Подземные длинные магистрали подачи рабочей жидкости исчезли, ликвидировано загрязнение окружающей среды, снижено энергопотребление более чем на 30% — новое поколение интеллектуальной экологически чистой шахтной гусеничной секции гидравлической крепи, разработанное Седьмым научно-исследовательским институтом Китайской судостроительной корпорации совместно с Шаньсийской компанией «Пинъян Чжунгун Цзисе» (Pingyang Heavy Industry Machinery Co., Ltd.), совершило переход от углублённой проработки ключевых технологий до изготовления опытного образца всего за полгода. Благодаря трём основным инновационным преимуществам — «электрический привод, высокая степень интеграции, интеллектуальность и экологичность» — шахтное крепёжное оборудование переводится из традиционного режима «привод от центральной насосной станции, ручное вспомогательное перемещение» в эру интеллектуальности с «автономным передвижением крепи и дистанционным управлением»

„Три горы“ центральной насосной станции

Секция гидравлической крепи (крепь) является ключевым оборудованием для крепления горных выработок, используемым в основном для поддержания и управления кровлей, защиты выработок и обеспечения производственной безопасности на рабочем месте.

Большинство подземных секций крепи в Китае длительное время работали по традиционной схеме централизованной подачи рабочей жидкости от центральной насосной станции. Это требовало прокладки магистралей подачи жидкости протяжённостью до нескольких километров от поверхности земли или вдоль стен выработки. Такая конструкция имеет три долгое время неразрешимых недостатка — высокое энергопотребление (транспортировка на большие расстояния приводит к огромным потерям давления), низкая эффективность (перемещение крепи требует использования вспомогательного оборудования, что серьёзно затрудняет стыковку процессов добычи и проходки) и серьёзное загрязнение окружающей среды (утечки из напорных магистралей, разливы гидравлического масла постоянно преследуют).

Что более важно, этот «полустационарный» режим работы заставляет шахтёров постоянно выполнять тяжёлую физическую работу, став ключевым звеном, сдерживающим развитие угольных шахт в направлении безлюдных технологий.

Три технологических прорыва: за полгода устранены четыре отраслевых узких места

Интегрированная силовая установка — избавление от „шлейфа“ магистралей подачи жидкости большой длины

Наиболее важным нововведением крепи нового поколения является встроенная интегрированная силовая установка (кинетическая система).

Команда разработчиков миниатюризировала и объединила в конструкции самой крепи все ключевые функциональные элементы традиционной централизованной системы подачи жидкости: гидравлическую насосную станцию, управляющие клапанные блоки, гидроаккумуляторы, масляный бак и т. д. Каждая секция крепи стала самостоятельным рабочим модулем, больше не зависящим от центральной насосной станции и длинных магистралей подачи жидкости, что полностью устранило источники загрязнения окружающей среды в очистных и проходческих забоях.

Электрифицированный независимый привод — снижение энергопотребления более чем на 30%

В традиционных гидравлических приводах транспортировка на большие расстояния приводит к тому, что значительная часть энергии теряется в виде потерь давления и тепла. Переход на независимый электрический привод значительно сокращает путь передачи энергии от источника питания к исполнительному механизму, снижая потребление энергии более чем на 30%. При этом скорость реакции и надёжность системы также значительно повышаются.

Дистанционно управляемое автономное перемещение крепи — от „тяжёлого физического труда“ к „дистанционному контролю“

В традиционном режиме для перемещения крепи требовалось ручное вспомогательное обслуживание. Это не только сопряжено с колоссальной физической нагрузкой, но и таит в себе риски несчастных случаев, связанных с воздействием человека на машину, таких как защемление, падение и т. д.

Крепь нового поколения превращает пассивный перенос в дистанционно управляемый процесс. Операторы могут полностью выполнять весь спектр операций по креплению — передвижение, подъём/опускание, распор — с помощью пульта дистанционного управления, находясь в безопасной зоне. Это коренным образом устраняет риски контакта человека с оборудованием, способствуя переходу особо опасных производств к более безопасным и более человечным технологиям.

Инновационная эффективность: «двухколёсный привод» науки + производства

В рамках разработки, проводимой компанией «Хэнто Ес» (Hengtuo Hydraulics), входящей в состав 704-го института Седьмого НИИ, и компанией «Пинъян Чжунгун» (Pingyang Heavy), в соответствии со стратегией диверсификации развития Китайской судостроительной корпорации, была сформирована интегрированная проектная группа (IPT) для совместной разработки и проведения проверок изделия.

Компания «Хэнто Ес» использовала свои основные технологические преимущества в области электрогидравлического сервоуправления и интегрированных приводных систем, в то время как «Пинъян Чжунгун» опиралась на свой многолетний опыт в области исследований, разработки и производства гидравлических стоек для угольных шахт. Благодаря двусторонним усилиям научных исследований и производства, вся работа — от полевых изысканий, ключевых технологических разработок до изготовления и испытаний опытного образца — была выполнена всего за полгода.

Такая эффективность является редкостью в истории разработки крупного технологического оборудования Китая и демонстрирует комплексную техническую мощь Китайской судостроительной корпорации в двух ключевых областях: гидравлическое управление и тяжёлое машиностроение.

Три основных направления применения

Интеллектуальная добыча на глубоких горизонтах: Добыча полезных ископаемых на большой глубине сталкивается с множеством проблем: высокое горное давление, высокая температура и транспортировка на большие расстояния. Производительность традиционных гидравлических систем с центральной подачей по мере увеличения глубины резко падает. Секции крепи с независимым электрическим приводом предлагают совершенно новое решение для крепления при интеллектуальной проходке и очистной выемке на глубине в километр.

Строительство «зелёных» угольных шахт: Полное устранение источников загрязнения от утечек гидравлического масла, снижение энергопотребления более чем на 30% — это позволяет перевести аспект крепления выработки на угольной шахте с «сильного загрязнения» на «нулевые выбросы».

Безлюдные очистные забои: Дистанционное управление и автономное перемещение крепи означают, что персоналу больше не нужно находится в опасных зонах для обслуживания крепи, обеспечивая ключевую инфраструктуру для режима работы забоя с «присутствием персонала для осмотра, но без его участия в постоянном обслуживании».