韓會軍,李明忠
(天地科技股份有限公司開采設計事業部,北京100013)
隨著煤炭工業快速發展,煤礦綜合機械化開采速度加快,對液壓支架質量提出更高的要求。液壓支架作為綜采工作面支護設備,不僅承擔工作面安全支護工作,而且在工作面的推進中也至關重要,其質量直接決定工作面能否正常生產。作為一項系統工程,液壓支架質量監理對于為保證煤礦安全高效生產,以及液壓支架整體質量提升,具有非常重要的意義。
完善液壓支架質量監理工作,需將其作為一件系統工程進行研究,熟悉液壓支架監理工作的特點,讓監理工作在早期介入,并在設計與制造安裝過程中實時監控。
隨著設備監理理論及相關技術規則的完善,設備監理行業得到蓬勃發展與廣泛推廣。根據煤炭行業特點以及工作面支護設備的要求,液壓支架質量監理工作具有下述特點:
(1)液壓支架的設計制造涉及到機械加工、電液控制、結構密封等諸多環節,質量監理涵蓋了機、電、液、材料、化工等方面知識,監理工作內容多,對監理人員素質要求高。
(2)液壓支架零件數量多,且大多為非標件,互換性差,部分制造廠液壓元件、千斤頂等為外協品,增加了監理工作的質量控制環節,監理難度大。
(3)由于液壓支架在復雜的地質條件下使用,某些失效隱患在制造過程中不易覺察,支架井下失效后損失很大,且返修難度大,使質量監理環節更加重要[2]。
(4)液壓支架作為綜采工作配套設備的一部分,其技術參數與采煤機、刮板輸送機等設備參數息息相關,使質量監理工作更為繁復。
要想對支架做全方位的質量管理,監理在早期的介入是必要的。設計階段的監理可以由監理機構擔任,也可以由礦方相關人員負責完成。液壓支架在設計階段的質量控制主要包括以下內容:
(1)設計要求要明確 對于支架重量、井下運輸、設備配套等方面的要求,需在設計過程中明確,確保支架滿足要求。
(2)設計手段的保證 隨著科學技術的發展,設計單位科研水平逐步提高,需利用先進的設計手段,如強度有限元分析、運動學模擬仿真等來保證支架設計質量,使支架設計更加嚴謹,質量更加可靠。
(3)設計效果的評審 主要指圖紙的會審。液壓支架零件數量多,且多為非標件,圖紙量大,通過對設計圖紙的審查,可減少制造過程中的返工幾率。
(4)設計進度的控制 在要求質量的同時,保證設計工作按時完成,也是設計過程質量監督的重要內容。
制造安裝過程的監理工作是支架質量監理的重心,主要包括質量管理在內的合同、投資、進度等管理內容及各方關系的協調等。液壓支架在制造安裝過程中的質量監理主要包括以下內容:
(1)對生產廠質量管理水平的評審。包括企業質量管理資質、操作人員上崗資格等的審查。
(2)制造過程中工藝訂制及執行的合理性及先進性監督。零部件的機加工工藝、焊接工藝及熱處理工藝,對支架的生產及安全使用至關重要,因此制造過程的工藝制定及執行情況是液壓支架質量監理的重點。
(3)支架原材料的控制。對支架所用原材料進行嚴格審查,檢查原材料化學性能、機械性能等,對進口原料需要求相關材料的真實性、可靠性,同時對支架外協件質量進行嚴格控制。
(4)制定質量控制關鍵點。在生產過程中對關鍵點進行控制,跟蹤生產過程,對不合格質量問題提出整改意見。
(5)明確制造廠生產計劃安排,審核生產進度計劃,控制交貨期限。
(6)參與生產廠質量檢測過程,審核廠家檢測手段及檢測指標的合理性,完成零部件檢驗及驗收。
(7)跟蹤支架的安裝調試,參與“三機”地面試運行,及時發現問題,提出整改意見。
(8)收集生產過程的信息,對關鍵過程進行記錄,出具書面材料,期間溝通支架生產各方,協調生產進程。
完成上述內容需要嚴謹的質量監理程序文件,監理工作可按圖1所示的流程[3]進行。
信息技術的發展,為支架質量的全生命周期管理提供了便利,使液壓支架監理工作有可能被完善為高智能、信息化的管理服務工程。在信息集成的基礎上,結合設備三維數字模型,綜合設備各要素信息,建立設備質量管理平臺,進行設備質量監理[1,4]。
在支架生產之前,構建支架的信息模型,即利用信息集成技術,將液壓支架各個管理要素的數據,如三維模型數據、計劃進度數據、投資成本數據及質量控制目標等進行耦合,將所要控制的目標作為維度,通過計算機技術軟硬件結合,形成設備的N維信息模型 (圖2),將此模型貫穿于支架的設計、制造及安裝調試各階段,在生產實際中跟蹤控制的同時,利用信息模型對監理過程中的目標、實施效果及進程進行指導、考核,同時將監理過程中關鍵信息記錄整理,形成監理工程的信息反饋,用以糾正監理工作誤區。通過信息技術建立的液壓支架質量管理平臺,可以共享設備管理中所需信息,協調用戶、設計、制造各方的需求,使支架質量監理工作更加完善、全面。

圖1 支架質量監理流程

圖2 支架信息模型原理示意
將支架監理過程中涉及的各方面信息,通過網絡技術形成質量管理信息系統,全面地實現支架質量管理過程中合同管理及投資、進度、質量的監控,有效地減少質量問題,保證支架安全高效使用,實現支架全生命周期整體利益最大化。
通過對液壓支架質量監理工作特點的分析,闡述了支架設計及制造安裝過程中的質量監理內容的程序,并整理信息化技術在支架監理工作中的應用思路。通過理論與實踐的相互驗證,在設備監理行業蓬勃發展的大形勢下,液壓支架的監理工作也應迅速發展推廣,但支架監理工作尚缺乏具體的理論體系指導,相關內容還需要進一步完善和提高。
[1]劉興淑,張連營.基于信息模型的設備監理服務的實現 [J].起重運輸機械,2012(4):1-5.
[2]李太連.煤礦高可靠性液壓支架的監理實踐 [J].中國煤炭,2007(11):20-22.
[3]孟凡龍,王國法,陳立民,等.液壓支架制造監理工作研究[J].煤礦開采,2006,11(1):81-83.
[4]張麗英,鄒平國,朱成虎,等.核電工程設備監理技術體系及其管理軟件研究與開發[J].核動力工程,2008,29(4):140-144.