科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)無人開采夢想

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

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

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，通過操作電腦高效安全地完成工作，是無數(shù)煤礦人一直期望實(shí)現(xiàn)的夢想。

如今，這個(gè)長久以來在煤礦人心中的美夢終于成真。

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

5月25日，這個(gè)名為“較薄煤層（1.4～2.2米）國產(chǎn)綜采裝備無人化技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目順利通過中國煤炭工業(yè)協(xié)會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)到國際領(lǐng)先水平。

據(jù)了解，黃陵礦業(yè)公司一號煤礦1001智能化綜采工作面正式投運(yùn)以來，整套生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了常態(tài)無人化，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)備自動化系統(tǒng)就可節(jié)約費(fèi)用近3000萬元，每年可節(jié)約人工成本525萬元。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，對提高生產(chǎn)效率、降低工人勞動強(qiáng)度、減少職業(yè)危害、加強(qiáng)現(xiàn)場安全管理具有十分重要意義。

夢想成真  備受矚目

中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技發(fā)展部主任劉富指出，黃陵礦業(yè)公司“綜采裝備無人化”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了裝備國產(chǎn)化和無人（少人）化遠(yuǎn)程控制作業(yè)，技術(shù)達(dá)到了國際領(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)、社會效益顯著，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

中國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地面操控臺成功實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采煤后說：“黃陵礦業(yè)公司薄煤層無人化開采技術(shù)，不僅將工人從繁重的體力勞動中解放出來，減少頂板、水、火、瓦斯、煤塵對職工身心健康的危害，有效提高了工作效率、煤炭開采率和現(xiàn)場安全管控水平，代表了中國煤炭開采智能化的發(fā)展方向，在我國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，陜西省副省長李金柱到黃陵礦業(yè)公司調(diào)研時(shí)，在黃陵礦業(yè)一號礦調(diào)度室還饒有興趣地當(dāng)了一回“采煤工人”，他通過操作平臺遠(yuǎn)程操控，一鍵開啟了采煤機(jī)，并在監(jiān)控大屏上專注的觀看了工作面噴霧開啟、滾筒轉(zhuǎn)動采煤、刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤的過程。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：“現(xiàn)代化的開采設(shè)備真的要比過去好很多，在這樣的薄煤層下，工人們再也不用彎下腰工作，降低了勞動強(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)會會長曹文甫，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地面操控臺一鍵啟停功能順利開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)程無人采煤時(shí)，心情十分激動地說：“今天看到咱們的礦工身著白短袖、胸配工牌，坐在操控臺前熟練運(yùn)用高科技實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采煤，真的是太高興了。我多年前的夢想，今天終于在黃陵礦業(yè)實(shí)現(xiàn)了。”

就連無人化開采項(xiàng)目的開發(fā)方，北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司董事長張良也感慨不已：“國內(nèi)薄煤層綜采設(shè)備單個(gè)控制系統(tǒng)功能齊全，已經(jīng)具備了無人化開采的基本條件，只是在其他礦區(qū)沒有充分地開發(fā)和堅(jiān)持使用，黃陵礦業(yè)人做就做最好、干就創(chuàng)一流的精神為國產(chǎn)裝備無人化開采技術(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，為我國薄煤層無人化開采技術(shù)的進(jìn)一步完善做出了重要貢獻(xiàn)。讓我沒想到的是黃陵礦業(yè)公司職工素質(zhì)這么高，在短短的時(shí)間就掌握了國內(nèi)先進(jìn)的智能化采煤技術(shù)！”

5月23日至24日，全國煤炭行業(yè)兩化深度融合型智能礦山現(xiàn)場會在陜西省神木縣召開。當(dāng)遠(yuǎn)在500多公里以外的黃陵一號煤礦1001工作面井下的實(shí)時(shí)生產(chǎn)畫面?zhèn)鬏數(shù)綍鐾獾谋O(jiān)控中心和大屏幕上時(shí)，在與會代表心中帶來了震撼，都圍在露天的監(jiān)控視頻前向技術(shù)人員咨詢，對黃陵礦業(yè)一號煤礦薄煤層無人化開采技術(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  成就夢想

黃陵礦業(yè)公司自1989年成立以來，通過勵精圖治，創(chuàng)新圖強(qiáng)，從無到有，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)備根本無法滿足開采需求，更無法保證安全生產(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)智能化無人開采技術(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采技術(shù)應(yīng)用，對無人化開采更是如饑似渴。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)，了解薄煤層開采技術(shù)，并對國內(nèi)外薄煤層的無人化開采技術(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，雙方共同攻關(guān)進(jìn)行以前不敢想的無人開采嘗試。

2014年元宵節(jié)過后，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)一號煤礦1001工作面被確定為薄煤層無人開采試驗(yàn)基地后，黃陵礦業(yè)公司黨委書記、董事長范京道、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、努力做好智能化無人開采技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收和集成再創(chuàng)新工作，力爭用較短時(shí)間把1001工作面建成國際領(lǐng)先的智能化無人化開采工作面，為推動中國煤炭行業(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單的一件事。當(dāng)設(shè)備在進(jìn)行安裝調(diào)試期間，問題卻一個(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；工作面在自動記憶截割時(shí)，煤機(jī)電纜在折返過程中頻繁脫槽，影響自動化采煤作業(yè)的實(shí)現(xiàn)等。這些問題就像一個(gè)個(gè)攔路虎，考驗(yàn)著一號煤礦人推進(jìn)無人化開采技術(shù)的耐心和信心。

功夫不負(fù)有心人。經(jīng)過一號煤礦工程技術(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)的問題；按照遠(yuǎn)程供液水處理的過濾精度要求，在水處理二級過濾前自行加工設(shè)計(jì)了一個(gè)25μm桶式過濾器，有效的解決了由于原有水處理系統(tǒng)的兩級過濾精度誤差大，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題；經(jīng)和廠家進(jìn)行多次溝通、協(xié)商，對運(yùn)輸機(jī)電纜槽進(jìn)行加高改造，不僅解決了電纜脫槽問題，還提高了擋煤板的擋煤效率；針對紅外線發(fā)射器頻繁死機(jī)的問題，通過認(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的過程中，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)開關(guān)、待煤機(jī)滾筒啟動后、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，為智能化無人開采技術(shù)成功推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

對此一號煤礦綜采三隊(duì)隊(duì)長曲志欣深有體會，他說，“有些設(shè)備安裝到工作面，存在不適應(yīng)現(xiàn)場環(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強(qiáng)度。針對工作面煤塵大、視線不清的情況，我們在設(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。只要肯動腦筋，就沒有解決不了的難題。”

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

5月8日，一號煤礦1001工作面又創(chuàng)造了連續(xù)3個(gè)工作循環(huán)工作面采場內(nèi)無人的最高紀(jì)錄。在此過程中，1001工作面采場沒有一個(gè)人。

“這是多少煤炭人的夢想，在地面，穿著白襯衫，就把煤采出來了。”中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的11名專家對“較薄煤層（1.4～2.2米）國產(chǎn)綜采裝備無人化技術(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“無人開采”，還真正實(shí)現(xiàn)了“無人開采”常態(tài)化。

采煤機(jī)司機(jī)劉錦說到無人開采，樂的合不攏嘴：“自從引進(jìn)無人開采技術(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。現(xiàn)在通過監(jiān)控視頻就能將煤炭開采出來，真正體會到了高級藍(lán)領(lǐng)的滋味，感受到了快樂工作的幸福。”

支架監(jiān)控工雷敏鋒談了自己的工作體會：“現(xiàn)在和過去相比簡直是天壤之別，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回走動6到8個(gè)來回，需要很大體力。現(xiàn)在，支架和煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動作業(yè)，我只需要通過監(jiān)控視頻支架作業(yè)。”

攜手共進(jìn)  圓未來夢

談到1001智能化無人開采工作面建設(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)公司董事長范京道說：黃陵礦業(yè)公司“較薄煤層（1.4～2.2米）國產(chǎn)綜采裝備無人化技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目受到了中國工程院袁亮院士等知名專家的充分肯定，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，順利通過中國煤炭工業(yè)協(xié)會組織的專家鑒定，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)會科技進(jìn)步獎之后，公司在推動煤炭產(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)快樂工作、幸福生活的夢想越來越近。

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600萬噸機(jī)組、智能化薄煤層開采四次技術(shù)裝備升級換代，尤其是智能化薄煤層開采技術(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，黃陵礦業(yè)人有決心、有信心把智能化薄煤層開采技術(shù)應(yīng)用好、推廣好，為煤炭工業(yè)爭光，為煤炭人爭光。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移架科技攻關(guān)，力爭在較短的時(shí)間內(nèi)把一號煤礦薄煤層無人化開采技術(shù)推向更高水平，為我國煤炭產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的升級換代，為煤炭資源安全高效開采利用做出更大的貢獻(xiàn)，使煤炭開采成為受人尊重、羨慕的職業(yè)，讓更多的礦工美夢成真。

我們相信，在黃陵礦業(yè)未來發(fā)展的道路上，將會不斷追尋新的夢想，并為此不懈奮斗、拼搏，最終都會一個(gè)個(gè)實(shí)現(xiàn)。（何武宏  楊建奇  衛(wèi)慶華  錢鍇）