逐夢之旅
——陜西陜煤黃陵礦業一號煤礦智能化無人綜采工作面建設紀實

文/本刊記者 通訊員 楊建奇

逐夢之旅
——陜西陜煤黃陵礦業一號煤礦智能化無人綜采工作面建設紀實

文/本刊記者 通訊員 楊建奇

使煤礦工人能夠遠離礦井災害和職業病傷害，實現安全高效開采，這是長期以來深藏在煤炭人心中的一個夢想。為了這個夢想，無數人為之艱苦奮斗、不懈追求。今天，黃陵礦業一號煤礦將這個夢想變為現實。黃陵礦業集團一號煤礦智能化無人開采技術的成功，在中國煤炭工業建設發展史上寫下了濃墨重彩的一筆。

1989年，黃陵礦業公司組建成立。經過20多年的發展，它迅速成長為集煤、化、電、路、建材、生態果蔬為一體的大型能源化工企業。全國資源綜合利用先進企業、全國文明單位、全國五一勞動獎狀、全國綠色礦山學習觀摩基地……一個個響亮的名字，讓黃陵礦業以其獨特的魅力和深遠影響成為整個煤炭行業的典范。

2015年，煤炭行業的輝煌再次眷顧了這片神奇的土地：1月，黃陵一號煤礦智能化無人開采被評為2014年度煤炭行業十大新聞和六大技術創新之一；5月17日，全國煤礦自動化開采技術現場會在黃陵礦業召開，與會代表聽取了黃陵礦業一號煤礦智能化無人開采技術經驗介紹，近距離感受了地面遠程操控采煤帶來的神奇魅力。

近日，記者來到黃陵礦區，通過實地走訪和深入一號煤礦智能化無人綜采工作面與干部職工溝通交流，深深為黃陵礦業人敢為人先、勇創一流的氣魄所感動。讓我們一起回顧黃陵礦業人為努力打造煤炭工業民族品牌，真正實現地面遠程采煤常態化并將600多萬煤礦工人無人采煤夢想一步一步變為現實的輝煌之旅吧。

敢為人先，開啟逐夢之旅

黃陵礦業公司煤炭資源豐富，煤田總面積549平方公里，地質儲量13.4億噸，可采儲量9.6億噸。公司成立以來，主采煤層厚度基本在2米以上。

黃陵礦業一號煤礦可采儲量3.47億噸，其中0.8～1.8米的煤層儲量超過1.2億噸，占總儲量的35%。由于煤層厚度變化大，現有的設備難以適應，造成這部分資源長期未得到開采。只有實現“薄厚、肥瘦”搭配開采，才能提高資源回收率，延長礦井服務年限。

但薄煤層綜采存在空間低狹、操作人員多、跟機作業難、勞動強度大、生產環境惡劣等諸多問題，容易造成安全事故、引發職業病。與此同時，黃陵礦區煤、油、氣共生，水、火、瓦斯、煤塵、頂板以及油型氣、油氣井“七害”俱全，下屬的兩對骨干礦井均為高瓦斯礦井，其中，一號煤礦還是陜西省瓦斯涌出量第二大礦井。

面對復雜的開采條件，黃陵礦業為保證安全生產，促進煤炭資源高效開發利用，在綜合分析礦井地質條件、系統配套、員工素質和管理水平，認真調研當前國內外薄煤層綜采工作面開采技術現狀和發展趨勢的基礎上，決定研究探索符合黃陵礦區實際的開采工藝，在一號煤礦1001工作面開展1.4-2.2米煤層國產裝備智能化無人開采技術研究和應用。

這一決定出臺后，立刻在礦區引起了軒然大波。一些管理人員認為這將會影響產量和效益；一些技術人員認為，引進國外成熟技術裝備，成功的可能性更大，沒必要充當國內設備第一個吃螃蟹的人；一些職工擔心學不會新技術，也擔心會下崗，存在抵觸情緒。

但黃陵礦業董事長范京道對此有著清醒的認識，并對黃陵礦業推行薄煤層智能化無人開采充滿了信心。因為在他擔任黃陵礦業副總經理兼總工程師時，就對無人化開采技術情有獨鐘，認真研究無人開采技術發展動態，考察了遼寧鐵煤集團和山東棗礦集團薄煤層開采技術，并對國內外薄煤層開采技術發展現狀和應用狀況做了詳細周密的調研。

同時他認為：智能化無人開采是一項龐大的系統工程，離不開機械化、自動化、信息化技術的廣泛應用，需要規范化、精細化管理水平的支撐，必須有一支素質高、執行力強的職工隊伍作保障。而黃陵礦業引進研發智能化無人開采技術恰恰具備這三個方面的優勢：

一是工業化和信息化的高度融合。黃陵礦業公司擁有先進的技術裝備，同時大力推進工業化和信息化融合，實現了主要生產系統遠程集中控制以及瓦斯、礦井水、人員及設備運行狀態的實時監測監控，形成礦區一體化綜合信息平臺，為智能化無人開采系統接入和整體融合提供了支撐。

二是精細化管理深入推進。近年來，公司形成了具有黃陵礦業特色的崗位精細化管理體系和“5+5”崗位管理文化品牌。通過推行崗位自主管理，充分調動了職工的積極性、主動性和創造性，使每個職工做到立足崗位，自主成才、自主創新、自主經營、自主安全管理。精細化管理為智能化無人開采技術成功應用奠定了堅實的基礎。

三是素質提升工程全面實施。公司認真落實科技興企、人才強企戰略，實施全員素質提升工程。每年職工創新成果達300多項，已取得專利60余項。員工素質的提升為智能化無人開采技術成功應用提供了保障。

因此，黃陵礦業積極做好職工思想動員工作，告訴職工開展智能化無人開采技術是在充分調研的基礎上提出來的，有堅定的信心試驗成功。并把智能無人開采技術作為“一號工程”來抓，向一號煤礦作出政策傾斜，向職工承諾不降低收入，消除職工顧慮，統一思想，為開展智能化無人開采技術研究與應用掃清了思想障礙。

攻堅克難，筑牢逐夢之基

智能化無人開采在黃陵礦業是新生事物，引進這一先進的產業技術對黃陵礦業來說具有跨時代的意義，也讓一號煤礦上下倍感壓力。

一號煤礦引進的國產智能化無人綜采成套設備功能齊全，此前在國內應用并不理想，工業實驗能否在黃陵礦區取得圓滿成功，廠家工程技術人員也不敢確定。

礦長毛明倉對記者坦言，公司決定引進國產智能化無人開采技術，并將1001工作面確定為薄煤層無人開采實驗基地后，作為一礦之長，感到肩上既有巨大的壓力，更承載著一份沉甸甸的責任。

一號煤礦把智能化無人開采技術應用列入全礦年度工作重點和重大科技攻關項目，及時成立了由礦領導、工程技術人員、隊干和高技能工人組成的科技攻關小組，與設備廠家技術人員密切配合，協調解決、研究設備安裝調試過程中存在的各種問題。

曲志欣，這個黃陵礦區響當當的采煤隊長,毫不猶豫地接受了國產智能化無人綜采成套技術裝備工業實驗的任務。他在統一隊干思想認識的基礎上，親自在班前會宣傳國產智能化無人綜采成套設備的重要意義，并要求隊干在每天三個班前會反復灌輸推行智能無人開采對職工帶來的好處以及給全國煤炭行業產生的深刻影響，最終堅定了大家不怕麻煩、堅持無人操作、精心調試設備的信念和決心。

那些日子，幾乎全礦所有人的目光都聚集到智能化無人開采上，調度會過問最多的是無人開采，領導干部跟班盯面最多的是1001工作面。但在設備安裝調試期間，問題還是一個接一個的出現：

采煤機自帶的十四道工序采煤工藝無法滿足實際生產工藝，造成兩端頭回刀過程掃煤不徹底、斜切進刀困難及三角煤無法正常截割；煤機內外噴霧不暢，流量小，霧化效果差；遠程供液泵站水處理系統堵塞頻繁，影響工作面支架自動跟機；視頻監控有盲區，影響設備遠程精準操控；煤機自動跟機作業時，電纜在折返過程中頻繁脫槽……

這些問題就像一個個攔路虎考驗著一號煤礦人推進無人化開采技術的耐心和信心。

“不能被困難嚇倒，一定要把這些問題解決，不能辜負組織信任和領導重托，一定要讓智能化無人開采技術在一號煤礦開花結果。”一號煤礦綜采三隊建立了設備安裝調試日志，對出現的每一個設備缺陷和生產故障，現場不能解決的，就一一詳細登記，下班后召集所有高技能工人共同研究存在問題的癥結所在和解決辦法，并和礦上的工程技術人員聯合開展設備消缺和技術攻關。

在安裝調試設備的日日夜夜，綜采三隊的干部職工幾乎放棄了所有的節假日，隊長曲志欣幾乎天天失眠，心里老是想著設備調試的事情，每天不到四點多就醒來，短短的幾個月，白發在不經意之間爬滿了頭。在黃陵礦業公司有關部門和礦領導的大力支持下，一號煤礦機電部部長符大利和工程技術人員、綜采三隊職工認真探索、集思廣益、反復研究，拿出了一個又一個行之有效的解決方案，徹底掃清了技術攻關路上的所有障礙。

他們聯合廠家對采煤工藝進行改進，編制了符合一號煤礦生產實際的二十二道工序采煤工藝，在有效解決回刀掃煤不徹底及三角煤截割難度大的基礎上，實現了端頭支架自動跟機的目的；對煤機內外噴霧重新設計改造，提高了煤機噴霧效果；按照遠程供液水處理過濾的精度要求，在水處理二級過濾前自行加工設計了一個25μm筒式過濾器，有效解決了原有水處理系統癱瘓的故障。類似的例子還很多，整個安裝調試期間，一號煤礦先后解決各類故障難題66個，為順利完成智能化無人綜采成套設備工業實驗任務奠定了堅實的基礎。

在設備安裝調試期間，暴露出設備缺陷多、生產過程存在的故障多，這都會影響當班產量，影響職工的收入。為了讓職工自覺地養成始終堅持遠程操控的習慣，最終真正熟練掌握智能化無人開采先進技術，一號煤礦對綜采三隊實行政策傾斜，為職工學習掌握設備性能、熟練進行遠程操控創造了有利條件。

檢修班班長高三虎帶著工人利用下班時間刻苦學習國產成套設備的工作原理、常見故障類型及其處理辦法，并對電纜槽加高技術改造、運輸膠帶防砸設施的研制做出了獨特貢獻。

遠程供液站操作工劉金鋒利用業余時間學習凈化水設施維護技術，自費購置配件對遠程供液泵站進行設備消缺，取得兩項發明專利，為反沖洗裝置的維修保養和電液控裝置的成功應用發揮了重要作用。

廣大職工的積極參與和辛勤努力，為國產智能化無人開采在一號煤礦成功應用創造了有利條件。2014年，經安裝調試，智能化無人開采技術在一號煤礦1001工作面成功運行。2014年5月，通過了陜煤化集團的驗收和中國煤炭工業協會的科技成果鑒定，達到了國際領先水平。

科技引領，揚起逐夢之帆

長期以來，智能化無人開采難以實現的主要原因是，綜采裝備的自適性、采煤機的工作面煤巖識別、工作面自動調直等核心技術沒有實現重大突破。

一號煤礦結合自身實際，跳出傳統思維，聯合中國煤炭科工集團開采所、北京天地瑪珂電液控制公司、西安煤機公司、平陽機械廠、張家口煤機廠等設備廠家和國內知名專家進行多次論證，共同攻關，創新技術攻關思路，瞄準綜采自動化、信息化、智能化、無人化目標，建立工作面內“有人巡視、無人操作”的技術路線。即：以實現綜采工作面常態化無人作業為目標，以采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機及可視化遠程監控為基礎，以生產系統智能化控制軟件為核心，實現在地面（順槽）綜合監控中心對綜采設備的智能監測與集中控制，確保工作面割煤、推溜、移架、運輸、消塵等智能化運行，達到工作面連續、安全、高效開采。可以說是另辟蹊徑地詮釋了國內智能化無人開采技術的新概念。

現在的采煤司機不是走進采場，而是坐在地面或順槽監控中心，隨著安全確認及遠程授權后，按下“一鍵啟動”按鈕，工作面的設備就會按順序自動啟動。

記者在一號煤礦地面監控中心，親身體驗了“智能化無人開采”實際運行情況。

只見采煤機操作員按下“一鍵啟動”按鍵，工作面的泵站、膠帶輸送機、破碎機、轉載機、刮板運輸機、采煤機及其自動記憶截割程序、液壓支架自動跟機程序先后啟動成功。操作員告訴我們：“工作面已進入自動化生產狀態，采煤機將按照在先前所記錄下的運行參數自主割煤。”

這時，隨著采煤機前后滾筒旋轉，大塊的原煤從煤壁垮落，并通過刮板運輸機及其他運輸設備源源不斷地運往地面。隨著采煤機的前進，在紅外線導航指導下，液壓支架自主完成降架、移架、升架、推溜等動作，而整個過程只有一名巡檢工在巡視，看不到其他人員作業。

操作員說：“我們現在只需要在這里觀察數據圖像顯示屏，除非工作面有異常情況，一般不需要人員進入工作面。”

也就是說，所有生產過程都以數據、視頻、三維動畫演示方式呈現出來，當工作面生產出現偏離時，職工可以通過人機交互界面，實時遠程干預和調整，確保工作面安全、連續、高效生產。

另外要實現智能化無人開采,綜采設備是重要保障。為實現安全高效低投入的目標，一號煤礦按照“綜采成套裝備全部國產化”的思路，聯合國內知名煤機裝備服務商，發揮集成優勢。

一方面提升走集成配套模式，對所有廠家相關配套設備，統一設計平臺和標準，合理布局和優化設計，提高設備可靠性，最大限度發揮設備的協同作用，實現了年產200萬噸智能化國產綜采設備的成功應用。

另一方面在單機運行和手動操作的基礎上，進行了液壓支架電液控制系統，采煤機智能記憶截割、智能集成供液、可視化監測系統、設備姿態檢測及定位、裝備故障診斷系統等有機融合，實現了全工作面設備聯動控制。

同時，建立集監控中心、10000兆工業以太環網、工作面全景視頻監控、語音通信、遠程控制等為一體的智能化無人開采信息化系統，實現了在地面指揮控制中心對綜采設備的遠程操控。管理人員可以在辦公室或礦區千里之外的地方，通過移動終端實時監測工作面安全生產情況，詳實了解生產信息，有效指導安全，實現了“不見礦工身和影，只見煤炭滾滾來”。

技術革命，終圓逐夢之旅

工作面實現“無人則安，少人則安”感受最真切的是黃陵礦業一號煤礦的工人。

在一號煤礦指揮控制中心智能化綜采工作面地面操作臺前，采煤機操控工劉錦樂呵呵地告訴記者：“自從引進智能化無人開采技術之后，采煤機司機再也不用在機器轟鳴、粉塵撲面的環境工作，也不用在工作面往返行走，不僅遠離煤機割煤時煤塊彈射造成的傷害，避免噴霧水淋濕衣服濕癢難受的苦惱。憑借過去割煤的經驗，在地面或順槽監控中心通過鼠標和按鈕就能輕輕松松采煤，真正體會到了高級藍領的滋味，感受到了快樂工作的幸福。”

至于智能化開采帶來的好處，井下順槽監控中心的支架操控工雷米峰不等記者提問，就迫不及待地談起來了：“現在和過去相比，簡直是天壤之別，以前進行移架推溜作業，腰都伸不直，一不小心胳膊和腿腳就會碰到支架上，脊背常被支架擦傷。一個班在狹小的支架中間走動6～8個來回消耗很大的體力。現在支架和煤機實現了聯動作業，坐在這里，不用進工作面就能完成支架操作。”

一號煤礦智能化綜采工作面產生的經濟社會效益十分明顯。黃陵礦業公司總經理師永貴為記者算了一筆賬：“與同類型的智能化綜采設備相比，選用國產設備可節約設備采購費3000萬元左右，每年節約材料費近100萬元；一號煤礦工作面地質條件差，煤層較薄、時有夾矸且分布不均勻，但仍然創造了單班無人化連續推進8刀30架的最高紀錄，月生產能力達到17萬噸以上。如果將設備安裝在地質條件較好，煤層分布均勻且平均在厚度2.4米左右的三盤區綜采工作面，預計單班生產能力可達到8刀以上，月生產能力將輕松突破24萬噸。”

談到減員增效，隊長曲志欣告訴記者：“與過去相比，目前生產期間工作區域由原來的9人聯合操作（煤機司機3人、支架工5人、運輸機司機1人）減至1人巡視，僅此一項每年就能節約500多萬元，人工工效達到133噸/工。”據悉，2015年元月，智能化工作面兩順槽超前支架經過升級改造具備了自動化控制功能，由原來的24人單體支護減至12人遙控操作，每年能節約300萬元。通過兩次升級改造，生產班每年節約人工成本800萬元以上。

黃陵礦業一號煤礦在國內率先實現了地面遠程操控采煤，達到了國際領先水平。它不僅使寶貴的煤炭資源得到充分開發利用，更為重要的是把礦工從艱苦危險的環境和超強度體力勞動中解放出來，真正維護了職工的生命權、健康權和全面發展的權利，使煤炭工人主人翁的地位得到了充分體現和有效落實。

進一步而言，黃陵礦業一號煤礦智能化無人開采技術推動了產業核心技術進步，提高了煤炭工業科技裝備水平和煤炭行業的形象，填補了我國煤礦綜采工作面智能化無人開采的空白，是能源生產領域的技術革新，為建設本質安全型礦井探索出一條新路子，具有重要里程碑式意義。

2014年10月16日，國家安全生產監督管理總局原黨組副書記、副局長，國家安全生產應急救援指揮中心原主任王德學調研時指出，一號煤礦實現智能化無人開采是一項創舉，一次技術的歷史性跨越，更是一場煤礦開采根本性的革命。

2015年3月19日，國家煤監局局長黃玉治在黃陵礦業調研時指出，智能化無人開采技術取得突破性進展，既是中國煤炭工業的驕傲，也是煤礦人的驕傲。

目前，黃陵礦業一號煤礦1002智能化綜采工作面運行正常，第二套中厚煤層智能化無人綜采設備的選型配套全部完成，預計在今年10月份可以建成，屆時，一號煤礦將建成我國首個智能化煤礦，我們有理由期盼它帶給整個煤炭行業更多的驚喜和更加明顯的示范引領作用。

（責任編輯：厲克 龐永厚）