煤炭是我國的主體能源,在能源保供中發(fā)揮“壓艙石”和“穩(wěn)定器”作用。
山西省太原理工大學先進成型與智能裝備研究院二級教授、正高級工程師、博士生導師,全國科創(chuàng)名匠寇子明從事礦山運輸智能裝備研究,為礦山安全高效生產(chǎn)保駕護航。
“礦山運輸智能裝備”是什么?
“因地制宜制造的智能裝備,在煤炭開采中可用于保障深井提升技術系統(tǒng)安全運行,攻克井下煤炭傾斜運輸?shù)闹苿与y題,解決重大事故的應急響應問題,從而保障開采安全,提升開采效率。”寇子明介紹,“在井下,因斷電設備被煤掩埋,工人需要花費幾個小時才能恢復生產(chǎn),如何避免發(fā)生類似的情況就是我們研發(fā)人員要考慮的問題。”
太原理工大學先進成型與智能裝備研究院二級教授、正高級工程師、博士生導師,首屆全國科創(chuàng)名匠寇子明。受訪者供圖
怎樣在地質條件復雜的環(huán)境下,保障礦山裝備的安全高效運行?永磁外轉子提升機及其安全高效運維成套技術與裝備、基于能量轉換的礦用傾斜帶式輸送機防抱死安全制動技術……這些解決井下安全問題的技術成果就是寇子明的答案。
2015年,為解決潞安礦業(yè)集團礦下作業(yè)的大噸位轉載問題,寇子明和同事更是創(chuàng)下了連續(xù)下井60天的紀錄。
當時,許多礦井由于開采深度和運輸長度不斷增加,井下空間狹小、井外起重機等設備龐大,同一種裝備技術很難實現(xiàn)開采全過程的運輸。因此礦井開采工作需要在兩種不同的裝備間進行轉載。而在轉載過程中,絞車拉拽經(jīng)常容易發(fā)生各種安全事故,制定安全的轉載方案迫在眉睫。
針對繩繞式大負載滯后系統(tǒng),依靠現(xiàn)有理論方法很難達到立竿見影的效果。寇子明發(fā)現(xiàn),兩部分別用于拉、拽的絞車,纏繞速度、纏繞半徑和線速度都在不斷變化,實現(xiàn)同步控制難上加難。他創(chuàng)新性地提出了“遵循所有運動規(guī)律以大裝備為主”的隨動方案,用小設備去適應大設備,從而實現(xiàn)步調統(tǒng)一。“就像是一家三口過馬路,爸爸媽媽拉著小朋友的手,盡管步調不一致,但孩子還是會跟著父母同步走路。”寇子明用生活化的規(guī)律解釋裝備運動的原理。
經(jīng)過連續(xù)60天礦井到實驗室兩點一線的實地考察和研究,寇子明和同事終于破解了噸位轉載中的多項難題,成功提高了設備轉載的安全性和效率。
“安全一定是首位的,每臺設備在它的全生命周期內,不能因為環(huán)境情況或工人的失誤誘發(fā)事故,這是第一設計理念。同時,實現(xiàn)煤炭行業(yè)高質量發(fā)展也需要更多可靠、高效、低碳的裝備技術。”寇子明說。
寇子明在會上發(fā)言。受訪者供圖
多年來,寇子明立足于國家重大項目和社會生產(chǎn)需求,發(fā)明了永磁提升機、帶式輸送機智能運維裝備、多繩摩擦提升機安全運維裝備等120項發(fā)明專利,制定的礦用履帶牽引連續(xù)換帶機、多繩摩擦式提升機液壓調繩裝置等4項行業(yè)標準創(chuàng)新成果已轉化應用到全國各大礦山生產(chǎn)系統(tǒng)1000多臺套,為礦山安全高效生產(chǎn)提供了重要支持,保障了生產(chǎn)人員的安全。
之后,寇子明將繼續(xù)堅持國家重大需求與科技創(chuàng)新相結合,科技成果轉化與社會服務相結合,讓科技成果更好地服務于生產(chǎn)實際,做到科技促進生產(chǎn),形成產(chǎn)、學、研、用的良性互動。