逐梦之旅——陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿智能化无人综采工作面建设纪实

文/本刊记者 通讯员 杨建奇

逐梦之旅
——陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿智能化无人综采工作面建设纪实

文/本刊记者 通讯员 杨建奇

使煤矿工人能够远离矿井灾害和职业病伤害，实现安全高效开采，这是长期以来深藏在煤炭人心中的一个梦想。为了这个梦想，无数人为之艰苦奋斗、不懈追求。今天，黄陵矿业一号煤矿将这个梦想变为现实。黄陵矿业集团一号煤矿智能化无人开采技术的成功，在中国煤炭工业建设发展史上写下了浓墨重彩的一笔。

1989年，黄陵矿业公司组建成立。经过20多年的发展，它迅速成长为集煤、化、电、路、建材、生态果蔬为一体的大型能源化工企业。全国资源综合利用先进企业、全国文明单位、全国五一劳动奖状、全国绿色矿山学习观摩基地……一个个响亮的名字，让黄陵矿业以其独特的魅力和深远影响成为整个煤炭行业的典范。

2015年，煤炭行业的辉煌再次眷顾了这片神奇的土地：1月，黄陵一号煤矿智能化无人开采被评为2014年度煤炭行业十大新闻和六大技术创新之一；5月17日，全国煤矿自动化开采技术现场会在黄陵矿业召开，与会代表听取了黄陵矿业一号煤矿智能化无人开采技术经验介绍，近距离感受了地面远程操控采煤带来的神奇魅力。

近日，记者来到黄陵矿区，通过实地走访和深入一号煤矿智能化无人综采工作面与干部职工沟通交流，深深为黄陵矿业人敢为人先、勇创一流的气魄所感动。让我们一起回顾黄陵矿业人为努力打造煤炭工业民族品牌，真正实现地面远程采煤常态化并将600多万煤矿工人无人采煤梦想一步一步变为现实的辉煌之旅吧。

敢为人先，开启逐梦之旅

黄陵矿业公司煤炭资源丰富，煤田总面积549平方公里，地质储量13.4亿吨，可采储量9.6亿吨。公司成立以来，主采煤层厚度基本在2米以上。

黄陵矿业一号煤矿可采储量3.47亿吨，其中0.8～1.8米的煤层储量超过1.2亿吨，占总储量的35%。由于煤层厚度变化大，现有的设备难以适应，造成这部分资源长期未得到开采。只有实现“薄厚、肥瘦”搭配开采，才能提高资源回收率，延长矿井服务年限。

但薄煤层综采存在空间低狭、操作人员多、跟机作业难、劳动强度大、生产环境恶劣等诸多问题，容易造成安全事故、引发职业病。与此同时，黄陵矿区煤、油、气共生，水、火、瓦斯、煤尘、顶板以及油型气、油气井“七害”俱全，下属的两对骨干矿井均为高瓦斯矿井，其中，一号煤矿还是陕西省瓦斯涌出量第二大矿井。

面对复杂的开采条件，黄陵矿业为保证安全生产，促进煤炭资源高效开发利用，在综合分析矿井地质条件、系统配套、员工素质和管理水平，认真调研当前国内外薄煤层综采工作面开采技术现状和发展趋势的基础上，决定研究探索符合黄陵矿区实际的开采工艺，在一号煤矿1001工作面开展1.4-2.2米煤层国产装备智能化无人开采技术研究和应用。

这一决定出台后，立刻在矿区引起了轩然大波。一些管理人员认为这将会影响产量和效益；一些技术人员认为，引进国外成熟技术装备，成功的可能性更大，没必要充当国内设备第一个吃螃蟹的人；一些职工担心学不会新技术，也担心会下岗，存在抵触情绪。

但黄陵矿业董事长范京道对此有着清醒的认识，并对黄陵矿业推行薄煤层智能化无人开采充满了信心。因为在他担任黄陵矿业副总经理兼总工程师时，就对无人化开采技术情有独钟，认真研究无人开采技术发展动态，考察了辽宁铁煤集团和山东枣矿集团薄煤层开采技术，并对国内外薄煤层开采技术发展现状和应用状况做了详细周密的调研。

同时他认为：智能化无人开采是一项庞大的系统工程，离不开机械化、自动化、信息化技术的广泛应用，需要规范化、精细化管理水平的支撑，必须有一支素质高、执行力强的职工队伍作保障。而黄陵矿业引进研发智能化无人开采技术恰恰具备这三个方面的优势：

一是工业化和信息化的高度融合。黄陵矿业公司拥有先进的技术装备，同时大力推进工业化和信息化融合，实现了主要生产系统远程集中控制以及瓦斯、矿井水、人员及设备运行状态的实时监测监控，形成矿区一体化综合信息平台，为智能化无人开采系统接入和整体融合提供了支撑。

二是精细化管理深入推进。近年来，公司形成了具有黄陵矿业特色的岗位精细化管理体系和“5+5”岗位管理文化品牌。通过推行岗位自主管理，充分调动了职工的积极性、主动性和创造性，使每个职工做到立足岗位，自主成才、自主创新、自主经营、自主安全管理。精细化管理为智能化无人开采技术成功应用奠定了坚实的基础。

三是素质提升工程全面实施。公司认真落实科技兴企、人才强企战略，实施全员素质提升工程。每年职工创新成果达300多项，已取得专利60余项。员工素质的提升为智能化无人开采技术成功应用提供了保障。

因此，黄陵矿业积极做好职工思想动员工作，告诉职工开展智能化无人开采技术是在充分调研的基础上提出来的，有坚定的信心试验成功。并把智能无人开采技术作为“一号工程”来抓，向一号煤矿作出政策倾斜，向职工承诺不降低收入，消除职工顾虑，统一思想，为开展智能化无人开采技术研究与应用扫清了思想障碍。

攻坚克难，筑牢逐梦之基

智能化无人开采在黄陵矿业是新生事物，引进这一先进的产业技术对黄陵矿业来说具有跨时代的意义，也让一号煤矿上下倍感压力。

一号煤矿引进的国产智能化无人综采成套设备功能齐全，此前在国内应用并不理想，工业实验能否在黄陵矿区取得圆满成功，厂家工程技术人员也不敢确定。

矿长毛明仓对记者坦言，公司决定引进国产智能化无人开采技术，并将1001工作面确定为薄煤层无人开采实验基地后，作为一矿之长，感到肩上既有巨大的压力，更承载着一份沉甸甸的责任。

一号煤矿把智能化无人开采技术应用列入全矿年度工作重点和重大科技攻关项目，及时成立了由矿领导、工程技术人员、队干和高技能工人组成的科技攻关小组，与设备厂家技术人员密切配合，协调解决、研究设备安装调试过程中存在的各种问题。

曲志欣，这个黄陵矿区响当当的采煤队长,毫不犹豫地接受了国产智能化无人综采成套技术装备工业实验的任务。他在统一队干思想认识的基础上，亲自在班前会宣传国产智能化无人综采成套设备的重要意义，并要求队干在每天三个班前会反复灌输推行智能无人开采对职工带来的好处以及给全国煤炭行业产生的深刻影响，最终坚定了大家不怕麻烦、坚持无人操作、精心调试设备的信念和决心。

那些日子，几乎全矿所有人的目光都聚集到智能化无人开采上，调度会过问最多的是无人开采，领导干部跟班盯面最多的是1001工作面。但在设备安装调试期间，问题还是一个接一个的出现：

采煤机自带的十四道工序采煤工艺无法满足实际生产工艺，造成两端头回刀过程扫煤不彻底、斜切进刀困难及三角煤无法正常截割；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，影响工作面支架自动跟机；视频监控有盲区，影响设备远程精准操控；煤机自动跟机作业时，电缆在折返过程中频繁脱槽……

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。

“不能被困难吓倒，一定要把这些问题解决，不能辜负组织信任和领导重托，一定要让智能化无人开采技术在一号煤矿开花结果。”一号煤矿综采三队建立了设备安装调试日志，对出现的每一个设备缺陷和生产故障，现场不能解决的，就一一详细登记，下班后召集所有高技能工人共同研究存在问题的症结所在和解决办法，并和矿上的工程技术人员联合开展设备消缺和技术攻关。

在安装调试设备的日日夜夜，综采三队的干部职工几乎放弃了所有的节假日，队长曲志欣几乎天天失眠，心里老是想着设备调试的事情，每天不到四点多就醒来，短短的几个月，白发在不经意之间爬满了头。在黄陵矿业公司有关部门和矿领导的大力支持下，一号煤矿机电部部长符大利和工程技术人员、综采三队职工认真探索、集思广益、反复研究，拿出了一个又一个行之有效的解决方案，彻底扫清了技术攻关路上的所有障碍。

他们联合厂家对采煤工艺进行改进，编制了符合一号煤矿生产实际的二十二道工序采煤工艺，在有效解决回刀扫煤不彻底及三角煤截割难度大的基础上，实现了端头支架自动跟机的目的；对煤机内外喷雾重新设计改造，提高了煤机喷雾效果；按照远程供液水处理过滤的精度要求，在水处理二级过滤前自行加工设计了一个25μm筒式过滤器，有效解决了原有水处理系统瘫痪的故障。类似的例子还很多，整个安装调试期间，一号煤矿先后解决各类故障难题66个，为顺利完成智能化无人综采成套设备工业实验任务奠定了坚实的基础。

在设备安装调试期间，暴露出设备缺陷多、生产过程存在的故障多，这都会影响当班产量，影响职工的收入。为了让职工自觉地养成始终坚持远程操控的习惯，最终真正熟练掌握智能化无人开采先进技术，一号煤矿对综采三队实行政策倾斜，为职工学习掌握设备性能、熟练进行远程操控创造了有利条件。

检修班班长高三虎带着工人利用下班时间刻苦学习国产成套设备的工作原理、常见故障类型及其处理办法，并对电缆槽加高技术改造、运输胶带防砸设施的研制做出了独特贡献。

远程供液站操作工刘金锋利用业余时间学习净化水设施维护技术，自费购置配件对远程供液泵站进行设备消缺，取得两项发明专利，为反冲洗装置的维修保养和电液控装置的成功应用发挥了重要作用。

广大职工的积极参与和辛勤努力，为国产智能化无人开采在一号煤矿成功应用创造了有利条件。2014年，经安装调试，智能化无人开采技术在一号煤矿1001工作面成功运行。2014年5月，通过了陕煤化集团的验收和中国煤炭工业协会的科技成果鉴定，达到了国际领先水平。

科技引领，扬起逐梦之帆

长期以来，智能化无人开采难以实现的主要原因是，综采装备的自适性、采煤机的工作面煤岩识别、工作面自动调直等核心技术没有实现重大突破。

一号煤矿结合自身实际，跳出传统思维，联合中国煤炭科工集团开采所、北京天地玛珂电液控制公司、西安煤机公司、平阳机械厂、张家口煤机厂等设备厂家和国内知名专家进行多次论证，共同攻关，创新技术攻关思路，瞄准综采自动化、信息化、智能化、无人化目标，建立工作面内“有人巡视、无人操作”的技术路线。即：以实现综采工作面常态化无人作业为目标，以采煤机记忆截割、液压支架自动跟机及可视化远程监控为基础，以生产系统智能化控制软件为核心，实现在地面（顺槽）综合监控中心对综采设备的智能监测与集中控制，确保工作面割煤、推溜、移架、运输、消尘等智能化运行，达到工作面连续、安全、高效开采。可以说是另辟蹊径地诠释了国内智能化无人开采技术的新概念。

现在的采煤司机不是走进采场，而是坐在地面或顺槽监控中心，随着安全确认及远程授权后，按下“一键启动”按钮，工作面的设备就会按顺序自动启动。

记者在一号煤矿地面监控中心，亲身体验了“智能化无人开采”实际运行情况。

只见采煤机操作员按下“一键启动”按键，工作面的泵站、胶带输送机、破碎机、转载机、刮板运输机、采煤机及其自动记忆截割程序、液压支架自动跟机程序先后启动成功。操作员告诉我们：“工作面已进入自动化生产状态，采煤机将按照在先前所记录下的运行参数自主割煤。”

这时，随着采煤机前后滚筒旋转，大块的原煤从煤壁垮落，并通过刮板运输机及其他运输设备源源不断地运往地面。随着采煤机的前进，在红外线导航指导下，液压支架自主完成降架、移架、升架、推溜等动作，而整个过程只有一名巡检工在巡视，看不到其他人员作业。

操作员说：“我们现在只需要在这里观察数据图像显示屏，除非工作面有异常情况，一般不需要人员进入工作面。”

也就是说，所有生产过程都以数据、视频、三维动画演示方式呈现出来，当工作面生产出现偏离时，职工可以通过人机交互界面，实时远程干预和调整，确保工作面安全、连续、高效生产。

另外要实现智能化无人开采,综采设备是重要保障。为实现安全高效低投入的目标，一号煤矿按照“综采成套装备全部国产化”的思路，联合国内知名煤机装备服务商，发挥集成优势。

一方面提升走集成配套模式，对所有厂家相关配套设备，统一设计平台和标准，合理布局和优化设计，提高设备可靠性，最大限度发挥设备的协同作用，实现了年产200万吨智能化国产综采设备的成功应用。

另一方面在单机运行和手动操作的基础上，进行了液压支架电液控制系统，采煤机智能记忆截割、智能集成供液、可视化监测系统、设备姿态检测及定位、装备故障诊断系统等有机融合，实现了全工作面设备联动控制。

同时，建立集监控中心、10000兆工业以太环网、工作面全景视频监控、语音通信、远程控制等为一体的智能化无人开采信息化系统，实现了在地面指挥控制中心对综采设备的远程操控。管理人员可以在办公室或矿区千里之外的地方，通过移动终端实时监测工作面安全生产情况，详实了解生产信息，有效指导安全，实现了“不见矿工身和影，只见煤炭滚滚来”。

技术革命，终圆逐梦之旅

工作面实现“无人则安，少人则安”感受最真切的是黄陵矿业一号煤矿的工人。

在一号煤矿指挥控制中心智能化综采工作面地面操作台前，采煤机操控工刘锦乐呵呵地告诉记者：“自从引进智能化无人开采技术之后，采煤机司机再也不用在机器轰鸣、粉尘扑面的环境工作，也不用在工作面往返行走，不仅远离煤机割煤时煤块弹射造成的伤害，避免喷雾水淋湿衣服湿痒难受的苦恼。凭借过去割煤的经验，在地面或顺槽监控中心通过鼠标和按钮就能轻轻松松采煤，真正体会到了高级蓝领的滋味，感受到了快乐工作的幸福。”

至于智能化开采带来的好处，井下顺槽监控中心的支架操控工雷米峰不等记者提问，就迫不及待地谈起来了：“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，一不小心胳膊和腿脚就会碰到支架上，脊背常被支架擦伤。一个班在狭小的支架中间走动6～8个来回消耗很大的体力。现在支架和煤机实现了联动作业，坐在这里，不用进工作面就能完成支架操作。”

一号煤矿智能化综采工作面产生的经济社会效益十分明显。黄陵矿业公司总经理师永贵为记者算了一笔账：“与同类型的智能化综采设备相比，选用国产设备可节约设备采购费3000万元左右，每年节约材料费近100万元；一号煤矿工作面地质条件差，煤层较薄、时有夹矸且分布不均匀，但仍然创造了单班无人化连续推进8刀30架的最高纪录，月生产能力达到17万吨以上。如果将设备安装在地质条件较好，煤层分布均匀且平均在厚度2.4米左右的三盘区综采工作面，预计单班生产能力可达到8刀以上，月生产能力将轻松突破24万吨。”

谈到减员增效，队长曲志欣告诉记者：“与过去相比，目前生产期间工作区域由原来的9人联合操作（煤机司机3人、支架工5人、运输机司机1人）减至1人巡视，仅此一项每年就能节约500多万元，人工工效达到133吨/工。”据悉，2015年元月，智能化工作面两顺槽超前支架经过升级改造具备了自动化控制功能，由原来的24人单体支护减至12人遥控操作，每年能节约300万元。通过两次升级改造，生产班每年节约人工成本800万元以上。

黄陵矿业一号煤矿在国内率先实现了地面远程操控采煤，达到了国际领先水平。它不仅使宝贵的煤炭资源得到充分开发利用，更为重要的是把矿工从艰苦危险的环境和超强度体力劳动中解放出来，真正维护了职工的生命权、健康权和全面发展的权利，使煤炭工人主人翁的地位得到了充分体现和有效落实。

进一步而言，黄陵矿业一号煤矿智能化无人开采技术推动了产业核心技术进步，提高了煤炭工业科技装备水平和煤炭行业的形象，填补了我国煤矿综采工作面智能化无人开采的空白，是能源生产领域的技术革新，为建设本质安全型矿井探索出一条新路子，具有重要里程碑式意义。

2014年10月16日，国家安全生产监督管理总局原党组副书记、副局长，国家安全生产应急救援指挥中心原主任王德学调研时指出，一号煤矿实现智能化无人开采是一项创举，一次技术的历史性跨越，更是一场煤矿开采根本性的革命。

2015年3月19日，国家煤监局局长黄玉治在黄陵矿业调研时指出，智能化无人开采技术取得突破性进展，既是中国煤炭工业的骄傲，也是煤矿人的骄傲。

目前，黄陵矿业一号煤矿1002智能化综采工作面运行正常，第二套中厚煤层智能化无人综采设备的选型配套全部完成，预计在今年10月份可以建成，届时，一号煤矿将建成我国首个智能化煤矿，我们有理由期盼它带给整个煤炭行业更多的惊喜和更加明显的示范引领作用。

（责任编辑：厉克 庞永厚）