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| 從每工0.118噸到88噸：同煤效率的躍進(jìn) | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2019/8/28 11:51:50 頭條 | ||
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1951年馬連掘進(jìn)隊(duì)率先使用電鉆 1974年大同礦務(wù)局首次引進(jìn)英國(guó)先進(jìn)的綜采設(shè)備 特厚煤層大采高綜放開采成套裝備 智能化工作面井下操作室 70年前的8月30日，同煤集團(tuán)的前身大同礦務(wù)局宣告成立。由此，大同礦務(wù)局取得了一個(gè)個(gè)令人矚目的成績(jī)。第一個(gè)電鉆掘進(jìn)全國(guó)最高紀(jì)錄、第一代采煤“土機(jī)組”、第一個(gè)綜采工作面…… 一路走來，從1949年0.118噸/工到如今88噸/工，產(chǎn)量由解放初的8.3萬噸躍升至2018年的1.37億噸，數(shù)字背后是一代代同煤人艱苦卓絕的探索和創(chuàng)新。 與共和國(guó)同齡的大同煤礦成立于1949年，大同煤礦開采的侏羅紀(jì)煤系有最好的動(dòng)力用煤，被稱為“世界動(dòng)力煤細(xì)糧”。為了配得上這一天然的資源優(yōu)勢(shì)，多年以來，同煤人堅(jiān)持自主創(chuàng)新，攻堅(jiān)克難，使同煤集團(tuán)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。 率先在全國(guó)推廣單一長(zhǎng)壁式采煤法 走進(jìn)同煤集團(tuán)展廳，那些掛在墻上的老照片，那些滿目瘡痍的礦井，讓時(shí)光回溯到1949年。 70年前的春天，解放初的大同煤礦一片廢墟，13座礦井除煤峪口礦2號(hào)風(fēng)井3號(hào)層、永定莊礦6號(hào)井以及3號(hào)風(fēng)井7號(hào)層尚有一部分未被破壞外，其余各井均被水淹沒或被大火燒毀。 面對(duì)機(jī)器設(shè)備殘缺不全、工具器械所剩無幾、礦區(qū)內(nèi)3條主要運(yùn)輸鐵路被破壞的困境，大同人拿出開疆破土、從頭再來的革命精神，勘探、排水、設(shè)計(jì)改擴(kuò)建工程，在荒涼的山溝里安營(yíng)扎寨，開始了有重點(diǎn)、有步驟的礦山恢復(fù)工作。 歷經(jīng)3年的勵(lì)精圖治，到1952年末大同礦務(wù)局初具規(guī)模，主要礦井恢復(fù)了生產(chǎn)，并按照當(dāng)時(shí)燃料化學(xué)工業(yè)部要求，作為重點(diǎn)單位在全國(guó)率先進(jìn)行長(zhǎng)壁式采煤法的試驗(yàn)和推廣。 1950年7月23日到9月30日，大同礦務(wù)局先后在永定莊礦6號(hào)井8號(hào)層802回采工作面進(jìn)行單一長(zhǎng)壁式采煤方法的試驗(yàn)，采用截煤機(jī)掏槽，煤電鉆打眼放炮落煤，人工裝煤，運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤的方式。 “解放前哪見過機(jī)器，都是靠手刨車?yán)辛藱C(jī)器，大家都特別珍惜。那時(shí)候，工人都沒文化，文獻(xiàn)資料也特別少，都是摸著石頭過河。經(jīng)過73天的連續(xù)試驗(yàn)，我們最終確定在距工作面4.5米的地方打三排寬3米的木垛，垛與垛相距4米，回撤木垛時(shí)，實(shí)行叉花式留木垛，同時(shí)在下幫壘一道矸石墻，預(yù)防頂板冒落。”已經(jīng)退休的永定莊礦綜采三隊(duì)原隊(duì)長(zhǎng)魏祥回憶道。 新技術(shù)的推廣在考驗(yàn)工人技術(shù)水平的同時(shí)，也考驗(yàn)著整個(gè)礦山的配套能力。1950年，全局出現(xiàn)掘進(jìn)供不上回采的局面。1951年4月，同家梁礦馬六孩、連萬祿在生產(chǎn)過程不斷總結(jié)，提出兩個(gè)半孔道循環(huán)作業(yè)法，使打眼和搬運(yùn)實(shí)現(xiàn)循環(huán)作業(yè)，相互不影響。同年6月，馬六孩、邱德、韓有貴三個(gè)掘進(jìn)組利用兩個(gè)半孔道循環(huán)作業(yè)法，在3米寬、2米高的巷道用27個(gè)工作日掘進(jìn)318.7米，創(chuàng)造了第一個(gè)電鉆掘進(jìn)全國(guó)最高紀(jì)錄。 單一長(zhǎng)壁式采煤法的試驗(yàn)和推廣、兩個(gè)半孔道循環(huán)作業(yè)法的創(chuàng)造以及全面圖表正規(guī)循環(huán)管理法的推行等，使大同煤礦改變了日偽時(shí)期固有的生產(chǎn)模式。 1952年，大同礦務(wù)局在永定莊礦6號(hào)井試用蘇聯(lián)制造頓巴斯——1型康拜因（聯(lián)合采煤機(jī)）采煤，當(dāng)年產(chǎn)煤1.44萬噸。這是新中國(guó)成立后煤炭行業(yè)使用的第一代采煤機(jī)，第一次在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了落煤和裝煤的機(jī)械化。 1949年到1952年，大同礦務(wù)局全員效率由0.118噸/工提高到1.004噸/工；采區(qū)回采率由46.97%提高到74.5%。 從新中國(guó)首個(gè)綜采面到“采裝運(yùn)支”全面機(jī)械化 “一五”期間，已經(jīng)逐步感受到機(jī)械化便利的大同人不斷變革：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)，之后參照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20日成功制成裝煤機(jī)。1959年11月11日，毛阿毛研制的長(zhǎng)壁回采裝煤機(jī)被正式命名為“大同Ⅰ型”回采裝煤機(jī)。 1963年，同家梁礦將波蘭產(chǎn)80型采煤機(jī)改為淺截式采煤機(jī)，即中國(guó)第一代“土機(jī)組”，同時(shí)將配套CKP—30型輸送機(jī)改為可彎曲型，第一次實(shí)現(xiàn)了井下整個(gè)自動(dòng)移溜。這也是機(jī)械化采煤由深截式改為淺截式的開端。 在新的采煤機(jī)還沒有出現(xiàn)的情況下，“土機(jī)組”作為一個(gè)過渡階段的改裝機(jī)械設(shè)備，不僅為大同礦務(wù)局日后的綜合機(jī)械化采煤創(chuàng)造了條件，也為其推廣做好了技術(shù)和設(shè)備上的準(zhǔn)備。 “雖然我們一直在探索，但是由于信息閉塞，各種設(shè)備相比西方國(guó)家仍十分落后。”時(shí)任大同礦務(wù)局機(jī)械動(dòng)力處副處長(zhǎng)的周福全說。 1970年，燃料化學(xué)工業(yè)部要在大同礦務(wù)局煤峪口礦試驗(yàn)全國(guó)第一套采煤綜合機(jī)械化設(shè)備。但是，砂巖頂板硬度大，冒頂事故成為了設(shè)備推進(jìn)最大的攔路虎，木質(zhì)支架無法滿足綜合機(jī)械化設(shè)備的需要。 “最先接到任務(wù)的是中央機(jī)廠，要生產(chǎn)制造我國(guó)第一批摩擦金屬液壓支架145套，而當(dāng)時(shí)的中央機(jī)廠只是生產(chǎn)過‘土機(jī)組’的機(jī)修廠，別說制造液壓支架了，大部分人連見都沒見過這個(gè)新鮮玩意。為此，中央機(jī)廠不得不把臥式車床立起來改裝成桁磨機(jī)。”周福全說。 經(jīng)過半年多不斷的失敗、探索，當(dāng)年底，中央機(jī)廠成功制造的中國(guó)第一批TZ140摩擦金屬液壓支架浩浩蕩蕩運(yùn)到了煤峪口礦。1970年11月28日，在煤峪口礦9號(hào)8710工作面，隨著隊(duì)長(zhǎng)劉景良下達(dá)開機(jī)指令，轟鳴的機(jī)器聲響徹工作面，新中國(guó)第一個(gè)綜采工作面誕生了。 直至現(xiàn)在，綜合機(jī)械化依然貼著“大同煤礦”的標(biāo)簽。而作為第一個(gè)吃螃蟹的人，大同人也深刻體會(huì)到了機(jī)械化帶來的好處：事故減少、產(chǎn)量高、效率高、噸煤成本低，等等。從1970年研制到1974年通過鑒定，大同礦務(wù)局的綜合機(jī)械化之路經(jīng)歷了小批、中批和全工作面三個(gè)階段的試驗(yàn)，最高月產(chǎn)量為2.0057萬噸，相當(dāng)于煤峪口礦同條件工作面的2.06倍，實(shí)現(xiàn)了“采裝運(yùn)支”的全面機(jī)械化。 用好“拿來品”，引進(jìn)消化綜合機(jī)械化開采設(shè)備 1974年，在周恩來總理的高度重視下，我國(guó)引進(jìn)了43套國(guó)外綜采設(shè)備，大同礦務(wù)局分到5套。其中，英國(guó)道梯450/4垛式支架4套，工作阻力450噸，是當(dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)摩擦金屬液壓支架工作阻力的近3倍。 引進(jìn)的設(shè)備在大同煤礦大放異彩，特別是同家梁礦綜采隊(duì)始終保持穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，第一個(gè)月產(chǎn)原煤5萬噸，創(chuàng)造了我國(guó)同類機(jī)組試產(chǎn)期間日產(chǎn)3725噸的全國(guó)紀(jì)錄。1975年，引進(jìn)設(shè)備的產(chǎn)量占全局綜采產(chǎn)量的86.25%。 1977年初，煤炭部在大同礦務(wù)局召開會(huì)議，討論引進(jìn)外國(guó)設(shè)備的必要性。時(shí)任總工程師的向?qū)氳榻B情況。會(huì)上，向?qū)氳陌l(fā)言數(shù)次被打斷，質(zhì)疑聲不絕于耳：洋雞趴窩不下蛋；數(shù)千萬美元可以買多少牛馬；咱們自己生產(chǎn)的設(shè)備1套不行，就上3套……但向?qū)氳冀K堅(jiān)持：“洋雞趴窩不下蛋，我們下力氣消化改進(jìn)，就能讓它下蛋。” 經(jīng)過數(shù)次討論、考察認(rèn)證，1977年底，煤炭部向鄧小平同志匯報(bào)了綜合機(jī)械化開采的巨大優(yōu)勢(shì)，鄧小平同志當(dāng)時(shí)就拍板引進(jìn)了100套設(shè)備，同時(shí)國(guó)內(nèi)制造500套。 1978年，大同礦務(wù)局再次分到18套引進(jìn)的綜采設(shè)備。新設(shè)備上馬前，大同礦務(wù)局派出一個(gè)學(xué)習(xí)交流團(tuán)，走出國(guó)門赴日本學(xué)習(xí)。 “當(dāng)時(shí)，我國(guó)從日本引進(jìn)了8套采煤設(shè)備，分給大同礦務(wù)局3套，分別落戶云岡礦和晉華宮礦，交流團(tuán)由這兩個(gè)礦的16名技術(shù)人員組成。”時(shí)任大同礦務(wù)局云岡礦技術(shù)人員的劉玉高回憶說，“我們?cè)谌毡镜脑O(shè)備制造所實(shí)地培訓(xùn)了1個(gè)月，學(xué)習(xí)采煤設(shè)備安裝調(diào)試；在日本一處礦井實(shí)踐培訓(xùn)了3個(gè)月，專門學(xué)習(xí)現(xiàn)代化礦井的管理方法。這為日后全面推進(jìn)機(jī)械化采煤提供了重要保障。” 引進(jìn)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)在“五五”期間得到體現(xiàn)。1979年，大同礦務(wù)局煤炭產(chǎn)量達(dá)2400萬噸，位居全國(guó)煤炭行業(yè)榜首。同家梁礦綜采一隊(duì)首次突破百萬噸大關(guān)，奪得全國(guó)綜采競(jìng)賽冠軍。 “那時(shí)候，勞動(dòng)競(jìng)賽開展得如火如荼。換班室競(jìng)賽宣傳欄里的標(biāo)題是‘誰英雄，誰好漢，競(jìng)賽臺(tái)上比比看’。”同家梁礦綜采一隊(duì)原隊(duì)員崔向東回憶道，“每個(gè)班組和每個(gè)人的名字都在表格上。今天你所在的班組割了幾刀煤，任務(wù)完成得怎樣，相對(duì)應(yīng)用火箭、飛機(jī)、汽車來代表，牌板上一目了然。每個(gè)班組都不甘落后，有時(shí)為了多割一刀煤，接班的來了也不交班，非要割滿一刀煤再交班。” 1985年，大同礦務(wù)局在沒有增加新井的情況下，產(chǎn)量達(dá)到3000萬噸，成為當(dāng)時(shí)我國(guó)最大的煤炭生產(chǎn)基地，相比當(dāng)時(shí)全國(guó)排名第二的企業(yè)，產(chǎn)量整整高出了1000萬噸。 大采高綜放工藝捧回國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng) 站在3000萬噸的起點(diǎn)上，大同礦務(wù)局的腳步并沒有停止，在建設(shè)燕子山、四臺(tái)兩座年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力900萬噸高效礦井的同時(shí)，積極發(fā)展全機(jī)械化開采。 1985年10月，雁崖礦上馬綜采設(shè)備，配套刮板運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等，使用DZ-16型單體液壓支架代替摩擦金屬支架，回收時(shí)遠(yuǎn)距離卸柱，回柱、采煤、移溜、支護(hù)第一次完成了平行作業(yè)。 1991年至1993年，大同礦務(wù)局銷售收入、利稅總額連續(xù)3年榮列全國(guó)煤炭采選業(yè)榜首，成為“行業(yè)三連冠”；1995年榮獲“中國(guó)煤炭采選大王”稱號(hào)。 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，正式更名為同煤集團(tuán)。這個(gè)與共和國(guó)同齡的老煤企從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的工廠制跨越到了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)自負(fù)盈虧的公司制。 新世紀(jì)伊始，同煤集團(tuán)不斷在經(jīng)營(yíng)管理體制和技術(shù)設(shè)備上大膽創(chuàng)新：在侏羅紀(jì)煤系資源逐漸枯竭時(shí)，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”（以下簡(jiǎn)稱大采高），根據(jù)侏羅紀(jì)和石炭二疊系厚煤層特有的頂板硬、煤層硬特點(diǎn)，探索出世界首例大采高采煤方法。 “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(guó)煤炭工業(yè)技術(shù)委員會(huì)評(píng)為2003年度中國(guó)煤炭工業(yè)十大科技成果之一。”時(shí)任大采高隊(duì)長(zhǎng)的馬志勝回憶道。 大采高建設(shè)的成功，填補(bǔ)了國(guó)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(guó)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)，同煤集團(tuán)成為主要承擔(dān)單位之一。 厚度14米以上煤層的安全、高效、高回收率機(jī)械化井工開采在國(guó)內(nèi)外尚無先例，沒有太多成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，自主創(chuàng)新成了唯一出路。2004年8月27日，中國(guó)工程院院士宋振騏、錢鳴高、尚海濤等18位國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)的專家學(xué)者齊聚同煤，討論安全綜放開采14米以上特厚煤層之路。專家們給出的意見是：放頂煤綜采是首選方法。 明確了方向，工程技術(shù)人員開始會(huì)同全國(guó)各地專家學(xué)者進(jìn)行針對(duì)性的模擬試驗(yàn)，并且先后創(chuàng)立特厚煤層大采高綜放開采三維放煤理論、圍巖控制理論體系，建立特厚煤層大采高綜放開采技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 2010年，該項(xiàng)目在同煤集團(tuán)塔山礦8105工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，煤層平均厚度18.44米，月產(chǎn)量平均90.76萬噸，最高月產(chǎn)量103.5萬噸，回收率88.9%，每工平均工效364.5噸，年產(chǎn)量1084.9萬噸，實(shí)現(xiàn)了瓦斯零超限、無傷亡事故。2012年11月，大采高綜放開采工藝成果捧回國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。 開啟智能化開采的自我革命 隨著操作人員摁下總控臺(tái)啟動(dòng)按鈕，50米開外工作面緩緩啟動(dòng)的機(jī)器轟鳴聲打破了地層深處的沉寂。遠(yuǎn)端的采煤機(jī)穩(wěn)步前行，割煤、推溜、移架，在傳輸皮帶上，滾滾的烏金流水般奔向地面。此時(shí)，在同煤集團(tuán)同忻礦地面調(diào)度指揮中心的智能化總控臺(tái)前，調(diào)度指揮人員通過視頻操控機(jī)組設(shè)備，隨時(shí)掌握井下生產(chǎn)狀況。這是同忻礦智能化綜采隊(duì)在8209工作面遠(yuǎn)程控制自動(dòng)化開采的作業(yè)場(chǎng)景。 2016年7月，由同煤集團(tuán)承擔(dān)的國(guó)家發(fā)改委“同忻礦千萬噸級(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)目在同忻礦8202綜采面經(jīng)過井下安裝調(diào)試，進(jìn)入試運(yùn)行階段。整個(gè)項(xiàng)目用機(jī)器替代工人進(jìn)行井下開采，實(shí)現(xiàn)地面及井下控制中心對(duì)設(shè)備的智能監(jiān)測(cè)和集中控制，大大降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 3年過去了，在同忻礦井下2公里長(zhǎng)、200米寬的8309工作面上，布滿了60多個(gè)高清攝像頭、1500多個(gè)傳感器。3年間，同忻礦自主創(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)制定、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。 “智能工作面建成后，工效提升了100多噸，工作面的回采率提高了10%，8309工作面開采馬上結(jié)束，預(yù)計(jì)銷量可以再提高3%。”同忻礦總工程師段宏飛說。 現(xiàn)在，同忻礦的第三個(gè)智能化工作面即將啟用。他們?cè)诜琶汗に嚿嫌痔岢?#8220;均勻、多輪、等量智能放煤”程序改進(jìn)，計(jì)劃把工作面最后2名放煤巡檢工解放出來，徹底做到采煤不見人。 此時(shí)，在距離同忻只有7公里的塔山礦，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，短短1個(gè)月的時(shí)間日產(chǎn)量達(dá)4萬噸。 智能化工作面、智能化礦井將成為同煤集團(tuán)在下一輪煤炭競(jìng)爭(zhēng)中致勝的法寶。
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