多项行业第一背后的西煤机故事

  截至2020年11月9日，世界首台自主研发8.8米超大采高智能化采煤机在神东上湾煤矿12402工作面创下回采工效世界第一，达到1050吨/工；日产6.55万吨，月产150.6万吨，生产原煤1630万吨的世界纪录。

  “西煤机公司抓住新一轮科技革命和产业变革新机遇，以实现高水平发展的长远战略眼光，开展关键技术攻关和示范项目建设。”陕煤集团西安煤矿机械有限公司董事长杨会武说：“我们加大新产品、新技术的研发力度，重点开展高端进口采煤机替代技术探讨研究，走出一条进口采煤机国产化替代之路。”

  西煤机进口采煤机国产化替代之路，起因得益于进口大部件替代项目。从进口采煤机维修开始，从易损件、小零件到大部件制造，一步步做，在行走箱、摇臂、破碎机等一系列大部件成功研制和使用后，2016年开始做进口采煤机整机替代制造，陆续推出了7米采煤机、国产首台套8米大采高采煤机，在神东公司大柳塔煤矿52301工作面7米采煤机实现日最高割煤24刀，最高日产4.5万吨，8米采煤机神东公司补连塔矿12512工作面，创下日最高割煤18刀，最高日产4.8万吨好成绩，解决了进口采煤机整机及配件供货周期长、购置成本高等问题。

  2019年初，国家能源集团神东集团世界最大采高智能化采煤机整机项目落地西煤机公司。

  “当时国内外均没有适应采高8.8米的成套开采装备，有必要进行全新成套开采装备的研发，而8.8米超大采高高可靠性采煤机的研制更是重中之重，神东在充分研究国内外采煤装备技术和制造水平的前提下，做出采煤机实施国内高端研发制造的决定。”国家能源集团神东集团副总经理王存飞说。

  然而，创新的道路从来都不是一片坦途，回忆起当时，西煤机公司总工程师赵友军感慨地说：“8.8米采煤机总体方案的出台，经过了很多个否定之否定的过程，才有了最终的成稿。”

  在8.8米采煤机方案讨论交流初期，为符合用户想要，需要多种总体方案，甚至有三摇臂的非常规方案，由于用户前期调研论证时间比较久，待确定方案阶段时间已非常紧迫。

  “还记得，我们团队在历经十五个昼夜后设计出的一套方案，验算不符合客户的真实需求，发现有问题，立刻推翻重来。大家都是迅速投入到下一个计划中去，没有一点抱怨和不满。”西煤机公司研究院马宇航说。

  就这样，有负责白天汇报方案并交流记录的，有通宵达旦对方案做修改的，更有整个西煤机后方团队进行验算支持。在一次又一次思想碰撞，沟通交流后，整机及部件最佳方案出台亮相，得到了矿方的肯定。

  方案确定以后，如何更好地实施就是重点。从纸上谈兵到“实战”，关键部位一个细节出现0.01毫米的偏差，就会给使用带来隐患。对此，西煤机公司给出的“秘方”是：把细节做得更好。

  “在8米采煤机工业性试验期间，我们和矿工同作息、同下井，所有采煤机维护工作我们研发团队都进行了现场真实的操作，这对我们如何以操作维护人员的视角，去设计采煤机有了更深刻的认识。” 研究院机械所所长赵书斐说。

  面对一个个难题，一处处细节，西煤机企业成立了产品技术、工艺和电气技术等攻关团队，积极发挥院士工作站、博士后科研工作站、省级企业技术中心等平台作用，开展关键技术攻关和核心技术探讨研究。相继攻克了超大采高采煤机控制管理系统、多传感信息融合、自适应重构和故障冗余等技术难题，提升超大采高采煤机控制管理系统稳定性和智能化水平。

  “我们重点针对超大采高采煤机整机稳定性及机身联接刚性、关键零部件可靠性、长摇臂在大仰角状态下有效润滑与冷却、强冲击强干扰条件下工控机的可靠运行、智能信息决策及故障诊断等技术难点进行了详细的技术论证，对同类国产、进口机型存在的摇臂高温、牵引能力不够、大齿圈寿命短、电控系统不稳定等46条问题，进行了针对性的优化设计。”赵书斐介绍说。

  “井上和井下操作是截然不同的，要是在井上拆卸摇臂上的护板，我们大家可以用千斤顶、吊装等辅助工具，可在井下拆卸盖板，我们三个壮小伙子连吃奶的力气都使出来了，才搬得动。”研究院技术员梁茂昭说。

  在后来的8.8采煤机设计中，为了让操作人员能够更安全便捷地搬动护板，所有的检修口盖重量不能超过25公斤，成了一条明文规定。实在无法降低重量的少数口盖和零件，必须增加吊装装置，公司在产品随机工具里配备了微型吊臂，方便现场安全操作。

  从加强对外合作到技术消化吸收，从加大关键技术攻关到技术成果转化应用，从高端大部件替代到实施国产化整机替代工程，西煤机公司有序推出7米采煤机、8米采煤机、8.8米采煤机，在进口替代高端采掘装备技术方面一骑绝尘。

  “8.8采煤机是我们队使用的第一全国产的采煤机，一开始我们的工人心里还有负担，担心国产采煤机质量，但是利用情况去看，这台采煤机总体运行稳定，性能还是很可靠的，设备的维护量与进口采煤机相差无几，通过这台采煤机的使用，更加坚定了个人会使用国产设备的信心。”神东集团上湾矿综采一队队长王旭峰说。

  王存飞说：“8.8米采煤机除生产能力超大外，其高可靠性也经过了实践的检验，截至2020年11月9日，该采煤机生产原煤1630万吨，配件消耗仅更换滑靴、链轮等易损件。未更换过摇臂、牵引块等大型部件。根据以往进口采煤机使用情况去看，过煤量达1000万吨就已达到摇臂、牵引块等大型部件传动系统的设计寿命，需来更换，而这台采煤机传动系统的强度及安全系数远高于同类进口采煤机。”

  作为综采面的核心设备，8.8米超大采高智能化采煤机成功助力神东煤炭集团8.8米智能超大采高综采成套装备实现全面国产化。2019年12月27日，“神东矿区8.8m智能超大采高综采关键技术与成套装备研发”项目通过了中国煤炭工业协会组织的专家鉴定。鉴定认为，该项目引领了世界特厚煤层开采技术和装备的发展趋势，达到了国际领先水平。

  8.8米采煤机服役一年内创造了多项第一，最高割煤22刀，日产6.55万吨，年过煤1500万吨，超过所有进口采煤机年产量。256天安全采煤1000万吨，打破了神东煤炭单个工作面用时最短突破千万吨的记录。

  8.8米采煤机项目实施过程申报专利35件，其中发明专利授权4件，实用新型专利授权22件，受理发明专利9件。发表《采煤机数字化技术发展及展望》等科技论文19篇。8.8米采煤机项目，被陕西省工信厅审定为2020年度首台（套）重大技术装备产品项目。（当地供稿 息惠丽）

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