科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)無(wú)人開(kāi)采夢(mèng)想

----黃陵礦業(yè)公司實(shí)現(xiàn)薄煤層綜采裝備無(wú)人化開(kāi)采工作側(cè)記

這是一個(gè)締造夢(mèng)想的時(shí)代，“中國(guó)夢(mèng)”激發(fā)了煤礦人構(gòu)筑夢(mèng)想的激情。隨著科技的發(fā)展，煤炭工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，煤礦開(kāi)采技術(shù)也從原來(lái)的人工挖掘、半機(jī)械化、機(jī)械化，逐步發(fā)展到現(xiàn)在的自動(dòng)化、數(shù)字化開(kāi)采。

什么時(shí)候能不用下井，像城里白領(lǐng)一樣，穿著干凈的白襯衫，通過(guò)操作電腦高效安全地完成工作，是無(wú)數(shù)煤礦人一直期望實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想。

如今，這個(gè)長(zhǎng)久以來(lái)在煤礦人心中的美夢(mèng)終于成真。

今年5月8日，陜煤化集團(tuán)黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦1001工作面，成功通過(guò)順槽控制中心遠(yuǎn)程干預(yù)的方式首次實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化開(kāi)采，創(chuàng)造了連續(xù)3個(gè)工作循環(huán)采場(chǎng)無(wú)人的紀(jì)錄，生產(chǎn)過(guò)程中，采煤工作面支架支護(hù)區(qū)域沒(méi)有一個(gè)人。

5月25日，這個(gè)名為“較薄煤層（1.4～2.2米）國(guó)產(chǎn)綜采裝備無(wú)人化技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目順利通過(guò)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織的科技成果鑒定，認(rèn)為該項(xiàng)成果整體技術(shù)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

據(jù)了解，黃陵礦業(yè)公司一號(hào)煤礦1001智能化綜采工作面正式投運(yùn)以來(lái)，整套生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了常態(tài)無(wú)人化，穩(wěn)定可靠，取得日連續(xù)推進(jìn)9刀半的記錄，具備了年產(chǎn)煤炭200萬(wàn)噸的能力，實(shí)現(xiàn)了減人提效。與進(jìn)口設(shè)備相比，僅綜采設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)就可節(jié)約費(fèi)用近3000萬(wàn)元，每年可節(jié)約人工成本525萬(wàn)元。此項(xiàng)目的成功應(yīng)用，改變了工人的作業(yè)模式，改善了工人的作業(yè)環(huán)境，對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、減少職業(yè)危害、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)安全管理具有十分重要意義。

夢(mèng)想成真  備受矚目

中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技發(fā)展部主任劉富指出，黃陵礦業(yè)公司“綜采裝備無(wú)人化”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了裝備國(guó)產(chǎn)化和無(wú)人（少人）化遠(yuǎn)程控制作業(yè)，技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用提高了資源回收率，符合我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，科研項(xiàng)目研究手段先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

中國(guó)工程院院士袁亮在地面遙控中心目睹了監(jiān)控中心工作人員通過(guò)地面操控臺(tái)成功實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采煤后說(shuō)：“黃陵礦業(yè)公司薄煤層無(wú)人化開(kāi)采技術(shù)，不僅將工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，減少頂板、水、火、瓦斯、煤塵對(duì)職工身心健康的危害，有效提高了工作效率、煤炭開(kāi)采率和現(xiàn)場(chǎng)安全管控水平，代表了中國(guó)煤炭開(kāi)采智能化的發(fā)展方向，在我國(guó)煤炭資源豐富的西部地區(qū)具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值！”

在今年的4月16日，陜西省副省長(zhǎng)李金柱到黃陵礦業(yè)公司調(diào)研時(shí)，在黃陵礦業(yè)一號(hào)礦調(diào)度室還饒有興趣地當(dāng)了一回“采煤工人”，他通過(guò)操作平臺(tái)遠(yuǎn)程操控，一鍵開(kāi)啟了采煤機(jī)，并在監(jiān)控大屏上專注的觀看了工作面噴霧開(kāi)啟、滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)采煤、刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤的過(guò)程。當(dāng)?shù)弥F(xiàn)在的工作面生產(chǎn)已經(jīng)由以前的11人減少到3人時(shí)，欣慰地說(shuō)：“現(xiàn)代化的開(kāi)采設(shè)備真的要比過(guò)去好很多，在這樣的薄煤層下，工人們?cè)僖膊挥脧澫卵ぷ鳎档土藙趧?dòng)強(qiáng)度，提升了工作效率，保證了安全。”

9月5日，陜西省煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)曹文甫，這位在煤炭行業(yè)工作了47年、年屆七旬的老領(lǐng)導(dǎo)，當(dāng)看到地面監(jiān)控中心工作人員通過(guò)地面操控臺(tái)一鍵啟停功能順利開(kāi)啟工作面綜采配套設(shè)備，運(yùn)用煤機(jī)記憶截割功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)人采煤時(shí)，心情十分激動(dòng)地說(shuō)：“今天看到咱們的礦工身著白短袖、胸配工牌，坐在操控臺(tái)前熟練運(yùn)用高科技實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采煤，真的是太高興了。我多年前的夢(mèng)想，今天終于在黃陵礦業(yè)實(shí)現(xiàn)了。”

就連無(wú)人化開(kāi)采項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)方，北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司董事長(zhǎng)張良也感慨不已：“國(guó)內(nèi)薄煤層綜采設(shè)備單個(gè)控制系統(tǒng)功能齊全，已經(jīng)具備了無(wú)人化開(kāi)采的基本條件，只是在其他礦區(qū)沒(méi)有充分地開(kāi)發(fā)和堅(jiān)持使用，黃陵礦業(yè)人做就做最好、干就創(chuàng)一流的精神為國(guó)產(chǎn)裝備無(wú)人化開(kāi)采技術(shù)工業(yè)試驗(yàn)的成功提供了重要保證，黃陵礦業(yè)公司的大力支持和密切協(xié)作，為我國(guó)薄煤層無(wú)人化開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)一步完善做出了重要貢獻(xiàn)。讓我沒(méi)想到的是黃陵礦業(yè)公司職工素質(zhì)這么高，在短短的時(shí)間就掌握了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的智能化采煤技術(shù)！”

5月23日至24日，全國(guó)煤炭行業(yè)兩化深度融合型智能礦山現(xiàn)場(chǎng)會(huì)在陜西省神木縣召開(kāi)。當(dāng)遠(yuǎn)在500多公里以外的黃陵一號(hào)煤礦1001工作面井下的實(shí)時(shí)生產(chǎn)畫(huà)面?zhèn)鬏數(shù)綍?huì)場(chǎng)外的監(jiān)控中心和大屏幕上時(shí)，在與會(huì)代表心中帶來(lái)了震撼，都圍在露天的監(jiān)控視頻前向技術(shù)人員咨詢，對(duì)黃陵礦業(yè)一號(hào)煤礦薄煤層無(wú)人化開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用情況及取得的效果表示了濃厚的興趣。

攻堅(jiān)克難  成就夢(mèng)想

黃陵礦業(yè)公司自1989年成立以來(lái)，通過(guò)勵(lì)精圖治，創(chuàng)新圖強(qiáng)，從無(wú)到有，從小到大，從弱到強(qiáng)，發(fā)展到如今集煤、化、電、路、建材為一體的現(xiàn)代化能源化工企業(yè)，已成為陜煤化集團(tuán)重要企業(yè)之一。在做大做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、鑄就百年基業(yè)的實(shí)踐過(guò)程中，黃陵礦區(qū)彰顯出了許多特色，為陜西能源產(chǎn)業(yè)打造了一張靚麗的名片，更為全國(guó)煤炭企業(yè)在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、推進(jìn)精細(xì)化管理等工作上樹(shù)立了一個(gè)標(biāo)桿。

黃陵礦區(qū)的地質(zhì)條件復(fù)雜，水、火、瓦斯、煤塵、頂板、油型氣“六毒”俱全。特別是該公司一號(hào)煤礦，就有三分之一的煤層厚度在兩米以下，使用綜采設(shè)備根本無(wú)法滿足開(kāi)采需求，更無(wú)法保證安全生產(chǎn)。為了避免資源的浪費(fèi)，提高資源回收率，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，黃陵礦業(yè)領(lǐng)導(dǎo)班子下定決心引進(jìn)智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)。

其實(shí)，早在2007年，黃陵礦業(yè)公司就一直積極探索和研究智能化薄煤層開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用，對(duì)無(wú)人化開(kāi)采更是如饑似渴。曾經(jīng)先后去遼寧鐵煤集團(tuán)和山東棗礦集團(tuán)參觀學(xué)習(xí)，了解薄煤層開(kāi)采技術(shù)，并對(duì)國(guó)內(nèi)外薄煤層的無(wú)人化開(kāi)采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用狀況做了詳細(xì)周密的調(diào)研。最后決定，與北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司合作，經(jīng)多次交流，達(dá)成共識(shí)，雙方共同攻關(guān)進(jìn)行以前不敢想的無(wú)人開(kāi)采嘗試。

2014年元宵節(jié)過(guò)后，北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)公司項(xiàng)目組正式入駐黃陵礦區(qū)。當(dāng)一號(hào)煤礦1001工作面被確定為薄煤層無(wú)人開(kāi)采試驗(yàn)基地后，黃陵礦業(yè)公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)范京道、總經(jīng)理師永貴要求全公司上下，要全力以赴支持技術(shù)引進(jìn)工作，尤其是一號(hào)煤礦，一定要舉全礦之力，精心挑選隊(duì)伍，集中干群智慧，聯(lián)合設(shè)備生產(chǎn)廠家開(kāi)展科技攻關(guān)，加強(qiáng)設(shè)備安裝調(diào)試，最大限度地發(fā)揮綜采配套設(shè)備效能，及時(shí)消除設(shè)備缺陷、優(yōu)化工藝流程、努力做好智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收和集成再創(chuàng)新工作，力爭(zhēng)用較短時(shí)間把1001工作面建成國(guó)際領(lǐng)先的智能化無(wú)人化開(kāi)采工作面，為推動(dòng)中國(guó)煤炭行業(yè)核心技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)黃陵礦業(yè)人一份力。

然而在實(shí)際工作中并不是那么簡(jiǎn)單的一件事。當(dāng)設(shè)備在進(jìn)行安裝調(diào)試期間，問(wèn)題卻一個(gè)接著一個(gè)出現(xiàn)：煤機(jī)內(nèi)外噴霧不暢，流量小，霧化效果差；遠(yuǎn)程供液泵站水處理系統(tǒng)堵塞頻繁，影響工作面正常供液；煤機(jī)右搖臂指令器受潮進(jìn)水，不能控制；工作面在自動(dòng)記憶截割時(shí)，煤機(jī)電纜在折返過(guò)程中頻繁脫槽，影響自動(dòng)化采煤作業(yè)的實(shí)現(xiàn)等。這些問(wèn)題就像一個(gè)個(gè)攔路虎，考驗(yàn)著一號(hào)煤礦人推進(jìn)無(wú)人化開(kāi)采技術(shù)的耐心和信心。

功夫不負(fù)有心人。經(jīng)過(guò)一號(hào)煤礦工程技術(shù)人員認(rèn)真分析，集思廣益，最終將出現(xiàn)的問(wèn)題一一解決，清掃了技術(shù)攻關(guān)路上的障礙。他們聯(lián)合廠家對(duì)煤機(jī)內(nèi)外噴霧重新進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，提高了煤機(jī)噴霧效果，解決了煤塵上揚(yáng)的問(wèn)題；按照遠(yuǎn)程供液水處理的過(guò)濾精度要求，在水處理二級(jí)過(guò)濾前自行加工設(shè)計(jì)了一個(gè)25μm桶式過(guò)濾器，有效的解決了由于原有水處理系統(tǒng)的兩級(jí)過(guò)濾精度誤差大，而導(dǎo)致水處理系統(tǒng)癱瘓的故障；利用灌膠的方式對(duì)指令器進(jìn)行防水處理，有效解決了指令器頻繁受潮不能正常使用的問(wèn)題；經(jīng)和廠家進(jìn)行多次溝通、協(xié)商，對(duì)運(yùn)輸機(jī)電纜槽進(jìn)行加高改造，不僅解決了電纜脫槽問(wèn)題，還提高了擋煤板的擋煤效率；針對(duì)紅外線發(fā)射器頻繁死機(jī)的問(wèn)題，通過(guò)認(rèn)真分析故障，最終發(fā)現(xiàn)給紅外線發(fā)射器供電的12V電源在煤機(jī)上電和左右滾筒啟動(dòng)的過(guò)程中，瞬間電壓下降至0V、且持續(xù)近10秒左右這一現(xiàn)象，采用供電電源加設(shè)開(kāi)關(guān)、待煤機(jī)滾筒啟動(dòng)后、再給紅外線發(fā)射器送電的方式，徹底解決了頻繁死機(jī)的頑疾。整個(gè)調(diào)試期間，一號(hào)煤礦技術(shù)人員先后成功解決各類故障和設(shè)備缺陷66條，為智能化無(wú)人開(kāi)采技術(shù)成功推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

對(duì)此一號(hào)煤礦綜采三隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)曲志欣深有體會(huì)，他說(shuō)，“有些設(shè)備安裝到工作面，存在不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的現(xiàn)象，需要進(jìn)行一些小改造，如接線的外保護(hù)殼比較重，檢修起來(lái)難度大，我們就和廠家協(xié)商，在保護(hù)殼上打了一個(gè)小小的檢查孔，這樣既能體現(xiàn)新設(shè)備的優(yōu)越性能，又能最大限度地降低職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。針對(duì)工作面煤塵大、視線不清的情況，我們?cè)谠O(shè)備自帶內(nèi)外噴霧系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，又組裝了一套噴霧系統(tǒng)，大大降低了工作面煤塵，優(yōu)化了生產(chǎn)環(huán)境。只要肯動(dòng)腦筋，就沒(méi)有解決不了的難題。”

4月2日，一號(hào)煤礦1001工作面創(chuàng)造了連續(xù)生產(chǎn)9個(gè)工作循環(huán)工作面采場(chǎng)內(nèi)無(wú)人操作、僅有一人巡視的良好應(yīng)用效果。

5月8日，一號(hào)煤礦1001工作面又創(chuàng)造了連續(xù)3個(gè)工作循環(huán)工作面采場(chǎng)內(nèi)無(wú)人的最高紀(jì)錄。在此過(guò)程中，1001工作面采場(chǎng)沒(méi)有一個(gè)人。

“這是多少煤炭人的夢(mèng)想，在地面，穿著白襯衫，就把煤采出來(lái)了。”中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織的11名專家對(duì)“較薄煤層（1.4～2.2米）國(guó)產(chǎn)綜采裝備無(wú)人化技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)鑒定時(shí)，專家們都感到很震撼，不僅因?yàn)樵擁?xiàng)目實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人開(kāi)采”，還真正實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人開(kāi)采”常態(tài)化。

采煤機(jī)司機(jī)劉錦說(shuō)到無(wú)人開(kāi)采，樂(lè)的合不攏嘴：“自從引進(jìn)無(wú)人開(kāi)采技術(shù)之后，煤機(jī)司機(jī)不用在機(jī)器轟鳴、粉塵撲面的環(huán)境工作，也不用在工作面往返行走2400米，遠(yuǎn)離了煤機(jī)割煤時(shí)煤塊彈射造成的傷害，避免了噴霧水淋濕衣服濕癢難受的苦惱?，F(xiàn)在通過(guò)監(jiān)控視頻就能將煤炭開(kāi)采出來(lái)，真正體會(huì)到了高級(jí)藍(lán)領(lǐng)的滋味，感受到了快樂(lè)工作的幸福。”

支架監(jiān)控工雷敏鋒談了自己的工作體會(huì)：“現(xiàn)在和過(guò)去相比簡(jiǎn)直是天壤之別，以前進(jìn)行移架推溜作業(yè)，腰都伸不直，一不小心胳臂和腿腳就碰支架上生疼，脊背經(jīng)常被支架上擦傷是常有的事。一個(gè)班在狹小的支架中間來(lái)回走動(dòng)6到8個(gè)來(lái)回，需要很大體力?，F(xiàn)在，支架和煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)作業(yè)，我只需要通過(guò)監(jiān)控視頻支架作業(yè)。”

攜手共進(jìn)  圓未來(lái)夢(mèng)

談到1001智能化無(wú)人開(kāi)采工作面建設(shè)取得的成就，黃陵礦業(yè)人自豪之情溢于言表。黃陵礦業(yè)公司董事長(zhǎng)范京道說(shuō)：黃陵礦業(yè)公司“較薄煤層（1.4～2.2米）國(guó)產(chǎn)綜采裝備無(wú)人化技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目受到了中國(guó)工程院袁亮院士等知名專家的充分肯定，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，順利通過(guò)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家鑒定，這是繼綜掘圍巖支護(hù)技術(shù)杜絕掘進(jìn)工作面空頂作業(yè)獲得煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)之后，公司在推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)進(jìn)步方面做出的又一重要貢獻(xiàn)，它不僅讓一號(hào)煤礦人在最艱苦的工作區(qū)域獲得了安全、整潔、綠色、環(huán)保的工作環(huán)境，也讓所有煤礦人實(shí)現(xiàn)快樂(lè)工作、幸福生活的夢(mèng)想越來(lái)越近。

在談到下一步科技創(chuàng)新的思路時(shí)，范京道講到，黃陵礦區(qū)20多年的發(fā)展，經(jīng)歷了連采、綜采、大采高600萬(wàn)噸機(jī)組、智能化薄煤層開(kāi)采四次技術(shù)裝備升級(jí)換代，尤其是智能化薄煤層開(kāi)采技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐前后經(jīng)歷了7個(gè)年頭的探索和研究，才取得了今天的成績(jī)，黃陵礦業(yè)人有決心、有信心把智能化薄煤層開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用好、推廣好，為煤炭工業(yè)爭(zhēng)光，為煤炭人爭(zhēng)光。今后將在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上，繼續(xù)加強(qiáng)與有關(guān)設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)合作攻關(guān)，抓緊實(shí)施工作面兩端頭超前支架自動(dòng)移架科技攻關(guān)，力爭(zhēng)在較短的時(shí)間內(nèi)把一號(hào)煤礦薄煤層無(wú)人化開(kāi)采技術(shù)推向更高水平，為我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的升級(jí)換代，為煤炭資源安全高效開(kāi)采利用做出更大的貢獻(xiàn)，使煤炭開(kāi)采成為受人尊重、羨慕的職業(yè)，讓更多的礦工美夢(mèng)成真。

我們相信，在黃陵礦業(yè)未來(lái)發(fā)展的道路上，將會(huì)不斷追尋新的夢(mèng)想，并為此不懈奮斗、拼搏，最終都會(huì)一個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)。（何武宏  楊建奇  衛(wèi)慶華  錢(qián)鍇）