數(shù)九寒冬，毛烏素沙漠的風(fēng)，凜冽地刮著，寒意讓人們裹上了厚厚的冬衣。在經(jīng)歷了連續(xù)三個(gè)多月井下工業(yè)性試驗(yàn)的小保當(dāng)二號(hào)煤礦2米采高450米長(zhǎng)高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面，以日產(chǎn)突破4萬噸，單月產(chǎn)量穩(wěn)定在90萬噸的優(yōu)秀“業(yè)績(jī)”，讓這個(gè)寒冷的冬天孕育著下一個(gè)春天的生機(jī)。
該高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面工業(yè)性試驗(yàn)的成功，必將為2米以下煤層開采蹚出一條新路，也必將為中國煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)“一面一人千萬噸”提供榆北方案。
然而，正如古人所言，看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛。陜煤榆北煤業(yè)在探索450米高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面技術(shù)應(yīng)用的征程上，怎樣的情懷與站位就會(huì)撐起怎樣的未來與格局。
（榆北小保當(dāng)公司智慧礦區(qū)一角）
源起：“扭虧為盈”的初心
陜煤榆北小保當(dāng)二號(hào)礦井井田面積93.2平方公里，可采儲(chǔ)量7.82億噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1300萬噸/年，受生態(tài)紅線影響，目前礦井僅能開采2米左右的2-2煤層，如果按照陜北同等地質(zhì)條件布置300米的工作面，礦井年產(chǎn)能超不過600萬噸，面臨“投產(chǎn)即虧損”的問題。在這樣的情況下，選擇什么樣的開采方式，成為困擾礦井達(dá)產(chǎn)達(dá)效的關(guān)鍵難題。
帶著這一問題，榆北煤業(yè)調(diào)整思路，將答案的尋求方向瞄準(zhǔn)到了國內(nèi)外已有的技術(shù)和研究方向，廣泛調(diào)研了解中厚煤層高效開采的可行性技術(shù)。
2020年年初，一次偶然的機(jī)會(huì)，時(shí)任榆北煤業(yè)公司總經(jīng)理石增武獲知，在國外，采高在2米以下、傾向長(zhǎng)度400米左右的采煤工作面，產(chǎn)能已突破了千萬噸。
基于國外這一開采技術(shù)，榆北煤業(yè)果斷行動(dòng)，在陜西煤業(yè)總經(jīng)理王世斌牽頭組織下，組成了項(xiàng)目考察團(tuán)，遠(yuǎn)赴美國，調(diào)研了久益公司礦井綜采自動(dòng)化設(shè)備及其控制系統(tǒng)，深入煤礦與技術(shù)人員進(jìn)行了交流和溝通。
經(jīng)歷了一周的調(diào)研與走訪，一直在“霧里看花”的榆北人，找到了行動(dòng)目標(biāo)。
（450米高度智能化超長(zhǎng)工作面地面聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)）
篤行：站在行業(yè)的高度謀劃
放眼“世界的范圍”找尋答案后，榆北煤業(yè)高度智能化超長(zhǎng)工作面“落子”的每一步，莫不著眼于行業(yè)乃至全國這個(gè)大棋局之上。
在國外，雖然美國久益公司已經(jīng)形成了規(guī)�；�、專業(yè)化的綜采自動(dòng)化裝備及技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了煤炭的高效生產(chǎn)，然而在國內(nèi)還沒有任何一家煤炭企業(yè)在2米以下煤層開發(fā)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)度450米超長(zhǎng)工作面的智能化開采，在設(shè)備選型、配套、安裝等方面也沒有成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。同時(shí)，擺在榆北人面前最關(guān)鍵的還有要面對(duì)各種不同的聲音。
有人說，選擇一條沒有人走過的路，會(huì)不會(huì)“搬起石頭砸自己的腳”。
也有人說，面對(duì)難題，要有螞蟻啃骨頭的韌勁，逐項(xiàng)攻破，總能看到轉(zhuǎn)機(jī)。
船重千鈞，掌舵一人。越是關(guān)鍵時(shí)刻，越能彰顯領(lǐng)導(dǎo)干部的帶頭作用。為了推進(jìn)課題項(xiàng)目有序推進(jìn)，榆北煤業(yè)成立了由石增武為組長(zhǎng)的“小保當(dāng)二號(hào)煤礦2-2煤超長(zhǎng)工作面開采成套關(guān)鍵技術(shù)與裝備研發(fā)”課題組，初步方案為成套引進(jìn)進(jìn)口裝備，經(jīng)過多方論證，最終確定采煤機(jī)、“小三機(jī)”選用進(jìn)口設(shè)備，支架選用國產(chǎn)裝備的實(shí)施方案。
猶記得，每一個(gè)日出東方的清晨，課題組徹夜討論圍在圖紙前的“爭(zhēng)吵”，每一個(gè)夕陽西下的傍晚辦公桌旁涼透的工作餐，每一個(gè)月光灑下的深夜此起彼伏的鼠標(biāo)、鍵盤聲。
猶記得，超長(zhǎng)工作面礦壓顯現(xiàn)的規(guī)律還未掌握，頂板難以控制，課題組自主創(chuàng)新，對(duì)支架進(jìn)行適應(yīng)性改造，形成穩(wěn)定的“鋼鐵長(zhǎng)城”。
猶記得，煤層厚度薄、產(chǎn)量要求高，課題組提出端部留三角煤雙向高速割煤工藝，為日產(chǎn)突破4萬噸奠定了基礎(chǔ)。
猶記得，工作面高速推進(jìn)，常規(guī)供液方式無法滿足要求，研發(fā)了組合式高效供液系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)15-18米/分鐘常態(tài)化割煤。
縱橫交錯(cuò)的布置草稿圖，成沓的方案匯報(bào)稿，讓這樣一件龐大工程的工作逐漸從夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，也讓榆北人距離“一面一人年產(chǎn)千萬噸”目標(biāo)越來越近。
（450米高度智能化超長(zhǎng)工作面）
深耕：蹚出了一條新路
技術(shù)創(chuàng)新的過程如同人一樣，不經(jīng)歷風(fēng)雨，怎能見彩虹。
回望450米高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面技術(shù)研究與應(yīng)用的路線圖，技術(shù)難題和管理問題星羅棋布，從引進(jìn)國外裝備到裝備國產(chǎn)化，對(duì)于立志要開創(chuàng)行業(yè)技術(shù)先河的榆北人來說，在國外既有的智能制造路徑之外，探索出更接地氣的高度智能化創(chuàng)新之路才是他們的最終目標(biāo)。
時(shí)針撥回到2021年9月，在小保當(dāng)二號(hào)煤礦132202工作面，只見采煤機(jī)發(fā)出巨大的轟鳴聲，“鑿破渾沌，開拓烏金”，煤層在巨大滾筒的切割下轟然掉落，滾滾“烏金”涌入皮帶，速度和產(chǎn)量無不展現(xiàn)這個(gè)“鋼鐵戰(zhàn)士”的戰(zhàn)斗力。
誰能想到，裝備剛?cè)刖?span>“服役”的時(shí)候經(jīng)歷了哪些“水土不服”。
要讓采煤機(jī)、支架、運(yùn)輸機(jī)、泵站等結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量眾多的設(shè)備有條不紊地聯(lián)動(dòng)，還要實(shí)現(xiàn)視頻、語音、通信的全覆蓋，智能化控制系統(tǒng)的高度集成和常態(tài)化運(yùn)行，過程著實(shí)不易。對(duì)于這項(xiàng)工作的技術(shù)負(fù)責(zé)人丁彥雄來說，即使有著十幾年的開采經(jīng)驗(yàn)，450米超長(zhǎng)工作面的智能化開采依然是個(gè)顛覆性的難題。
傳統(tǒng)工作面只有一百六七十個(gè)支架，而450米高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面，數(shù)量增加到了224個(gè)。這不僅僅是簡(jiǎn)單數(shù)量的增加，對(duì)其他配套設(shè)備的要求卻是幾何倍數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。
“最考驗(yàn)刮板運(yùn)輸機(jī)的鏈條適應(yīng)性，像鏈子一松的話，容易絆著鏈輪，就會(huì)出現(xiàn)卡鏈、斷鏈現(xiàn)象。鏈子能不能拉得動(dòng)、鏈輪會(huì)受到多大磨損等，我們都比較擔(dān)心。”小保當(dāng)公司二號(hào)煤礦綜采一隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)劉隨強(qiáng)說，相對(duì)300米左右的工作面，多出的150米直接拉高了對(duì)設(shè)備的考驗(yàn)程度，給驅(qū)動(dòng)、支護(hù)、頂板管理等帶來了很多的考驗(yàn)。
設(shè)備剛開始調(diào)試時(shí)，由于進(jìn)口運(yùn)輸機(jī)電機(jī)“水土不服”，接連出現(xiàn)故障，影響正常調(diào)試，榆北煤業(yè)經(jīng)過反復(fù)調(diào)研論證，采用電機(jī)國產(chǎn)化替代方案，經(jīng)過試運(yùn)行，效果良好。
劉隨強(qiáng)所帶領(lǐng)的綜采隊(duì)是一支全新的隊(duì)伍，有20多名碩士研究生，伴隨著逐漸克服設(shè)備“水土不服”、適應(yīng)新工藝的過程，他們之間的默契度也在增加。450米高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面以每分鐘15-18米的速度實(shí)現(xiàn)了高效截割，三角煤截割也實(shí)現(xiàn)了智能化，單班7人作業(yè)已成常態(tài)。
工作中，他們還及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，“拉移支架時(shí)，前梁容易栽頭，距離電纜牛頭和前后滾筒不能太近；支架推移單向閥里的彈簧損壞造成支架串液，必須及時(shí)更換……”這些樸素的工作經(jīng)驗(yàn)，讓他們?cè)谀ト说募灏局�，�?shí)現(xiàn)了從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”的跨越。
（員工在集控室操作450米超長(zhǎng)智能綜采工作面開采運(yùn)行）
情懷：從行業(yè)中來到行業(yè)中去
致廣大而盡精微。450米高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面的探索與實(shí)踐，廣泛吸收了來自行業(yè)的迫切需求，且通過榆北人的自主開發(fā)與應(yīng)用，為我國2米以下煤層開采創(chuàng)新了一種思路、蹚出了一條路子、提供了一套方案、開創(chuàng)了一項(xiàng)先河。
“一個(gè)高度智能化的綜采工作面，僅需1人操作管理，就能實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)千萬噸的目標(biāo)。”石增武介紹道，450米高度智能化超長(zhǎng)綜采工作面，既是榆北人著眼現(xiàn)實(shí)的深刻總結(jié)，更賦予它面向未來的寬廣情懷。
——產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可觀。截至目前，450米高智能化超長(zhǎng)綜采工作面實(shí)現(xiàn)單班7人的少人化開采和常態(tài)化運(yùn)行，使榆北小保當(dāng)二號(hào)煤礦由預(yù)算虧損4個(gè)億，實(shí)現(xiàn)盈利3億元的目標(biāo)。
——產(chǎn)生的示范效應(yīng)明顯。2米煤層千萬噸產(chǎn)能的實(shí)現(xiàn)，為榆北煤業(yè)爾林兔三對(duì)礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)能提升到1500萬噸提供了技術(shù)支撐。同時(shí)也為陜煤集團(tuán)2米左右煤層開采提供了新思路，為行業(yè)中厚煤層礦井產(chǎn)能設(shè)計(jì)及配套裝備研制提供“榆北方案”，更為我國中厚煤層的開采開辟出一條可以借鑒，可以復(fù)制的創(chuàng)新之路。
——降低了萬噸掘進(jìn)率，回收率得到提升。以同等賦存條件下正常150米的工作面長(zhǎng)度為例，工作面長(zhǎng)度增加到450米后，可減少4條巷道的掘進(jìn)量，減少了煤柱損失，提高了煤炭資源的回收率。
回首一路走來的發(fā)展歷程，從意念初起的“有所耳聞”，到遠(yuǎn)赴國外的“精心求證”，再到堅(jiān)定引入，邁向“一面一人年產(chǎn)千萬噸”目標(biāo)，很多參與者坦言體會(huì)到了作為首創(chuàng)者的孤獨(dú)和艱辛，但更多的是領(lǐng)略到了“會(huì)當(dāng)凌絕頂”的宏大夢(mèng)想和喜悅，因?yàn)閷?duì)榆北人而言，這既是一次迎難而上的跋涉，更是一次行業(yè)革故鼎新的起跑，也印刻下了骨子里永不懈怠的執(zhí)著韌勁。
2021年12月30日，中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)組織，中國工程院院士王雙明、王國法等7位專家組成鑒定委員會(huì)，對(duì)小保當(dāng)二號(hào)煤礦450米高度智能化超長(zhǎng)工作面關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備進(jìn)行評(píng)議和鑒定，專家組一致認(rèn)為：項(xiàng)目成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平，建議進(jìn)一步推廣應(yīng)用。
至此，榆北人靠著“敢為人先”的氣概為我國中厚煤層高度智能開采蹚出了一條成功路徑，填補(bǔ)了國內(nèi)2米以下中厚煤層高度智能化開采的技術(shù)空白，提供了理論支撐和實(shí)踐參考。（姚媛）
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