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主讲人:孙志伟一、煤矿小改小革小改小革的重要性1.实践证明，小革新可成大气候，也有大价值。古今中外，创新创造都是从不起眼的小革新做起的。据介绍，20世纪中后期美国基础研究中的重大科技成就，有75%来自于不为人们所关注的小项目；诺贝尔科学奖的得主也有不少来自于名不见经传的“小人物”。以方便面为例，初问世时不被人们重视，但如今已成为世界性的大众食品，仅2005年全球就吃掉了857亿份，小发明变成了大发明。与专业技术人员相比，一线普通员工的小改小革看起来可能有点不起眼儿。但他们长期工作在生产第一线，对生产管理中的某些细节问题有着切身的感受，他们摸索出的经验往往能解决生产中的实际问题，而这些问题恰恰又是专业技术人员难以体察又难以解决的。从企业技术创新的角度来说，员工的小点子、妙主意也是企业发展的智慧之源，不能忽视。小改小革看着不起眼，价值却重千金。忽视员工的小改小革，是对企业精神财富与物质财富的巨大浪费。因此，企业要善于发挥员工的创造性，鼓励员工大胆创新，重视员工的小改小革，为企业的发展建造一座智慧的宝库。小改小革的重要性1.2.小改小革并非难事著名教育家陶行之说过：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。”可见，创新不言大小，只要我们立足本职，处处留心，每天创新一点点，每天创新一毫米，不以事小而不为，一定能够立足岗位，取得丰硕的果实。我们都是从事实际工作中的，在生产过程中，我们会遇到很多问题，我们具有深刻的体会和感受，这为我们发明创造提供了宝贵的财富，这些财富是专业研发人员无法得到的。在遇到问题时，我们只要多想一想，总会有一些小必小革思路的。2.小改小革并非难事受各种安全规定的限制，煤矿行业科技水平相对较低，由于煤矿行业的特殊性，使专业研发人员难以得到足够的现场经验，他们的研究往往偏重于解决大问题，生产大机械。而很多小问题，却存在很大的肓区，这些问题就要由我们直接从事生产的人去努力解决。目前，普遍存在生产厂家与用户分家的现象。很多设备在使用过程中存在很多问题，缺乏实用性，给我们使用和维护带来很多不便。这些问题我们最多是向销售人员反映，而销售人员只管销售不管技术，用户与生产厂家之间不能进行良好的技术沟通，使设备存在的问题长期得不到解决。这些问题只有靠我们自己去改造。2.小改小革并非难事三、如何让小改小革工作为企业创造更大的效益1、企业和企业内部各单位要制订小改小革奖励制度，重奖有功之人，让他们真正得到实惠。2、企业要任用一些有创造性的人担任主要生产管理岗位。3、企业要建立专业的小改小革机构，建立畅通的小改小革通道。为小改小革方案人进行时间、资金、加工等全方位支持。使小改小革方案从收集→论证→实施→验证→优化→推广的道路畅通无阻。四、进行小改小革我们需要思考的九个问题1、怎么才能让自己被领导认可？2、怎么能让工人省力？3、怎么能使生产更安全？4、设备存在哪些问题，怎么能使维修、使用更方便？5、怎么能使作业环境更好？6、怎么提高生产质量？7、怎么能降低生产成本？8、怎么能提高工作效率？9、怎么能解决企业目前存在的大问题？五、小改小革实例介绍小改小革创新成果之一：U型钢支架设计优化与应用1、创新背景随着开采深度的加大，矿压也不断增大，告成矿U29型12m2U型钢支架的失修率高达50~70%，每年因扩修巷道投入资金300多万。扩修工作不仅浪费了大量的人力、物力、财力，还大大增加了煤炭生产成本，同时增加了安全隐患，影响了正常的生产秩序。为了增大支架的抗压能力，告成矿不得不将U29型U型钢支架调整为U36型U型钢支架。这就使回收的U29型U型钢支架不能继续循环使用,需要投入新的U36型U型钢支架。告成矿每年施工U型钢巷道5000米。如全部淘汰U29型U型钢支架，每年需新投U36型U型钢支架价值2800多万。在这种背景下，告成矿优化了U型钢设计方案。2、创新方案（1）巷道失修状况调查结果通过对3000多米失修巷道支架变形量的调查与统计得到，85%以上的巷道失修是因为宽度变小，不能满足生产要求引起的；煤巷侧压对支架变形起着主导作用，侧压明显大于顶压对巷道的破坏力，巷道宽度变窄是造成巷道失修的主要原因；12m2U型钢支架正常变形量在400mm~700mm，变形后巷道保持在3500mm~3800mm不能满足生产需要。（2）创新点：A、对原支架参数进行调整，支架的梁长和腿长均不变，增加U型钢支架的下叉角提高支架抗侧压能力。B、加大支架设计宽度，将支架宽度由4.2m加大到4.8m。3、新支架试验效果及应用价值分析（1）优化后的U型钢支架，抗侧压能力明显增强，支架横向收缩量明显减小，相对于老支架减小40%以上。（2）优化后的U型钢支架，变形后最小宽度几乎和老支架的设计宽度一样，完全能够满足安全生产需要，有效降低了巷道的失修率70~80%，每年可以为告成矿节约扩修费用250多万元。（3）随着新U型钢的使用，巷道维修率的降低，投入扩修的人员数量将减少，就可以为巷道掘进提供人员保证，对维持正常安全生产秩序，减小顶板事故的发生，确保安全生产等将会产生一定的影响。（5）该小改小革成果一直对告成矿支架设计理念起着重要的指导作用。目前告成矿支架下叉角70－72度，12m2u型钢支架下宽5.0m，13m2u型钢支架下宽6.0m。（4）该研究成果应用后，使U29型U型钢支架仍然能够满足安全生产需要，避免了全部投入新U36型U型钢支架对支护形式进行升级改造，预计可以节约材料费用3000多万元。小改小革成果之二锚索钻机钻架的设计与应用一、锚索钻机的设计背景随着采深的不断加大，矿压越来越大，锚索支护广泛地应用于巷道支护中，而目前锚索钻机只有机身，无配套钻架，打孔时需3-4个人操钻。尤其锚索钻机打帮眼时十分困难，需要两个人抬着钻机作业，劳动强度大，安全性差，打孔效率低，成孔质量差。在这种背景下，为节约工作人员，减轻工人劳动强度，提高作业效率和成孔质量，我们设计了锚索钻机钻架。二、锚索钻机钻架的构造该钻架由跑道、卡钻器、钻机跑车、钻脚挡板，前端受力卡环，前端受力杠和后端支腿等构成。跑道采用50mm角钢加工而成，长度为3.5m，满足一次接两根1m钻杆的要求，提高打钻速度。钻机跑车由两组滑轮和相关构件组成，能够沿跑道往复运动，卡钻器的作用是将钻机卡在钻机跑车上，通过钻机气缸的伸缩带动钻机沿跑道运行。钻脚挡板设置在跑道的后端，打钻时钻脚固定在挡板上，钻脚顶住挡板，当钻腿伸长时，支撑着钻机使钻机前进，钻腿收缩时，挡住钻脚不让其后退，使钻腿收缩。另外钻脚挡板还起着调节钻机后部高度使钻机与跑道平行的作用。前端受力卡环主要针对U型钢支护，先用带锚索预留孔的工字钢联锁加固，再在锚索预留孔内打锚索的特殊工艺设计的。打锚索孔时，将前端受力卡环固定在联锁工字钢上，穿上前端受力杠，将钻架前端挂钩挂在受力杠上，牵引住整个钻架，钻机在运动时，钻脚顶住钻脚挡板，通过钻架将力传递到联联工字钢上，有效地解决了打钻脚受力点问题。三、钻架现场应用四、锚索钻机钻架的应用价值分析1、减少施工人员，减轻职工劳动强度。在无钻前，打钻作业需3-5个人进行，施工帮部钻孔时，需两个人抬住钻机控制其移动，劳动强度非常大。使用钻架后，只需2个人便可轻松作业。2、提高打钻的安全性。采用人工方法控制钻机，钻机稳定性差，一旦操作钻机人员推动钻机太快，钻机就会猛地向前窜出，很可能发生断钎伤人事故或将抬钻人员碰伤。使用钻架后，打钻时，钻机顺钻架运动，人员站在钻架一旁，不会发生以上事故。4、节约生产成本使用钻架前，5个人一班打8个孔，使用钻架后，平均每班打20个，打一个孔工资成本60元，每班多打12个，每班节约工资成本840元，每月节约6.48万元。目前告成矿有两个煤巷工作面实施锚索加固，每年可节约工资3、提高打钻速度使用钻架后，钻机可以很灵活地运动，出现排粉不畅时，可以灵活地推拉钻杆，将粉排出，有利于提高打钻速度。成本155万元。一、创新背景小改小革成果之三强力风动扳手的推广与应用在煤矿生产中需要大量的使用螺栓。2011年告成矿U型钢支护采取联锁加固措施后，每架一棚U型钢需上卡缆螺栓16个，上联锁螺栓20个。如每班架4棚支架，共需上螺栓144个。采用传统的工具上螺栓，速度较低，劳动强度大。扩修巷道时，使用套管去卡缆螺丝时，非常困难，有时一个螺母要去1个多小时，严重影响扩修速度。要想提高生产效率，必须设计出一种快速上螺母的装置。从2006年我们开始引进风动扳手，但由于扳手力矩太小，无法全面推广。几年来我们一直寻求解决问题的办法，直到2012年才真正解决了此问题。二、创新点1、针对风动扳手力矩不足卡缆螺栓上不紧的问题，对风动扳手的进风口进行了改造，增大进风截面，采用20mm高压管作进风管，增大了通风量，使力矩满足使用要求。2、针对不同螺栓，加工了不同规格的螺母安装器，实现了机械化上螺栓，加快了上螺栓速度。3、在加工螺母安装器时，选择了韧性较高的工具钢，解决了普通钢材易扭断的问题。三、应用效果该项目投入应用后，变人工上螺母为机械上螺母，可以提高上螺母速度5倍以上。采用传统扳手上一个螺栓需要60-120秒，而采用风动扳手上一个螺栓，只需要10-20秒即可完成。而且风动扳手上螺栓比手工用套管上螺栓紧，完全满足卡缆预紧力要求。扩修巷道去卡缆是一个难题，去一个螺母需要30分钟以上，扩喷过浆的U型钢巷道，去卡缆更困难。使用风动扳手去卡缆，不用再花费大量的时间提前摸油，刮水泥，直接接上风动扳手即便可迅速将螺母去掉，用时不超过1分钟。小改小革成果之四锚索钻机卡钎器的设计与应用一、创新背景在打锚索过程中，我们经常碰到钻杆卡死现象。处理卡死钻杆，往往花去很长时间，而且拔出钻杆的成功率不足50%。由于怕钻杆卡死，打钻者往往不敢大胆打孔，严重影响打孔速度。目前所有锚杆钻机都存在共同的缺点，钻机上缺少卡钎装置，卡钎时，钻杆无法在钻机带动下退出。二、创新点设计卡钎器和专用钻尾，使钻杆能随钻机一起进退，在出现卡钎时，可以边旋转边退钻杆，也可以来回抽动将钻孔内的钻屑排出。三、应用效果技术改造成果应用到实际工作后，几乎不出现钻杆卡住现象,减少了钻杆、钻头的投入，节约了生产成本。技术改造成果应用到实际工作后，钻杆随钻机一起运动，出现排粉不畅时，可以灵活地推拉钻杆，将粉排出，保证钻机正常高效钻进，有利于提高打钻速度。小改小革成果之五气动U型钢上梁器的设计与应用随着煤矿采深的增加，矿压越来越大，为了抵抗矿压，煤矿支架越来越重，这些支架每根重量都在100-150公斤以上。要将U型钢从巷底升到3米以上的巷顶完成上梁作业工序，需6-8个人同时进行，劳动强度大。如果迎头不留煤肚，或上山作业上梁时，困难更大。采用人工上梁时，人员是在空顶下操作的，且上梁时间较长，一旦上梁过程中，顶部掉碴，安全将无法保证。如果操作人员躲开坠落碴块，容易出现将本能地将U型钢扔掉，可能被U型钢梁砸伤或被坠落的碴块砸伤事故。总之采用人工上梁不仅劳动强度大，而且安全也无保证，在这种背景下我们就设计了前探式风动自动上梁器。一、创新背景该上梁器主要由支撑梁、导向轮、风动绞车、压风控制器和吊梁器五大部分构成。该上梁器利用∏型钢前探梁作为起吊梁，在前探梁前端安装有前端滑轮、起吊滑轮和导向滑轮，在前探梁后端安设有导向滑轮和绞车。绞车钢丝绳通过后端导向滑轮进入∏型钢中间空腔到过达前部导向滑轮，通过导向滑轮变向后绕过起吊滑轮和前端滑轮到达上梁器前端，在钢丝绳前端设有挂钩，利用挂钩挂住U型钢梁，通过绞车将U型钢梁提升到上梁器上面，从而实现了机械上梁工作。二、上梁器构造三、上梁器现场应用照片四、应用效果1、简化了上梁工序，提高了作业效率，减小施工人员，减轻职工劳动强度。采用人工上梁需6-8个人同时进行，劳动强度大。如果迎头不留煤肚，或上山作业上梁时，困难更大。采用上梁器上梁，只需3-4个人便可轻松完成上梁工作，大大减轻职工劳动强度。2、提高上梁安全性。采用上梁器上梁时，人员是在已架好的支架掩护下作业的，可以避免上梁过程中发生顶板事故。小改小革成果之六水泵自动抽水控制器的设计与应用一、创新背景在告成煤矿井下设有临时排水地点不