2018年12月8日，神東錦界煤礦綜采工作面全世界首套純水液壓支架，經過近4個月的工業性試驗，宣布試用成功并正式投用。純水液壓支架以純水介質替代傳統乳化液，成功解決了井下開采污染難題，填補了國内外綜采工作面液壓支架使用純水介質的空白，成為國家能源集團貫徹落實十九大提出的“綠色發展、清潔生産”理念的重大實踐。科技創新中的中國制造，再次令世界煤炭行業為之矚目。

以純水代替乳化液，到底是怎樣的工作原理，效果如何？

衆所周知，機械設備怕生鏽，而液壓元件更需要潤滑。用水代替油，如何解決生鏽、潤滑兩大難題呢？項目組技術人員從水的理化特性中尋找突破口。

技術人員專門做了測試，将同一金屬材料零件分别浸泡在普通水、乳化液、純水三種介質中，經觀察發現普通水浸泡1天出現鏽斑、3天全部鏽蝕，乳化液浸泡30天出現鏽斑，純水浸泡380天，未出現任何鏽蝕。測試結果充分證明了純水本身不導電、不産生電解質腐蝕的特性。隻要将水中的雜質、導電離子、氧氣去除，将普通水過濾為純水作為工作介質，便可以解決液壓元件生鏽的問題。

于是，純水制備裝置系統應運而生。它由超濾系統，一級、二級反滲透系統，EDI(電去離子系統)及控制系統組成。礦井水源進入超濾系統，過濾掉水中顆粒雜質，再進入一級、二級反滲透系統，去除水中的有機物、礦物質、細菌微生物等物質，最後進入電去離子系統，将水中殘留的微量鹽分徹底去除，就生産出了電阻率大于15兆歐厘米的純水，這樣的純水是不會鏽蝕設備的。

純水制備裝置每小時産水量20立方米。系統末端配有水質識别裝置，水質指标電阻率大于2兆歐厘米的水直接進入循環系統重複利用，而低于2兆歐厘米的水就直接外排，不會産生任何污染。這套純水制備裝置安裝在兩組設備列車上，錦界煤礦在井下專門設置了一處硐室，為它“安家”。由于地理位置的特殊原因，神東礦區水資源彌足珍貴，所以制備純水的水源都是取自于井下探放水。錦界煤礦将探放水抽至中央泵房清水倉，通過塗塑管路引入純水裝置，保證了水質的穩定。

純水液壓支架項目是神東2018年度重要科研項目，從概念提出、技術研發到工業試驗的每一階段、每一步驟，都凝聚着神東人的智慧和汗水。就拿純水指标來說，剛産出的純水各項指标都符合要求，但經過一段時間後就出現水質下降、電阻率不達标等問題，這樣的水是不符合使用要求的。問題出在哪裡呢？技術人員反複觀測，造成水質衰敗的“元兇”終于被鎖定，原來是8立方米的緩沖水箱。純水儲存在緩沖水箱内，與空氣接觸一段時間後便被污染，造成電阻率下降。發現問題後，錦界煤礦立即與生産廠家聯系，改制了4個圓筒形不鏽鋼水箱，加裝浮頂隔絕空氣，保護了水質不衰減。為了徹底去除水中有機物、礦物質、細菌微生物等，技術人員還想了很多辦法，利用纖維濾芯、反滲透膜、抛光混床等手段和工藝，确保了純水百分之百的“純”。

純水介質裝備綜采工作面自今年2018年8月27日投用以來，截至到2018年12月25日，31408綜采工作面已累計推進1956米，生産原煤210萬噸，曾在10月份創出月單産68.18萬噸的最好水平。液壓支架及所有經過改造後的零部件經受住了井下生産的考驗。

錦界煤礦機電辦信息自動化主管于在川說：“純水制備裝置的數據現在已經接入礦數字化信息平台，調度室、手機上都能随時監測水質變化、系統運行情況等，純水液壓支架可以放心、安心使用。”

純水液壓支架的成功實踐，讓傳統使用乳化液作為介質成為曆史，取得良好的經濟效益和社會效應。經初步測算，使用純水與乳化液相比，噸煤成本可節約0.6元。

以水代油，這些“鋼鐵戰士”怎麼能避過“水土不服”呢？

設備維修中心技術部的杜奇作為純水液壓支架研發團隊的一員，有幸參與見證了項目從研發實驗到生産制造、從裝配調試到實際應用的全過程。他的感受是“過程非常痛苦，但是結果确實讓人欣喜。

“為什麼是痛苦的？”。“因為開始研發時，國内外都沒有可以借鑒的案例，也沒有相關基礎數據可參考，任何一個方案和技術措施的提出，都需要團隊去論證，想辦法找答案，究竟可不可行沒有任何參考，就是憑着專業知識、維修經驗去思考，再商量，然後去驗證。神東及各方面都給予厚望，那段時間，大家壓力山大。”杜奇說。

用純水代替乳化液作為介質，要解決設備、零部件的腐蝕和密封兩大桎梏。在神東黨委的堅強支持下，杜奇和科研團隊的夥伴多次請教相關行業專家，各地走訪材料廠家、多方評審交流……從材料選擇、密封技術、防腐工藝、電液控制等方面作了全面研究，突破性解決了大量的理論技術難題。比如，材料選擇過程中，經過多次論證，将油缸、液壓閥等處密封所用的普通聚氨酯材料換成耐水解、耐高溫、帶有自潤滑的聚氨酯材料；将動力元件的泵頭本體改為不鏽鋼材料，柱塞改為陶瓷材料，吸排液閥芯等采用馬氏體不鏽鋼材料。防腐處理方面，支架立柱外缸筒内壁采用熔銅處理，缸底除鏽後鍍銅；接頭座、通液管、閥闆采取QPQ工藝，提高零件表面的硬度、耐磨性和抗蝕性，同時減少摩擦系數，使零件變形小……總之，熔銅處理、鍍鎳處理、激光熔覆處理等先進技術的集成應用，顯著改善了基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能……不斷進取和努力，讓科研結果離夢想和期待越來越近。

從2018年6月份開始，項目對196台液壓支架進行了改造，其中包括27種不同規格閥類改造，11種不同類型密封、導向套等的防腐處理。通過配置純水制備裝置、純水高壓泵站，向液壓支架、刮闆輸送機、轉載機、自移機尾提供純水供液，對現有的液壓支架、刮闆輸送機、轉載機、自移機尾進行改造，以便滿足純水介質的使用要求。同時，對改造後的液壓支架進行純水環境下的工業性試驗，經過40兆帕、3萬次循環、3千噸支架試驗台的檢驗，純水液壓支架各項使用性能良好。8月28日，純水液壓支架系統在錦界煤礦31408綜采工作面投用。目前，系統已安全穩定運行4個多月。

以“純水”替代傳統“乳化液”作為綜采液壓系統工作介質，不僅能夠實現綠色采煤，還可降低介質本身成本，如果推廣開來，神東因此每年可減少3600多萬元的乳化液購置費；同時，純水系統封閉、介質清潔度是傳統乳化液系統無法比拟的，有助于降低液壓零部件故障率、提高生産效率、延長液壓零部件壽命、降低備件損耗。特别是未來煤炭開采中，再也不會産生污染水質和土壤的危害，這是煤炭行業的一次重大進步，是一次裡程碑式的技術革命，作為親曆者和參與者，杜奇和研發團隊的夥伴們沉浸在改革創新成功的喜悅中。

改革創新成就了多少人的夢想和未來，勇于擔當、敢于踐行讓神東成為現代煤炭企業轉型的“夢工廠”。8.8米超大采高智能工作面、純水液壓支架……演繹了神東舉世矚目的發展奇迹，神東成為杜奇和緻力于煤炭綠色開采事業的人們的“夢想開始的地方”。

創新是一個企業發展的不竭動力。在煤炭産業轉型發展的關鍵時期，神東積極踐行“社會主義是幹出來的”的偉大号召，站在煤炭開采技術前沿，瞄準世界先進水平，大力弘揚工匠精神，不斷研究新技術，推廣應用新設備，掌握高端技術，引領行業發展，世界首套純水液壓支架的成功投用，是世界煤炭産業史上的一次全新嘗試，綠色環保開采在這裡有了更加豐富的意義。

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