同煤70年：科技創(chuàng)新繪就高質(zhì)量發(fā)展精彩畫卷

文/邱 美

1949年8月30日，大同煤礦集團(tuán)的前身大同礦務(wù)局正式成立。

同煤集團(tuán)70年的發(fā)展史，就是一部以科技創(chuàng)新繪就高質(zhì)量發(fā)展的精彩畫卷。第一個(gè)掘進(jìn)全國最高紀(jì)錄、第一代采煤“土機(jī)組”、第一個(gè)綜采工作面……70年來，同煤集團(tuán)創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)“同煤第一”“行業(yè)第一”乃至“全國第一”，共獲得780項(xiàng)實(shí)用新型專利，180項(xiàng)成果獲得省部級(jí)科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)以上榮譽(yù)，其中，“煤礦井下千伏級(jí)供電系統(tǒng)研究”“厚煤層分層自動(dòng)鋪聯(lián)網(wǎng)液壓支架及配套設(shè)備”“特厚煤層大采高綜放開采成套技術(shù)與裝備”三次榮獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，成為煤炭開采業(yè)中最具科技含量、最具創(chuàng)新活力的企業(yè)之一。

70年來，從手工掘煤到機(jī)械化開采，再到智能化“無人”采煤，同煤集團(tuán)采煤方式變化不僅是山西煤炭產(chǎn)業(yè)的縮影，也代表了中國煤炭工業(yè)的發(fā)展道路和方向。

從揮鍬掄鎬到制造液壓支架實(shí)現(xiàn)全面綜合機(jī)械化開采

70年前，解放初期的大同煤礦滿目瘡痍，一片廢墟，翻身當(dāng)家做主人的大同煤礦工人在黨組織的領(lǐng)導(dǎo)下，生產(chǎn)熱情十分高漲，在荒涼的山溝上安營扎寨，開始了恢復(fù)礦井生產(chǎn)工作。

“當(dāng)時(shí)采煤主要是靠揮鍬掄鎬，手工挖煤，但我和工友們不怕苦不怕累，有時(shí)幾天幾夜都不出井，只為了能挖出更多的煤。當(dāng)時(shí)，同家梁礦馬連掘進(jìn)隊(duì)以馬六孩、邱德、韓有貴為首的3個(gè)掘進(jìn)組，在3米寬2米高的巷道靠手鎬掘煤創(chuàng)下了27天掘進(jìn)318.71米的全國掘進(jìn)煤巷最高紀(jì)錄?！闭f到大同礦務(wù)局成立初期的煤炭開采，作為大同礦務(wù)局第一代煤礦工人的高懷秀老人對(duì)當(dāng)時(shí)的情景記憶猶新，激動(dòng)不已。

1950年9月25日，馬六孩代表煤礦工人出席了全國工農(nóng)兵勞動(dòng)模范代表會(huì)議，并當(dāng)選為主席團(tuán)成員，不僅和毛主席一起合影留念，而且還得到了毛主席親筆簽名的照片。

“發(fā)展煤炭工業(yè)必須要機(jī)械化采煤”。據(jù)高懷秀介紹，1950年7月，大同礦務(wù)局在永定莊礦進(jìn)行了單一長壁采煤法試驗(yàn)，采用截煤機(jī)掏槽，煤電鉆打眼放炮落煤，人工裝煤，刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。1952年10月，又在永定莊礦6號(hào)井試驗(yàn)使用了中國煤炭行業(yè)第一代采煤機(jī)——蘇制頓巴斯——1型(康拜因)聯(lián)合采煤機(jī)，實(shí)現(xiàn)了落煤和裝煤的機(jī)械化。

“在實(shí)現(xiàn)了落煤和裝煤的機(jī)械化后，我們的技術(shù)工人根據(jù)自身礦井特點(diǎn)對(duì)一些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了革新改造。”高懷秀說。

1957年，同家梁礦的鉗工毛阿毛用CKP——11型溜子的減速器和一個(gè)15馬力的電動(dòng)機(jī)作為引動(dòng)力，試裝成最初的裝煤機(jī)后，參照C——153型截煤機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)牽引部進(jìn)行了改進(jìn)，1959年3月成功制成裝煤機(jī)。1959年11月11日，毛阿毛研制的長壁回采裝煤機(jī)被正式命名為“大同Ⅰ型”回采裝煤機(jī)。之后同家梁礦又將波蘭產(chǎn)的80型采煤機(jī)改為淺截式采煤機(jī)，成為大同礦務(wù)局的第二代采煤機(jī)。1966年7月，大同礦務(wù)局使用國產(chǎn)MLQ——64型淺截滾筒式采煤機(jī)與SGW——44型可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)、摩擦金屬支柱和鉸接頂梁配套，順槽配備吊掛式皮帶運(yùn)輸機(jī)，組成了第一個(gè)普通機(jī)械化采煤工作面，實(shí)現(xiàn)了采、裝、運(yùn)機(jī)械化，拉開了大同礦務(wù)局普通機(jī)械化采煤的序幕。

“1970年8月，只是生產(chǎn)過‘土機(jī)組’的大同礦務(wù)局機(jī)修廠經(jīng)過不懈探索，成功制造出我國自行設(shè)計(jì)的大同‘TZ-140型’液壓支架，并在當(dāng)年的11月，在煤峪口礦進(jìn)行了全國第一個(gè)綜合機(jī)械化采煤工作面的工業(yè)試驗(yàn)。”高懷秀說。

自此，新中國第一個(gè)綜采工作面在大同礦務(wù)局誕生了。之后，經(jīng)過兩次修改設(shè)計(jì)方案，1974年成功通過技術(shù)鑒定，定名為“TZ-1型支架”(大同支架1型)，大同礦務(wù)局實(shí)現(xiàn)了“采裝運(yùn)支”的全面機(jī)械化，在全國煤炭行業(yè)開創(chuàng)了全面機(jī)械化開采的先河。

進(jìn)入70年代中期，國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭生產(chǎn)的需求越來越大，但是當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)能力還不能滿足增產(chǎn)的需要。

從1974年開始，大同礦務(wù)局陸續(xù)開始引進(jìn)使用國外先進(jìn)綜采設(shè)備，但原有660v電壓系統(tǒng)無法滿足這些大功率采煤裝備的要求。大同礦務(wù)局開始組織科研人員進(jìn)行技術(shù)改造。通過把千伏級(jí)供電系統(tǒng)的研發(fā)與原有的660v電氣設(shè)備的更新?lián)Q代相結(jié)合，把電壓等級(jí)鎖定在1140v進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，千伏級(jí)供電系統(tǒng)在礦井的應(yīng)用取得了成功。到八十年代，大同礦務(wù)局已在井下33個(gè)綜采工作面推廣使用千伏級(jí)供電系統(tǒng)。1989年7月，“煤礦井下千伏級(jí)供電系統(tǒng)研究”獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，成為同煤集團(tuán)首個(gè)國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。井下千伏級(jí)供電系統(tǒng)成為礦山供電系統(tǒng)發(fā)展建設(shè)中的里程碑，為中國煤炭工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。

從消化吸收到自主創(chuàng)新 三獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)

改革開放以后，同煤集團(tuán)派出學(xué)習(xí)交流團(tuán)，走出國門，學(xué)習(xí)采煤設(shè)備安裝調(diào)試和當(dāng)時(shí)先進(jìn)的綜合機(jī)械化采煤技術(shù)，通過引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新，增強(qiáng)企業(yè)自主創(chuàng)新能力。

1979年，大同礦務(wù)局煤炭產(chǎn)量迅速攀升至2400萬噸，位居全國煤炭行業(yè)榜首。1985年產(chǎn)量更是達(dá)到3000萬噸，成為當(dāng)時(shí)我國最大的煤炭生產(chǎn)基地，相比當(dāng)時(shí)全國排名第二的企業(yè)，產(chǎn)量整整高出了1000萬噸，為改革開放初期國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源供應(yīng)做出了重要貢獻(xiàn)。

“當(dāng)時(shí)對(duì)我們這一代人最大的挑戰(zhàn)就是如何使用和維修這些進(jìn)口設(shè)備，技術(shù)水平跟不上，連怎么使用都是慢慢摸索出來的，設(shè)備出了故障更是半天都修不好?！蓖杭瘓F(tuán)副總工程師、同大科技研究院執(zhí)行院長田利軍回憶說。

在談到如何解決技術(shù)難題時(shí)，田利軍用了“夜以繼日”來形容當(dāng)年技術(shù)攻關(guān)時(shí)的情形。“有時(shí)為了解決一個(gè)技術(shù)難題，我們連續(xù)幾個(gè)月吃住都在單位，奮戰(zhàn)在崗位，為的不僅要學(xué)到這些引進(jìn)的技術(shù)，更要在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新?！?/p>

同煤塔山循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)

1986年到1993年，大同礦務(wù)局進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)進(jìn)口設(shè)備技術(shù)的消化吸收，改進(jìn)開發(fā)應(yīng)用了一系列適用于大同煤層實(shí)際的液壓支架，進(jìn)入了普通綜采機(jī)電設(shè)備國產(chǎn)化階段。同時(shí)，購置國內(nèi)廠家生產(chǎn)的采煤機(jī)，開發(fā)和應(yīng)用了MG、MXA、AM500三個(gè)系列的液壓牽引采煤機(jī)，取代了進(jìn)口的采煤機(jī)。

TZ-720型液壓支架(國家“六五”攻關(guān)項(xiàng)目)在1987年獲得能源部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，ZZ60002135型支撐掩護(hù)式液壓支架獲得能源部1992年科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。1985年至1990年完成的國家“七五”攻關(guān)項(xiàng)目——厚煤層分層自動(dòng)鋪聯(lián)網(wǎng)液壓支架，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)鋪聯(lián)網(wǎng)綜采。該成果攻克了國際采礦業(yè)中的一大難題，屬國際首創(chuàng)，1993年，“厚煤層分層自動(dòng)鋪聯(lián)網(wǎng)液壓支架及配套設(shè)備”再獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

2000年7月29日，大同礦務(wù)局改制為大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司。之后，同煤集團(tuán)不斷在經(jīng)營管理體制和技術(shù)設(shè)備上大膽創(chuàng)新，將開采戰(zhàn)場(chǎng)逐步由3.5米以下煤層向5米以上厚煤層轉(zhuǎn)移。上馬“大采高綜合機(jī)械化采煤方法”(簡稱大采高)，根據(jù)厚煤層特有的頂板硬、煤層硬等特點(diǎn)，探索出世界首例“大采高”采煤方法。

據(jù)田利軍介紹，2007年8月，四老溝礦大采高工作面全部開采結(jié)束，累計(jì)生產(chǎn)煤炭877.8萬噸，多回收煤炭292.6萬噸，創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益11.7億元，被中國煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)評(píng)為2003年度中國煤炭工業(yè)十大科技成果之一。大采高建設(shè)的成功，增補(bǔ)了國內(nèi)外煤炭行業(yè)“兩硬”條件下厚煤層采煤技術(shù)研究的空白，也為日后同煤集團(tuán)一次性采全高工藝奠定了基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗(yàn)。

2003年，國家“十一五”規(guī)劃重點(diǎn)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“特厚煤層大采高綜放開采成套技術(shù)和裝備”正式啟動(dòng)，鑒于“大采高綜合機(jī)械化采煤方法”的成功實(shí)踐，同煤集團(tuán)首當(dāng)其沖，成為了主要承擔(dān)單位之一。

同煤集團(tuán)中央機(jī)廠生產(chǎn)的液壓支架

2010年，該項(xiàng)目在同煤塔山煤礦8105工作面進(jìn)行了連續(xù)3個(gè)月的工業(yè)性試驗(yàn)，工作面推進(jìn)距離463米，生產(chǎn)煤炭273.8萬噸，回收率達(dá)到88%，設(shè)備運(yùn)行符合設(shè)計(jì)要求，國產(chǎn)設(shè)備達(dá)到配套要求。2012年，國家科技部和中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)該項(xiàng)目做出如下鑒定結(jié)果：研發(fā)成功特厚煤層大采高綜采放頂煤開采工藝和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了特厚煤層安全、高效、高回收率綜放開采。

2015年1月9日，在全國科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，“特厚煤層大采高綜放開采關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項(xiàng)目榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。這是同煤集團(tuán)第三次獲此殊榮。

從探索實(shí)施到世界一流 開啟智能化“無人”采煤新時(shí)代

“現(xiàn)在我們只要摁下總控臺(tái)啟動(dòng)按鈕，地下采煤機(jī)就能自如流暢地割煤、推溜、移架，傳輸?！贝┲餮b白襯衣操作智能化綜放設(shè)備的同煤集團(tuán)同忻礦綜采二隊(duì)技術(shù)主管仝小軍說。

依托智能化綜放開采設(shè)備和技術(shù)，同忻礦做到了用設(shè)備替代人工，將采煤工效提高到了88噸/工，同比提升了42%，同時(shí)將頂煤回收率提高到了87%以上，生產(chǎn)能耗較以往降低了5%以上。2018年，同忻礦智能化綜放工作面關(guān)鍵技術(shù)榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)“千萬噸級(jí)綜放工作面關(guān)鍵技術(shù)及示范工程”項(xiàng)目科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

2013年8月，同煤集團(tuán)承擔(dān)了國家發(fā)改委“同忻煤礦千萬噸級(jí)高效綜采關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化示范工程”項(xiàng)目，于2016年底正式在同忻煤礦試運(yùn)行。該項(xiàng)目的投用實(shí)現(xiàn)了設(shè)備替代工人進(jìn)行井下開采及地面與井下控制中心對(duì)設(shè)備的智能監(jiān)測(cè)和集中控制，將采煤工人從危險(xiǎn)的工作面采場(chǎng)解放到相對(duì)安全的順槽監(jiān)控中心甚至地面調(diào)度指揮中心，不僅實(shí)現(xiàn)了減員提效，也進(jìn)一步提升了企業(yè)安全生產(chǎn)的保障能力。

經(jīng)過幾年的實(shí)踐，目前，在同忻礦井下2公里長、200米寬的8309工作面上，設(shè)置有60多個(gè)高清攝像頭和1500多個(gè)傳感器，智能化開采水平顯著提升。與原來8202工作面相比，幾年間，同忻煤礦自主創(chuàng)新改進(jìn)支護(hù)初撐力智能補(bǔ)壓、三角區(qū)域割煤參數(shù)制訂、融合小煤柱開采、煤礦堅(jiān)硬頂板地面壓裂控制技術(shù)等30多項(xiàng)，系統(tǒng)版本從4.0升級(jí)到9.6，使智能化綜放開采技術(shù)再完善、再提升，成為行業(yè)第一、世界一流。

而在距離同忻礦只有7公里的塔山煤礦，同樣先進(jìn)的特厚煤層智能化開采也在有條不紊地進(jìn)行中。據(jù)塔山煤礦生產(chǎn)副總經(jīng)理王磊介紹，該礦1500萬噸智能化綜采工作面是國家“十三五”資源領(lǐng)域重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)“千萬噸級(jí)特厚煤層智能化綜放開采關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”項(xiàng)目工程，也是2019年同煤集團(tuán)十項(xiàng)科技攻關(guān)項(xiàng)目之一。

智能化工作面地面調(diào)度中心

智能化綜放工作面

該項(xiàng)目不僅推廣應(yīng)用了遠(yuǎn)距離集中供液、液壓自移式設(shè)備列車等一系列科技含量高、安全系數(shù)高的新技術(shù)、新裝備，同時(shí)利用礦井的千兆環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建智能化數(shù)據(jù)平臺(tái)和遠(yuǎn)程控制平臺(tái)，構(gòu)成了完善的視頻系統(tǒng)、語音通訊系統(tǒng)及設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。通過在線監(jiān)測(cè)、一鍵啟停、順序啟停等功能，完全實(shí)現(xiàn)工作面以自動(dòng)控制為主、遠(yuǎn)程干預(yù)為輔的自動(dòng)化生產(chǎn)模式，使同煤集團(tuán)打造以數(shù)據(jù)決策為導(dǎo)向的全新生產(chǎn)管理模式又向前邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

“現(xiàn)在操作采煤機(jī)，就像在家里拿遙控器看電視一樣方便。”塔山煤礦采煤機(jī)司機(jī)郭佳偉說，“我們現(xiàn)在已經(jīng)成了白領(lǐng)采煤工人了！”

……

70年來，從人工挖煤到智能化“無人”采煤，從1949年0.118噸/工到如今88噸/工，原煤年產(chǎn)量從成立初期的8萬多噸攀升至如今的1.5億噸，同煤集團(tuán)為我國工業(yè)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)提供了充足的能源動(dòng)力。

70年來，伴隨著共和國前進(jìn)的步伐，同煤集團(tuán)已發(fā)展成為地跨7省18個(gè)市(區(qū))，涉足煤炭、電力、金融、現(xiàn)代煤化工、文旅、物流等產(chǎn)業(yè)的特大型國有現(xiàn)代化能源集團(tuán)，連續(xù)7年入選世界500強(qiáng)企業(yè)。

在新時(shí)代的征程上，同煤集團(tuán)將繼續(xù)高擎科技創(chuàng)新旗幟，拼搏進(jìn)取，攻堅(jiān)克難，砥礪前行，不斷提升煤炭開采科技水平，奮力開拓高質(zhì)量發(fā)展新局面。