護。”翟榮濤說,“電機拆卸升井,運送到具有專業維護資質的廠家,拆卸、運輸、存放、安裝、聯接、試運行,一個環節都少不得,耗費了大量的時間和人工成本,還存在安全隱患?!?/p>
翟榮濤算了一筆賬,以段王礦2個采煤工作面每年安裝6部膠帶輸送機計算,像異步電機+減速機+高(低)速聯軸器這種傳統的傳動系統,每年滾筒、電機、液力耦合器以及減速器等外委維修費用達60萬元。
近幾年,段王礦先后升級改造了工作面視頻監控系統、遠程集中智能化供液系統,井下水泵房、變電所、避難硐室也基本實現了集中控制、無人值守,新工藝、新裝備的相繼投用,為段王礦帶來了實實在在的效益。
“若是膠帶輸送機也能實現智能化、集約化控制,礦井的運輸保障能力還會躍上一個新臺階?!瘪R俊青盼望設備提檔升級,運輸能力增量提質。
新裝備帶來新變化
2019年8月,段王礦與河北乾順節能科技有限公司合作,雙方著手對該礦井下傳統帶式輸送機實施改造。
“結合段王礦實際,我們對電動滾筒進行了多次智能識別保護系統平臺演示,設備在傳輸、分析、預警、控制等各方面均達到了預期。”電動滾筒的生產廠家、河北乾順節能科技有限公司董事長劉樹春說,設備具有軸承注油、排油裝置,運行3000小時只需加注1次潤滑脂,“由于取消了中間機械傳動環節,電動滾筒節約了對應的固定使用成本”。
一個月后,劉樹春帶領技術人員將2臺電動滾筒安裝于段王礦9510綜采工作面。
“投用即實現了無人值守,減少了6名值班人員和維護人員,當年維護費用支出減少了近20萬元?!钡詷s濤說。
“傳統的異步電機通過減速機將力矩傳送于滾筒,傳遞過程中力矩損失量為10%至15%。”皮帶運輸區是最終使用單位,區長于潤貴覺得自己更有發言權。他說,電動滾筒取代了原異步電機+減速器+滾筒的驅動模式,將電機置于滾筒內部,實現了機電一體化;電動滾筒直接驅動皮帶,摒棄了中間傳動環節,提高了系統可靠性,縮短了傳動鏈,提高了效率,降低了故障率。
同時,段王礦技術人員進一步對電動滾筒的永磁材料實施勵磁?!拜^傳統電流勵磁電機功率因數顯著提高,減少了定子電流和電阻的損耗,穩定運行時無轉子銅耗,在20%至120%額定負載范圍內,可持續保持較高的傳動效率。”皮帶運輸區主管技術員陳鵬表示,電動滾筒集成度較高,也相應減少了設備對井下驅動空間的要求。
借勢全面推進智能化
段王礦綜采一區090509工作面運煤巷,2700米的巷道內只有運轉工候文平一人在除塵,“除了運轉皮帶,我還擔負‘后路’文明生產等工作”。
候文平說,之前可沒這么輕松。不是忙著清理淤煤,就是幫著修理工維修電機、減速器。
2021年5月,段王礦引進第二批3套6個電動滾筒,分別安裝于井下一水平、二水平綜采工作面,多個采區工作面皮帶實現了遠程集中控制和管理。
如今,候文平只需在皮帶機頭按下按鈕,就可開啟或停止工作面內2部運輸皮帶。換裝電動滾筒之后,巷道內的噪音也隨之下降。“打電話再也不用扯嗓子喊了?!焙蛭钠秸f。
據了解,段王礦井下運輸原設計4部可伸縮帶式運輸機。引進電動滾筒后,他們將膠帶運輸機整合為3部。于潤貴說,與電動滾筒配套的礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器,具有變頻軟啟動、驅動功率平衡、數據記錄等特性,整個驅動系統基本實現了智能化,“提高了效率,降低了使用成本,可靠性大幅提升,整體運輸能力提高20%以上,達到了節能降耗的目的”。
嘗到甜頭的翟榮濤,著手全面推進智能化建設。他和技術人員完成了該礦生產調度指揮中心的智能化升級改造,井下采煤、掘進、運輸等各個生產環節和人員定位系統等時時映射于LED顯示屏,工作人員只需輕點鼠標,便可查看任何一個工作面的視頻?!叭缃?,在井上就能對主運輸皮帶、中央水泵房排水系統、中央變電所等設備實時控制?!钡詷s濤說。