數(shù)九寒冬，毛烏素沙漠的風，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)三個多月井下工業(yè)性試驗的小保當二號煤礦2米采高450米長高度智能化超長綜采工作面，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”，讓這個寒冷的冬天孕育著下一個春天的生機。
該高度智能化超長綜采工作面工業(yè)性試驗的成功，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米高度智能化超長綜采工作面技術應用的征程上，怎樣的情懷與站位就會撐起怎樣的未來與格局。
（榆北小保當公司智慧礦區(qū)一角）
源起：“扭虧為盈”的初心
陜煤榆北小保當二號礦井井田面積93.2平方公里，可采儲量7.82億噸，設計生產(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，成為困擾礦井達產(chǎn)達效的關鍵難題。
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到了國內(nèi)外已有的技術和研究方向，廣泛調(diào)研了解中厚煤層高效開采的可行性技術。
2020年年初，一次偶然的機會，時任榆北煤業(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，榆北煤業(yè)果斷行動，在陜西煤業(yè)總經(jīng)理王世斌牽頭組織下，組成了項目考察團，遠赴美國，調(diào)研了久益公司礦井綜采自動化設備及其控制系統(tǒng)，深入煤礦與技術人員進行了交流和溝通。
經(jīng)歷了一周的調(diào)研與走訪，一直在“霧里看花”的榆北人，找到了行動目標。
（450米高度智能化超長工作面地面聯(lián)合試運轉(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)高度智能化超長工作面“落子”的每一步，莫不著眼于行業(yè)乃至全國這個大棋局之上。
在國外，雖然美國久益公司已經(jīng)形成了規(guī)?；?、專業(yè)化的綜采自動化裝備及技術體系，實現(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)領域?qū)崿F(xiàn)長度450米超長工作面的智能化開采，在設備選型、配套、安裝等方面也沒有成熟的技術和經(jīng)驗可供借鑒。同時，擺在榆北人面前最關鍵的還有要面對各種不同的聲音。
有人說，選擇一條沒有人走過的路，會不會“搬起石頭砸自己的腳”。
也有人說，面對難題，要有螞蟻啃骨頭的韌勁，逐項攻破，總能看到轉(zhuǎn)機。
船重千鈞，掌舵一人。越是關鍵時刻，越能彰顯領導干部的帶頭作用。為了推進課題項目有序推進，榆北煤業(yè)成立了由石增武為組長的“小保當二號煤礦2-2煤超長工作面開采成套關鍵技術與裝備研發(fā)”課題組，初步方案為成套引進進口裝備，經(jīng)過多方論證，最終確定采煤機、“小三機”選用進口設備，支架選用國產(chǎn)裝備的實施方案。
猶記得，每一個日出東方的清晨，課題組徹夜討論圍在圖紙前的“爭吵”，每一個夕陽西下的傍晚辦公桌旁涼透的工作餐，每一個月光灑下的深夜此起彼伏的鼠標、鍵盤聲。
猶記得，超長工作面礦壓顯現(xiàn)的規(guī)律還未掌握，頂板難以控制，課題組自主創(chuàng)新，對支架進行適應性改造，形成穩(wěn)定的“鋼鐵長城”。
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。
猶記得，工作面高速推進，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)，實現(xiàn)采煤機15-18米/分鐘常態(tài)化割煤。
縱橫交錯的布置草稿圖，成沓的方案匯報稿，讓這樣一件龐大工程的工作逐漸從夢想變?yōu)楝F(xiàn)實，也讓榆北人距離“一面一人年產(chǎn)千萬噸”目標越來越近。
（450米高度智能化超長工作面）
深耕：蹚出了一條新路
技術創(chuàng)新的過程如同人一樣，不經(jīng)歷風雨，怎能見彩虹。
回望450米高度智能化超長綜采工作面技術研究與應用的路線圖，技術難題和管理問題星羅棋布，從引進國外裝備到裝備國產(chǎn)化，對于立志要開創(chuàng)行業(yè)技術先河的榆北人來說，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。
時針撥回到2021年9月，在小保當二號煤礦132202工作面，只見采煤機發(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“鋼鐵戰(zhàn)士”的戰(zhàn)斗力。
誰能想到，裝備剛?cè)刖?span>“服役”的時候經(jīng)歷了哪些“水土不服”。
要讓采煤機、支架、運輸機、泵站等結(jié)構(gòu)復雜、數(shù)量眾多的設備有條不紊地聯(lián)動，還要實現(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)化運行，過程著實不易。對于這項工作的技術負責人丁彥雄來說，即使有著十幾年的開采經(jīng)驗，450米超長工作面的智能化開采依然是個顛覆性的難題。
傳統(tǒng)工作面只有一百六七十個支架，而450米高度智能化超長綜采工作面，數(shù)量增加到了224個。這不僅僅是簡單數(shù)量的增加，對其他配套設備的要求卻是幾何倍數(shù)級的增長。
“最考驗刮板運輸機的鏈條適應性，像鏈子一松的話，容易絆著鏈輪，就會出現(xiàn)卡鏈、斷鏈現(xiàn)象。鏈子能不能拉得動、鏈輪會受到多大磨損等，我們都比較擔心。”小保當公司二號煤礦綜采一隊隊長劉隨強說，相對300米左右的工作面，多出的150米直接拉高了對設備的考驗程度，給驅(qū)動、支護、頂板管理等帶來了很多的考驗。
設備剛開始調(diào)試時，由于進口運輸機電機“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)過反復調(diào)研論證，采用電機國產(chǎn)化替代方案，經(jīng)過試運行，效果良好。
劉隨強所帶領的綜采隊是一支全新的隊伍，有20多名碩士研究生，伴隨著逐漸克服設備“水土不服”、適應新工藝的過程，他們之間的默契度也在增加。450米高度智能化超長綜采工作面以每分鐘15-18米的速度實現(xiàn)了高效截割，三角煤截割也實現(xiàn)了智能化，單班7人作業(yè)已成常態(tài)。
工作中，他們還及時總結(jié)經(jīng)驗，“拉移支架時，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，必須及時更換……”這些樸素的工作經(jīng)驗，讓他們在磨人的煎熬中，實現(xiàn)了從“追趕者”到“領跑者”的跨越。
（員工在集控室操作450米超長智能綜采工作面開采運行）
情懷：從行業(yè)中來到行業(yè)中去
致廣大而盡精微。450米高度智能化超長綜采工作面的探索與實踐，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)了一項先河。
“一個高度智能化的綜采工作面，僅需1人操作管理，就能實現(xiàn)年產(chǎn)千萬噸的目標。”石增武介紹道，450米高度智能化超長綜采工作面，既是榆北人著眼現(xiàn)實的深刻總結(jié)，更賦予它面向未來的寬廣情懷。
——產(chǎn)生的經(jīng)濟效益可觀。截至目前，450米高智能化超長綜采工作面實現(xiàn)單班7人的少人化開采和常態(tài)化運行，使榆北小保當二號煤礦由預算虧損4個億，實現(xiàn)盈利3億元的目標。
——產(chǎn)生的示范效應明顯。2米煤層千萬噸產(chǎn)能的實現(xiàn)，為榆北煤業(yè)爾林兔三對礦井設計產(chǎn)能提升到1500萬噸提供了技術支撐。同時也為陜煤集團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)能設計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，可以復制的創(chuàng)新之路。
——降低了萬噸掘進率，回收率得到提升。以同等賦存條件下正常150米的工作面長度為例，工作面長度增加到450米后，可減少4條巷道的掘進量，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”，到遠赴國外的“精心求證”，再到堅定引入，邁向“一面一人年產(chǎn)千萬噸”目標，很多參與者坦言體會到了作為首創(chuàng)者的孤獨和艱辛，但更多的是領略到了“會當凌絕頂”的宏大夢想和喜悅，因為對榆北人而言，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，對小保當二號煤礦450米高度智能化超長工作面關鍵技術及成套裝備進行評議和鑒定，專家組一致認為：項目成果達到國際領先水平，建議進一步推廣應用。
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，填補了國內(nèi)2米以下中厚煤層高度智能化開采的技術空白，提供了理論支撐和實踐參考。（姚媛）
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