稿件来源:《中国煤炭报》2024年4月13日4版
峰峰集团辛安矿将水力切割运用到井下施工
高压水流削铁如泥
在冀中能源峰峰集团辛安矿井下11216-2煤柱工作面,矿井水经过乳化液泵站加压,混合金刚砂从直径1.02毫米的枪嘴喷出,45兆帕的水流轻松斩金削铁,快速割除老巷中遗留的U型钢、皮带架、运输道轨等铁质物件,为采煤机往复动作清除了障碍。
关掉水枪、摘下护目屏,操作手孔祥虎满面笑容:“再大的铁件也能快速截断。”他的轻松,全凭身旁这个身段小巧但威力巨大的水切割机。它是如何运用至煤矿生产一线的?这要从两年前说起。
过老巷面对大量铁质遗留物
辛安矿有 54 年的开采史,目前已进入生产末期,主要开采煤柱、边角残煤,这导致规划采区时时常遭遇过老巷、断层,开采难度增大。尤其是老巷中的铁质遗留物,为正常生产带来阻力。
按照以往惯例,井下切割、焊接铁器非氧气、电焊莫属。但 2022 年新修订的 《煤矿安全规程》 第二百五十四条规定:“如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作,每次必须制定安全措施,由矿长批准……”
采煤区主管技术员张振兴表示,虽没有绝对禁止动火作业,但审批手续、流程变得越发繁琐,“峰峰集团提出,此项工作由主管副总经理、安全生产部门联合批准,进一步加大了难度。”
采煤区技术员武晓哲回忆,2022 年初,正值 11212—2 工作面遭遇老巷,职工每天面对大量的铁质遗留物。那边是技术人员制定上报措施,焦急等待峰峰集团审批。这边是生产任务紧张,采煤工序不能停滞,职工只能手工一点点锯除,每天钢锯条消耗量突破至 300 余支。
“熟练工手工锯断 1 根 36 型 U 钢需要 2 个小时,大量的时间消耗于此,1 天 3 班竟完不成 1 个正规作业循环。”最终,采煤区也未能等来峰峰集团的一纸审批。
无独有偶。接下来施工的 11216—2 工作面也遇到了同样的问题。这让本就坐立不安的采煤区区长殷张雷痛定思痛,下定决心摆脱这一窘境。
尝试气动带锯切割铁器
这天,武晓哲给殷张雷带来个好消息:某兄弟矿井新进一套手持式气动切割带锯,井下职工反响不错。
殷张雷磨破了嘴皮子,总算从兄弟矿井借来一把气动切割带锯,当天便拿到井下试用。
“乖乖,这家伙好使”“啧啧,比手锯可快太多了”……望着只有 10 公斤重量、暖瓶大小,竟能瞬间切断皮带架的 新式“武器”,备受煎熬的矿工们像打了一剂强心针,眨眼间来了精神,个个摩拳擦掌。
趁热打铁。殷张雷打报告、订货一气呵成,沉寂多日的工作面被此起彼伏的气动马达声替代,恢复了往日繁忙。这个月,采煤区破天荒地完成了当月生产任务。殷张雷总算睡了个安稳觉。
正当殷张雷盘算着加大任务量、追赶进尺时,坏消息接踵而至。
由于气动带锯有效切割范围仅有 220×140 毫米,且只能锯断露出巷道墙体及规则的铁器。墙体稍有凹凸,或是大于气动带锯切割范围的铁器,职工们只有望“铁”兴叹。
“关键是瓦斯员观测到,割锯过程中铁器发热明显,甚至有可能出现明火隐患,安全风险太大,他们建议停用。”武晓哲说。
此外,气动带锯的锯条消耗量达到了每天上百支,材料费压力也不小。
犹如当头一棒,殷张雷瘫坐在椅子中,一下子没了精神。矿领导得知此事,安排他去参加某煤机装备展览会,顺便散散心。
强水流实现360度环形切割
天公作美,殷张雷不虚此行。展览会上,他发现了可用于井下作业的水切割机。申请了货款,殷张雷带回水切割机忙不迭直奔井下。
在 11216-2 煤柱工作面现场,殷张雷对记者说,水切割机主要由混砂阀、磨料罐、液力增压装置、压力补偿装置、安全阀、高压胶管、压力表、喷嘴等组成,实现了无电源液压驱动。
“值得一提的是,设备可与采区乳化液泵站配套使用,压力匹配。”手指不远处的乳化液泵站,他接着说:“将金刚砂倒入电脑机箱大小的磨料罐内,开动风、水,接通乳化液泵站电源,加压后的矿井水便会与金刚砂混合,经喷嘴喷射出高压切割水流。”
记者发现,孔祥虎手持的枪头与普通洗车机枪头大小相当,区别是枪头下方增加了200 毫米见方的强磁底座,方便切割时枪头的固定。
他向记者展示了 6 种配合强磁吸附、被称为“工装”的固定装置。“方便枪头固定于任意形状的铁器上。”他说,由于水流压力强大,只有将枪头牢靠固定才能保证切割安全。
说话间,他已将枪头吸附、固定于风管上,确认牢固后示意工友依次接通乳化液泵站电源、磨料罐风和水。随着枪头开关缓慢打开,强劲的水流混合着金刚砂喷射而出。只用了 30 秒,就切除了处于巷道内壁 200 毫米深度的一个不规则铁器。
“现在,不仅嵌于巷道内壁的铁器能轻松去除,还实现了大型铁器360 度环形切割。”一旁的武晓哲说。该设备除了切割厚度在1毫米到100 毫米的铁器外,还能应对液压支架拆除、除漆、除锈等工作,实用性很强。
“有了水切割机加持,生产任务高质量完成不在话下 。”面对接下来的任务目标,殷张雷信心十足。
(王海)