科技创新实现无人开采梦想

----黄陵矿业公司实现薄煤层综采装备无人化开采工作侧记

这是一个缔造梦想的时代，“中国梦”激发了煤矿人构筑梦想的激情。随着科技的发展，煤炭工业发生了翻天覆地的变化，煤矿开采技术也从原来的人工挖掘、半机械化、机械化，逐步发展到现在的自动化、数字化开采。

什么时候能不用下井，像城里白领一样，穿着干净的白衬衫，通过操作电脑高效安全地完成工作，是无数煤矿人一直期望实现的梦想。

如今，这个长久以来在煤矿人心中的美梦终于成真。

今年5月8日，陕煤化集团黄陵矿业公司一号煤矿1001工作面，成功通过顺槽控制中心远程干预的方式首次实现了无人化开采，创造了连续3个工作循环采场无人的纪录，生产过程中，采煤工作面支架支护区域没有一个人。

5月25日，这个名为“较薄煤层（1.4～2.2米）国产综采装备无人化技术研究与应用”项目顺利通过中国煤炭工业协会组织的科技成果鉴定，认为该项成果整体技术已达到国际领先水平。

据了解，黄陵矿业公司一号煤矿1001智能化综采工作面正式投运以来，整套生产系统运行实现了常态无人化，稳定可靠，取得日连续推进9刀半的记录，具备了年产煤炭200万吨的能力，实现了减人提效。与进口设备相比，仅综采设备自动化系统就可节约费用近3000万元，每年可节约人工成本525万元。此项目的成功应用，改变了工人的作业模式，改善了工人的作业环境，对提高生产效率、降低工人劳动强度、减少职业危害、加强现场安全管理具有十分重要意义。

梦想成真  备受瞩目

中国煤炭工业协会科技发展部主任刘富指出，黄陵矿业公司“综采装备无人化”技术实现了装备国产化和无人（少人）化远程控制作业，技术达到了国际领先水平。此项技术的应用提高了资源回收率，符合我国能源产业的发展方向，科研项目研究手段先进，经济、社会效益显著，具有较高的推广应用价值。

中国工程院院士袁亮在地面遥控中心目睹了监控中心工作人员通过地面操控台成功实现远程采煤后说：“黄陵矿业公司薄煤层无人化开采技术，不仅将工人从繁重的体力劳动中解放出来，减少顶板、水、火、瓦斯、煤尘对职工身心健康的危害，有效提高了工作效率、煤炭开采率和现场安全管控水平，代表了中国煤炭开采智能化的发展方向，在我国煤炭资源丰富的西部地区具有极大的推广应用价值！”

在今年的4月16日，陕西省副省长李金柱到黄陵矿业公司调研时，在黄陵矿业一号矿调度室还饶有兴趣地当了一回“采煤工人”，他通过操作平台远程操控，一键开启了采煤机，并在监控大屏上专注的观看了工作面喷雾开启、滚筒转动采煤、刮板运输机运煤的过程。当得知现在的工作面生产已经由以前的11人减少到3人时，欣慰地说：“现代化的开采设备真的要比过去好很多，在这样的薄煤层下，工人们再也不用弯下腰工作，降低了劳动强度，提升了工作效率，保证了安全。”

9月5日，陕西省煤炭工业协会会长曹文甫，这位在煤炭行业工作了47年、年届七旬的老领导，当看到地面监控中心工作人员通过地面操控台一键启停功能顺利开启工作面综采配套设备，运用煤机记忆截割功能实现远程无人采煤时，心情十分激动地说：“今天看到咱们的矿工身着白短袖、胸配工牌，坐在操控台前熟练运用高科技实现远程采煤，真的是太高兴了。我多年前的梦想，今天终于在黄陵矿业实现了。”

就连无人化开采项目的开发方，北京天地玛珂电液控制系统有限公司董事长张良也感慨不已：“国内薄煤层综采设备单个控制系统功能齐全，已经具备了无人化开采的基本条件，只是在其他矿区没有充分地开发和坚持使用，黄陵矿业人做就做最好、干就创一流的精神为国产装备无人化开采技术工业试验的成功提供了重要保证，黄陵矿业公司的大力支持和密切协作，为我国薄煤层无人化开采技术的进一步完善做出了重要贡献。让我没想到的是黄陵矿业公司职工素质这么高，在短短的时间就掌握了国内先进的智能化采煤技术！”

5月23日至24日，全国煤炭行业两化深度融合型智能矿山现场会在陕西省神木县召开。当远在500多公里以外的黄陵一号煤矿1001工作面井下的实时生产画面传输到会场外的监控中心和大屏幕上时，在与会代表心中带来了震撼，都围在露天的监控视频前向技术人员咨询，对黄陵矿业一号煤矿薄煤层无人化开采技术应用情况及取得的效果表示了浓厚的兴趣。

攻坚克难  成就梦想

黄陵矿业公司自1989年成立以来，通过励精图治，创新图强，从无到有，从小到大，从弱到强，发展到如今集煤、化、电、路、建材为一体的现代化能源化工企业，已成为陕煤化集团重要企业之一。在做大做强产业、发展循环经济、铸就百年基业的实践过程中，黄陵矿区彰显出了许多特色，为陕西能源产业打造了一张靓丽的名片，更为全国煤炭企业在发展循环经济、推进精细化管理等工作上树立了一个标杆。

黄陵矿区的地质条件复杂，水、火、瓦斯、煤尘、顶板、油型气“六毒”俱全。特别是该公司一号煤矿，就有三分之一的煤层厚度在两米以下，使用综采设备根本无法满足开采需求，更无法保证安全生产。为了避免资源的浪费，提高资源回收率，延长矿井服务年限，黄陵矿业领导班子下定决心引进智能化无人开采技术。

其实，早在2007年，黄陵矿业公司就一直积极探索和研究智能化薄煤层开采技术应用，对无人化开采更是如饥似渴。曾经先后去辽宁铁煤集团和山东枣矿集团参观学习，了解薄煤层开采技术，并对国内外薄煤层的无人化开采技术发展现状和应用状况做了详细周密的调研。最后决定，与北京天地玛珂电液控制系统有限公司合作，经多次交流，达成共识，双方共同攻关进行以前不敢想的无人开采尝试。

2014年元宵节过后，北京天地玛珂电液控制系统公司项目组正式入驻黄陵矿区。当一号煤矿1001工作面被确定为薄煤层无人开采试验基地后，黄陵矿业公司党委书记、董事长范京道、总经理师永贵要求全公司上下，要全力以赴支持技术引进工作，尤其是一号煤矿，一定要举全矿之力，精心挑选队伍，集中干群智慧，联合设备生产厂家开展科技攻关，加强设备安装调试，最大限度地发挥综采配套设备效能，及时消除设备缺陷、优化工艺流程、努力做好智能化无人开采技术的引进、消化、吸收和集成再创新工作，力争用较短时间把1001工作面建成国际领先的智能化无人化开采工作面，为推动中国煤炭行业核心技术进步贡献黄陵矿业人一份力。

然而在实际工作中并不是那么简单的一件事。当设备在进行安装调试期间，问题却一个接着一个出现：煤机内外喷雾不畅，流量小，雾化效果差；远程供液泵站水处理系统堵塞频繁，影响工作面正常供液；煤机右摇臂指令器受潮进水，不能控制；工作面在自动记忆截割时，煤机电缆在折返过程中频繁脱槽，影响自动化采煤作业的实现等。这些问题就像一个个拦路虎，考验着一号煤矿人推进无人化开采技术的耐心和信心。

功夫不负有心人。经过一号煤矿工程技术人员认真分析，集思广益，最终将出现的问题一一解决，清扫了技术攻关路上的障碍。他们联合厂家对煤机内外喷雾重新进行设计改造，提高了煤机喷雾效果，解决了煤尘上扬的问题；按照远程供液水处理的过滤精度要求，在水处理二级过滤前自行加工设计了一个25μm桶式过滤器，有效的解决了由于原有水处理系统的两级过滤精度误差大，而导致水处理系统瘫痪的故障；利用灌胶的方式对指令器进行防水处理，有效解决了指令器频繁受潮不能正常使用的问题；经和厂家进行多次沟通、协商，对运输机电缆槽进行加高改造，不仅解决了电缆脱槽问题，还提高了挡煤板的挡煤效率；针对红外线发射器频繁死机的问题，通过认真分析故障，最终发现给红外线发射器供电的12V电源在煤机上电和左右滚筒启动的过程中，瞬间电压下降至0V、且持续近10秒左右这一现象，采用供电电源加设开关、待煤机滚筒启动后、再给红外线发射器送电的方式，彻底解决了频繁死机的顽疾。整个调试期间，一号煤矿技术人员先后成功解决各类故障和设备缺陷66条，为智能化无人开采技术成功推广奠定了坚实的基础。

对此一号煤矿综采三队队长曲志欣深有体会，他说，“有些设备安装到工作面，存在不适应现场环境的现象，需要进行一些小改造，如接线的外保护壳比较重，检修起来难度大，我们就和厂家协商，在保护壳上打了一个小小的检查孔，这样既能体现新设备的优越性能，又能最大限度地降低职工的劳动强度。针对工作面煤尘大、视线不清的情况，我们在设备自带内外喷雾系统的基础上，又组装了一套喷雾系统，大大降低了工作面煤尘，优化了生产环境。只要肯动脑筋，就没有解决不了的难题。”

4月2日，一号煤矿1001工作面创造了连续生产9个工作循环工作面采场内无人操作、仅有一人巡视的良好应用效果。

5月8日，一号煤矿1001工作面又创造了连续3个工作循环工作面采场内无人的最高纪录。在此过程中，1001工作面采场没有一个人。

“这是多少煤炭人的梦想，在地面，穿着白衬衫，就把煤采出来了。”中国煤炭工业协会组织的11名专家对“较薄煤层（1.4～2.2米）国产综采装备无人化技术研究与应用”项目进行技术鉴定时，专家们都感到很震撼，不仅因为该项目实现了“无人开采”，还真正实现了“无人开采”常态化。

采煤机司机刘锦说到无人开采，乐的合不拢嘴：“自从引进无人开采技术之后，煤机司机不用在机器轰鸣、粉尘扑面的环境工作，也不用在工作面往返行走2400米，远离了煤机割煤时煤块弹射造成的伤害，避免了喷雾水淋湿衣服湿痒难受的苦恼。现在通过监控视频就能将煤炭开采出来，真正体会到了高级蓝领的滋味，感受到了快乐工作的幸福。”

支架监控工雷敏锋谈了自己的工作体会：“现在和过去相比简直是天壤之别，以前进行移架推溜作业，腰都伸不直，一不小心胳臂和腿脚就碰支架上生疼，脊背经常被支架上擦伤是常有的事。一个班在狭小的支架中间来回走动6到8个来回，需要很大体力。现在，支架和煤机实现了联动作业，我只需要通过监控视频支架作业。”

携手共进  圆未来梦

谈到1001智能化无人开采工作面建设取得的成就，黄陵矿业人自豪之情溢于言表。黄陵矿业公司董事长范京道说：黄陵矿业公司“较薄煤层（1.4～2.2米）国产综采装备无人化技术研究与应用”项目受到了中国工程院袁亮院士等知名专家的充分肯定，达到了国际领先水平，顺利通过中国煤炭工业协会组织的专家鉴定，这是继综掘围岩支护技术杜绝掘进工作面空顶作业获得煤炭工业协会科技进步奖之后，公司在推动煤炭产业核心技术进步方面做出的又一重要贡献，它不仅让一号煤矿人在最艰苦的工作区域获得了安全、整洁、绿色、环保的工作环境，也让所有煤矿人实现快乐工作、幸福生活的梦想越来越近。

在谈到下一步科技创新的思路时，范京道讲到，黄陵矿区20多年的发展，经历了连采、综采、大采高600万吨机组、智能化薄煤层开采四次技术装备升级换代，尤其是智能化薄煤层开采技术创新实践前后经历了7个年头的探索和研究，才取得了今天的成绩，黄陵矿业人有决心、有信心把智能化薄煤层开采技术应用好、推广好，为煤炭工业争光，为煤炭人争光。今后将在现有工作的基础上，继续加强与有关设备生产厂家的技术合作攻关，抓紧实施工作面两端头超前支架自动移架科技攻关，力争在较短的时间内把一号煤矿薄煤层无人化开采技术推向更高水平，为我国煤炭产业核心技术的升级换代，为煤炭资源安全高效开采利用做出更大的贡献，使煤炭开采成为受人尊重、羡慕的职业，让更多的矿工美梦成真。

我们相信，在黄陵矿业未来发展的道路上，将会不断追寻新的梦想，并为此不懈奋斗、拼搏，最终都会一个个实现。（何武宏  杨建奇  卫庆华  钱锴）