论煤炭企业设备技术集成创新模式
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 37405 次点击
傅志明山东工商学院
摘要:通过对神府东胜煤炭有限责任公司设备技术配套集成创新的实证分析,有力地证明了集成创新是我国煤炭企业技术创新的有效模式,并详细讨论了设备技术配套集成创新的内容与效果。
关键词:技术设备集成创新
根据对企业资源状况的认识和在此基础上确立的生产经营模式,选择企业各个生产环节在主要技术参数上能够相互适应的设备,是设备“配套”。将这些设备有机地整合在一起,使各种设备的能力得到充分发挥,以成为一个高效率的运行系统,称之为设备“集成”。固然,设备的选择配套也必然包含对所欲形成的设备系统的优化设计,但要使设计上的有效系统变成现实,还需要运用多方面的知识和技术,通过反复调试、改进,甚至需要采取专门的技术措施。这就是说,集成是一个演进和创新的过程。在这一过程中,企业通过综合运用各种资源要素尤其是知识要素,通过对各种资源要素进行优选和创造性的融合,使其“以适宜的结构形成一个有利于资源要素优势互补的有机整体”。
设备技术集成包括两个方面:一是运用多方面的知识和技术,通过采取适当的技术措施,使各种设备平稳、高效地运行,整体运行效率尽可能地接近设备系统在理想状态下的最大能力;二是对设备系统的运行提供完备的技术支持(包括对设备的保养维护、修理、零配件供应等),使其保持稳定、可靠的运行状态。其中第一方面内容主要体现在设备系统的构建过程中,构成整个设备系统的一部分,集成的对象主要是技术成果。第二方面内容则主要体现在设备系统的运行过程中,表现为对设备系统的运行进行组织管理与保养维护的一系列制度、规程、标准与措施(包括技术人员、设施以及技术方案等),集成的对象不仅包括技术成果,而且包括技术条件。
一、设备的选择配套
按照格申克龙关于落后国家赶超先进国家的后发利益或后发优势(TheAdvantageofBackwardness)理论,后发国家的企业由于可以享受后发优势,能够取得比先发国家的企业更快的发展速度,甚至超过先发国家的企业。所谓的后发优势就是指直接导入外国先进技术和实行高起点经营,而不是像先发国家的企业那样完全通过自主创新和长期积累以提高企业的技术水平和经营管理水平。表现在技术装备的选择上,由于先发企业不能立即废弃已有的相对落后的设备,因而在生产设备和效力方面并不具有绝对优势。后发企业应当通过引进最先进的技术和设备,以获得比先发企业更加有利的竞争地位。
神府东胜煤炭有限责任公司的“五高”(即高起点、高技术、高质量、高效率、高效益)方针,就体现了这样的思想。从1995年开始在大柳塔矿按“五高”方针进行技术改造时,首先根据神东公司的煤田地质条件和自然资源状况,立足于世界采煤技术的最新发展水平,进行了设备的配套集成。全部选用世界上技术最先进、性能最优良、能力最强的采、掘、运、装设备,为整个生产系统能力的提高、系统组织的简化及稳定可靠运行奠定了基础。全矿只装备了一个综采工作面,设备全部从国外引进。综采工作面采煤机为美国JOY公司生产的大功率(1500kW)6LS一5型双滚筒电牵引采煤机,生产能力为2800t/h,牵引速度为0-15m/s;液压支架为德国D"B"T公司生产的WSl.7型高强度掩护式液压支架,支护高度为1.75m,初撑力617kN,采用PM4电液控制系统;重型刮板输送机、转载机运输能力分别为2200t/h、2500t/h,刮板输送机、转载机采用集中联动控制,总功率达2030kV;顺槽胶带输送机为美国FSW公司生产的B1200-2×400-4.0型胶带输送机,运输能力为2500t/h,带速4m/s;电器设备及泵站系统为BF公司生产的最新产品,总装机功率为4330kW。整个综采工作面的生产能力可以达到2万t/d以上。
为实现快速掘进和矿井产量增长,保证综采工作面的正常接续和矿井生产的合理布局,矿井采用了连续采煤掘进技术,配备两个连采队,分别装备了1台连续采煤机、2-3台运煤车、1台锚杆机、1台铲车、1台给料破碎机和3部国产1063型胶带输送机。连续采煤机为美国JOY公司生产的12CM-1OD型采煤机,装机功率为550kW,采高2.6-4.6m,一次截割宽度为3300mm,截割能力为8-23t/min;运煤车为美国LONGAIRDOX公司生产的CH818型蓄电池运煤车,功率为26.1kW(35hp),蓄电池电压128V,充电时间为8-10h,运行速度120m/min,运量16t/车;锚杆机为美国LONGAIRDOX公司生产的HDDR-AC型双臂锚杆打眼机,转动扭矩305N"m,锚杆机紧固扭矩258N"m,打眼及锚杆安装速度为30套/h;铲车功率为37.3kW(50hp),最大载重量4t,用于搬运物料和清理煤泥。最高月进尺曾达到3272.9m,最高月采煤量为114437t,均为全国第一、世界一流水平。
为了与生产及准备(掘进)能力相配套,主运输系统采用两部长距离、大运量国产胶带运输机,全长5.78km,总装机功率为2240kW,最大运量2500t/h,采用先进的CST可调速软启动系统控制。原煤仓容量为42000t,商品煤仓容量为65000t。洗选设备主要采用计算机控制的KHD块煤跳汰机,处理能力550t/h;计算机控制的加压过滤机,处理能力47.5t/h;原煤分级采用香蕉筛,处理能力1000t/h;破碎机采用MMD500型,处理能力400t/h;快速装车系统采用计算机控制的KSS配煤称重装车系统,装车能力5300t/h。
辅助运输采用无轨胶轮运输车,车辆运行速度可达30km/h,运送人员、材料从地面到工作面只需要10min时间。工作面搬家设备采用912X搬运车,4冲程直列6缸防爆柴油驱动,最大载重量25t;630搬运车,之流串激励电动机驱动,最大载重量25t;350P支架运输车,4冲程直列6缸防爆柴油驱动,最大载重量35t。
二、构建高效率的设备系统
神府东胜煤炭有限责任公司主要通过三种方式对各种先进设备进行集成,以构建出高效率的设备系统。
一是进行极限试验。他们利用节假日其他企业休息,来自外部的各种干扰因素少,企业内各部门也都可以停止其他一切工作全力支持试验,人为构造一个相对理想的设备运行环境,按照事先设计的方案,对设备系统可能达到的最大生产能力和效率水平、薄弱环节及能力富余状况,以及运行中潜在的问题等进行测试,根据测试结果制定改进方案,从技术与组织上对设备系统进行优化。极限试验过程既是对各种资源要素进行优选,使其“以适宜的结构形成一个有利于资源要素优势互补的有机整体”的过程,也是获得重要的技术参数、操作技能和经验知识的过程。这些独特的技术参数、操作技能和经验知识,是构成企业特有技术资源和能力的重要内容,也是企业核心竞争力的重要组成部分。
二是根据在实践中获得的技术参数,结合世界采矿装备技术的新发展,不断进行设备改进与优化升级。一方面通过与主要设备供应商建立战略协作关系,由设备供应商根据公司提供的技术参数对现有设备的主要部件进行再设计;另一方面,通过对现有设备进行升级,及时将世界采矿装备新技术整合到企业设备系统中,使企业设备系统始终保持整体最优。
三是利用信息技术,通过使设备系统运行及监控适时化,提高各种设备及设备系统不同环节间协调运行的水平或集成度,具体措施就是实行矿井综合自动化。以最早实行全方位综合自动化的大柳塔矿(2000年10月)为例,该矿选用罗克韦尔自动化工业控制产品和工业网络技术,构建起信息层、控制层和设备层高度集成的现代化全方位自动化体系。具体包括以下几个系统:带式运输系统自动化系统、井下电力三遥(遥测、信遥、遥控)系统、双沟通风机三遥系统、井下排供水三遥系统、生产调度及综合信息管理网、矿井工业电视系统、井下风门自动控制系统、综采工作面监测系统、主井带式输送机振动及轴温检测系统。自动化体系具有以下6方面功能:(1)适时运行参数监测;(2)适时过程控制;(3)历史数据查询;(4)设备故障及模拟量超限报警;(5)生产适时画面监测;(6)生产计划优化。据2000年10月于拉斯维加斯召开的世界采矿技术经验交流大会上得到的信息,神府东胜煤炭有限责任公司是目前世界上矿井综合自动化程度最高的企业之一。这也是能够创造出矿井生产能力和效率世界先进水平的主要原因。