10月18日,中煤西安设计公司工程总承包的大海则矿井及选煤厂项目顺利竣工验收,这一重要里程碑不仅标志着公司在陕北地区成功打造了一座集安全、绿色、高效于一体的智能化矿井标杆工程,而且充分展示了公司的卓越技术,以及设计与总包深度融合的强大能力,更彰显了公司在智能化矿井建设领域的领先地位和实力。该项目积累的丰富经验,为未来特大型总承包项目建设提供了宝贵的借鉴和参考。
大海则煤矿设计生产能力20.00Mt/a,主井提升是生产的“咽喉”环节,设计采用何种装载方式是急需研究解决的问题。传统定量斗装载系统存在装卸载时间长、原煤含水率高时折角处易滞煤,设计团队经大量调研走访,多次召开专题讨论会,最终研究确定采用两套定量称重带式输送机系统对两对50t箕斗进行装载,每套系统由定量运输单元、液压称重单元、装载分配单元、信号控制单元等组成,驱动方式采用目前最先进的隔爆永磁直驱方式,该套系统可实现原煤的定重、定时、精准装载。该系统具有转载环节少、效率高、高效节能、与提升系统匹配度高等特点,同时缩短了井筒长度,大幅减小了施工工期和费用,优化了装载硐室尺寸,减小了施工难度。该系统应用在50t箕斗提升系统上属于国内首创,填补了行业空白,在大海则煤矿的成功应用也为今后特大型矿井提升系统设计提供了新思路和新方向。
为实现煤炭的清洁高效利用,选煤厂设计团队在前期充分调研论证的基础上,决定采用气模球仓作为原煤储存设施。相比于传统煤仓,气膜球仓的环保性能更加突出,在实现能源更高利用效率的同时造价和后期运营成本更低,同时,由于其特殊的几何结构,可以更加便利的布设智能化监测系统,使得煤炭储运更加经济、方便、智能、高效。
但摆在设计团队面前的首要难题是由谁来主导设计?公司在参与中天合创门克庆选煤厂气模球仓的设计中积累了一定的经验,但对于本次这样大直径气模结构的主要技术参数还存在一定的空白。为了快速摸清大直径气模结构的设计难点,设计团队努力攻关,摒弃以往将储料作为荷载施加,首次将煤作为实体建在模型中,充分考虑煤作为散粒体的特性,用大型有限元分析软件进行分析,反复试算。设计团队节假日仍加班加点,多次赴现场处理问题,保证了施工图按期完成,施工期间,结合科研项目,对地基进行监测,分析监测数据与计算对比,为设计提供了有效指导。
大海则选煤厂原产品外运方案为采用两套铁路快速装车系统+一套传统仓下汽车装车系统(块煤)。随着铁路外运通道建成节点不确定,初期煤炭运量需求大,仅依靠传统汽车装车系统,难以满足产品外运需求,反向制约矿井建设按期推进。设计团队结合总平面布置及装车站智能化发展水平,提出了火车、汽车联合布置集中装车并配备无人值守远程全智能定量快速装车系统的设想。确定思路后,设计团队会同装车站供应厂家、铁路设计单位从火、汽装车站联建的组合方式、缓冲仓及定量仓的设置、装车站本体及远程智能化装车站的解决方案、联建方式铁路限界的规范要求等进行联合攻关,确定了整体实施方案。按创新思路设计、建设的装车站,一座装车站可同时进行火车、汽车无人值守全智能定量快速装车,铁路未投运前,仅靠汽车快速装车系统,每天最高外运煤炭30000t以上,保障了矿井按期出煤,为榆横北区第一个立井出煤矿井、国家能源保供奠定了坚实基础。铁路侧投运后,装车站年外运能力可达2500万吨,有力支撑了矿井2000万吨扩能工程。装车系统还通过远距离光纤接入到矿井集控中心,实现了远程智能化装车,成为了国内首套火、汽两用无人值守智能化定量快速装车系统。
选煤厂设计提前高标准部署,采用三维BIM设计。大海则选煤厂属大型动力煤选煤厂,其中主厂房创新将原煤准备与洗选联建,厂房体量大,包含筛分、洗选及压滤所有环节,流程关系复杂,布置的工艺设备近百台,非标158套,各类管道、桥架百余条。设计负责人及BIM设计负责人快速确定分工及协调机制,选定平台后,双项目负责人牵头,二维设计、采购、供应商、三维设计协同联动,先后完成数百台/套设备、非标三维建模,数千部件、管件建模,工艺、机制、电气、水、暖同平台快速写入、联动,系统自动完成错漏碰撞检测,实时调整,最终高效完成选煤厂BIM设计,指导现场一次完全、准确施工到位,避免施工反复造成工期及费用损失的同时,更重要为选煤厂智能化设计及实施提供了强大基础。
坚守正道,稳扎稳打,积累岁月,方能成就卓越。卓越之路并非康庄大道,它需要一代甚至几代人的不懈努力。大海则矿井及选煤厂项目的建设虽然暂时告一段落,但它的成功绝不是终点,而是追求卓越的中煤西设人奋进脚步的有力见证。我们将以此为新的起点,不断挑战自我,勇攀更高目标,继续书写更加辉煌的未来!