百年老礦闊步走上“四化”路
——冀中股份章村礦打造薄煤層自動化工作面紀實
“一部皮帶準備啟動！”10月15日，一聲電腦語音播報，響徹在距離地面600多米的深井巷道內，在集控室工作人員的操控下，章村礦2下3101自動化回采工作面百余臺設備順煤溜依次自動啟車，175米長的回采面上，割煤、推溜、成組移架，烏金滾滾而出……
看著這全自動化工作場景，你能想到這是一個有著近百年歷史、曾幾度關停的老礦嗎？
冀中股份章村礦的開采歷史可以追溯到1922年，是河北省邢臺礦區開采歷史最久的礦井。自二十世紀九十年代后，章村礦由于市場低迷、地質條件復雜、技術裝備落后、煤層薄煤質差等多種原因，生產經營困難，一度瀕臨破產，成為貧窮落后的代名詞。
但，敢為人先的章煤人，始終堅信“方法總比困難多”。
2004年夢圓綜采，2008年在24采區成功實現沿空留巷無煤柱連續開采，2009年安裝國內第一臺大功率薄煤機組，2011年第一套電液控制系統成功運行，2018年開始試驗爆破切頂卸壓沿空留巷技術，2019年實施人工干預下自動化少人工作面和機械自動化沿空留巷系統，2020年升級自動化綜采技術并探索研究機械化高效快速掘進技術……科技創新成為百年老礦發展的強大引擎。
下定決心
2017年，章村礦在去產能政策的調整中穩定下來，卻不得不面對礦井生產設備短缺、老化，采掘接替緊張，安全投入不足等種種困難。為實現礦井長遠發展，全體干部職工達成了“延長礦井服務年限、謀求轉型發展”的思想共識。
“章村礦現生產礦井四井開采至今已有50年，煤層薄，戰線長，環節復雜，職工勞動強度大，工作效率無法提升，發展受到嚴重制約。”
“一線隊伍有近50%的職工為60、70后，年近四、五十歲的職工占據重要位置，在充滿信息化、智能化建設的現代，越來越多的年輕人在排斥這個職業。”
面對這種現狀，2017年底，打造屬于章村礦的自動化工作面的想法已萌芽。礦領導班子科學研判、審慎決策，找難題、破瓶頸，將自動化工作面籌建列入了章村礦2018年的工作謀劃中。“老礦資金不足、生產條件差，建設工作將會異常艱難！”雖有質疑聲，但大家能夠清楚的意識到，實施“科技興安、自動化減人、機械化換人”，是走向“光明”、實現高質量發展的必由之路。
解決勞動強度大、效率差，就要從裝備、生產工藝革新入手，這樣的工作，章煤人并不陌生，他們曾完成過由高檔普采升級為綜采、變炮掘為機掘、由架棚支護升級為錨網錨索支護、推行無煤柱連續開采工藝等大量升級改造工作。豐富的歷史經驗和從不畏懼艱難、勇于挑戰的傳統精神力量，給了這座老礦足夠的信心。
定了就干
自確定打造建設具有章村礦特色的薄煤層自動化工作面后，章村礦迅速組織相關工程技術人員外出考察學習，與北京天瑪、浙江中煤、邯鄲通方、山東黑豹、遼寧鑫豐、河北新四達、河南東尚啟等單位展開合作，攻克技術難題，開發適合生產條件的自動化開采和沿空留巷配套技術，同時，成立攻關小組，制定工作方案，明確責任分工，排列任務清單，設定推進時限……
2018年底，2下3103薄煤層自動化工作面開始圈定，2019年9月初，進入試運行。在不到一年的時間里，他們完成了在別人眼里不可能完成的任務。經歷了一段“看似尋常最奇崛，成如容易卻艱辛”的奮斗歷程。
這期間工程技術人員的商討聲絡繹不絕——
“外出學習中看到的推溜工藝流程，是以距離作為運行的標準參數，但咱們的工作面條件，這樣肯定是行不通的……”
“工作面有起伏，自動移架不能同時進行，得具體試驗一下，看幾架為一組……”
“要在狹窄的留巷內使用機械化裝備，裝備必須小，但功率要大，這個不行，得再多找幾個廠家……”
“我們在31采區3100運煤巷進行了30多米的預裂爆破試驗，目前，充填墻體及周邊圍巖基本保持穩定，圍巖變形量較小，達到了預期效果要求。”
這期間，掘進隊伍打贏了一場“硬仗”——
“根據計劃，為了給后期工作面自動化設備安裝、調試留有足夠的時間，掘進工作必須保質保量按時完成。”
“目前，揭露的斷層以及火成巖，需再次調整切巷開口位置，避開煤層起伏變化較大、構造復雜的區域，為后期回采工作創造良好條件。”
負責2下3103工作面圈定的掘進隊伍，半年以來，先后遭遇大小斷層7個，在進入切巷掘進、即將貫通之際，又遇到火成巖，切巷口前后調整了3次。歷經與工作面斷層、薄煤帶、堅硬巖石的“戰斗”后，2019年8月，該工作面終于順利貫通。
這期間地面機修廠廠房里揮汗如雨——
為了保證大量新裝備能夠順利安裝、運行，章村礦在機修廠內開展了為期14天的地面模擬實驗。正值八月盛夏，綜修車間的大廠房，平均溫度超過了38℃。
維修技術人員、驗收人員在緊張地忙碌著，他們對將要安裝的工作面三級設備、運煤設備、沿空留巷設備及智能系統進行統一的安裝、調試。面對一臺臺陌生的新裝備，他們一面學習，一面嘗試著安裝。同時，為了保證在復雜的地質條件中裝備能都良好的運行，他們進行部分位置的改造，為設備增添“鎧甲”，直至全部通過驗收。灼熱的空氣，讓設備都發燙，埋頭干活的維修人員，工裝早已被汗水浸透。
最后沖刺
2019年8月底，章村礦完成了地面模擬運行及改造后，迅速組織了“運輸大會戰”，陸續出臺《章村礦上、下井物料裝車運輸管理辦法》《30條采掘軌道斜巷運輸安全標準》等條例，利用11天時間，將70臺綜采支架、20余部配套設備運輸到位，自動化工作面進入安裝、調試階段。
2019年9月20日，自動化工作面剛進入試生產階段，所有裝備都在調試階段，就接到通知，冀中股份公司定于10月下旬在章村礦召開自動化開采、沿空留巷技術現場會。
在現場會到來之前的30多個日日夜夜，章村礦進入了沖刺階段，所有單位在做好日常工作的前提下保持一致團結，為自動化工作面建設開辟了“快速通道”。
“通風區更換了留巷位置500米舊風筒……”
“運輸區劃分黨員責任區，確保電機車、‘五小’完好率達到100%……”
“物管科全力保證物資設備配件保質保量及時到貨……”
而作為焦點的2下3103工作面，條件復雜，縱然進行過多次地面模擬實驗，安裝、調試仍然困難重重，巨大的壓力與緊張感充斥著整個礦區。
“由于生產需要，調試工作與生產必須齊頭共進，續加支架，機組割煤，哪一樣工作也不能落下。”吳景濤是綜采二隊的技術員，也是現場會那天，在井下集控中心負責操作的人員，緊張之余，他最擔心的是監控畫面出現卡頓或者信號中斷，每每回想，都心有余悸。
由于初期安裝的普通四芯通訊電纜，無法滿足傳輸距離要求，經過商榷，他們迅速更換了1200米的光纖電纜，保證了監控畫面的清晰流暢。但問題也隨之而來，跟隨回采工作面的推進，內部結構細如發絲的光纖電纜長度需要隨時調整，不小心就會發生折斷，維護的熔接設備“身價”不菲，全礦僅一臺，且需要專業人員進行操作，一旦發生折斷，結果可想而知，這讓吳景濤在內的所有人都十分擔心。
綜采二隊的干部職工作為項目建設的直接受益單位，肩負起重要使命，緊急采取應對措施，在關鍵位置安裝保護裝置，嚴抓人員日常的規范操作，并選擇經驗豐富的支架工輔助工作面運行，杜絕生產中的“生拉硬拽”，職工們開始深入了解眼前的“新鮮事物”，下班后培訓課中學，井下現場學，交接班時相互學。
在所有人的努力下，工作面運行逐漸步入正軌。
終于，2019年10月24日，順利召開了股份公司自動化開采、沿空留巷技術現場會，以嶄新的面貌迎接了領導和各單位人員的參觀指導，受到了認可和好評。
擔當奉獻
53歲的副總工程師賈國平在籌備階段，先后到山西、河南、山東等已建成的自動化工作面進行了實地學習，與其他工程技術人員一起，對比、選擇設備型號，設定的運行方案，深入現場勘察，反復驗證，為自動化工作面的成功運行提供了至關重要的依據。
機電技術副總工程師秦志清，為及早地開展裝備的選型、試驗，每天聯系廠家，查看設備，處理各種電話及工作安排。在工作面建設期間，忙碌和繁瑣的工作讓他身體一度難以承受，住進了醫院。
機修廠綜修車間主任劉志學，是車間里的“頂梁柱”，面對人員少、新手多、設備種類繁雜，他不低頭、不退縮，帶領車間一班人，圓滿完成日常綜采、綜掘各項設備維修任務的同時，檢修液壓支架66架，730/264刮板運輸機1套、710機組1套等多種新工作面安裝所需設備。
機修廠副廠長申瑞，作為綜修車間的主要負責人，在2下3101自動化工作面籌備過程中，面對支架型號的變化，連續一個月扎在車間里，與維修人員一起對設備進行改造、試運轉，成功將自動化設備重新布置到新支架上，按時完成了設備的檢修改造和聯合試運轉工作。
面對這從未接觸過的新裝備、新技術，32歲的綜采二隊技術員吳景濤，撇下出生不久的小女兒，每日不厭其煩地查閱資料、咨詢廠家，一面在井下緊盯安裝現場，一面泡在機修廠車間查看設備調試，在工作面試運行期間，沒日沒夜地跟隨廠家技術人員下井處理故障，從一無所知到成為了最熟悉這些設備的人之一，并多次作為現場操作員，向各級領導們展示了章村礦的自動化開采技術。
綜采二隊作為負責自動化工作面運行的單位，隊長李有全組織人員及時借鑒其它自動化工作面的成熟經驗，結合生產實際制定了《自動化設備聯合運轉管理制度》。規范具體遠程操作的流程、明確生產過程中的注意事項、強化自動化設備的日常維護、細化各級管理人員的職責，全力保持自動化工作面的良好運行，發揮自動化裝備優勢，在迎接各級領導和兄弟單位參觀交流的同時，完滿完成各項生產任務指標。
……
這樣默默奉獻的人還有很多，他們連續奮戰、廢寢忘食，他們不講條件、無悔付出，正是他們在平凡的崗位上創造著不平凡的業績，才有自動化工作面的成功運行，才有“四化”建設的步步推進，才有企業的持續發展。
今非昔比
在推行該技術以前，回采作業一崗一人，留巷作業則需要單獨的一支隊伍。
在煤層厚度最低時不足1米時，人員只能蹲著或匍匐作業，一個工作面100多臺支架，100多個手把閥組，平均每班移架少則4、5次，人員頻繁往返工作面內，強度大，操作困難，安全系數差。
現在的工作面，根據工作面條件設定了5個支架為一組自動推移，56個高清攝像頭，30多個LED照明燈外加紅外感應裝置，遠程操控就能采出煤，在工作面有起伏或遭遇斷層時再配合人工輔助，最大程度地將職工從高危惡劣的工作環境和繁重的體力勞動中解放出來。
工作面使用了采煤機遠程控制系統、支架電液控制系統、乳化泵站過濾及自動配比系統等8大系統，通過工作面高速以太網將各系統數據傳輸到井下集控中心和地面調度室監控中心，可以在集控中心通過遠程人工干預手段對設備進行遠程操控，實現采煤機遠程視頻割煤為主，人工現場干預為輔；液壓支架以跟隨采煤機自動序列工作為主，人工現場干預為輔；輔助運輸設備集中自動化控制，實現集視頻、語音、遠程控制為一體的自動化少人工作面。
留巷作業受到的好評最多。由于狹小的作業空間最低僅1.1-1.2米的高度，人工臥底時職工只能先給自己“挖個坑”，站到“坑”里干活，應用110工法開采機械化沿空留巷技術后，通過在工作面運用“預裂爆破切頂卸壓”技術，結合自制的可伸縮U型鋼支架配合雙層金屬網，對留巷空區側進行擋矸和支護，巷道頂、底移近量可減少50%-60%，充分降低了巷道變形量；采用倒拉式永磁滾筒皮帶機和巷道修復機，可將留巷作業人員由每天30人減少到每天10人，取消了原有的隊伍，由綜采二隊一并管理。
從事留巷臥底的職工趙利明，現在已經在學習如何操作巷道修復機。這個又稱六軸機器人的設備，可以在留巷狹小的空間，進行360°旋轉無死角作業，“這比之前的人工臥底不知道強多少倍！”趙利民感慨道。
截至2020年上半年，章村礦自動化工作面工效較未應用自動化技術時，整體提高了86%（含留巷人員）。沿空留巷成本較之前每米可節約2468元，每年可節約成本246.8萬元。同時，在礦井開采中，減少了巷道開采量，提升了煤炭資源回收率，更是為企業帶來了巨大的經濟收益。
一分耕耘一分收獲。在股份公司的大力支持下和全體干部職工的努力下，章村礦積極打造適應自身開采條件的自動化工作面，成為河北省首家將自動化開采技術和110工法沿空留巷技術相結合應用的礦井。由章村礦申報完成“復雜薄煤層工作面機械化沿空留巷系統研究及應用”科技項目，經專家鑒定達到了國際先進水平，并榮獲中國煤炭工業協會科學技術獎二等獎、冀中能源集團科級進步一等獎。
2020年，在冀中股份公司“建設又強又大企業集團”的號召下，章村礦全體干部職工以“功成不必在我”和“功成必定有我”的擔當，快速完成了首個自動化工作面的“搬家倒面”，持續發揮自動化裝備技術的優勢，并根據開采的地質條件，開展了“端頭斜切進刀”工藝的研究應用，進一步完善集中控制系統，提升自動化水平。
第二個自動化工作面2下3101工作面投入運行后，章村礦順利迎接了河北省煤監局、開灤集團等單位的檢查和交流學習工作。10月16日，冀中能源集團在章村礦組織召開了自動化開采、沿空留巷技術現場會，再次展現了“四化”技術帶來的日新月異的變化。
“在開展自動化回采工作面建設的同時，我們也在不斷擴大‘四化’技術的應用范圍，全面建設契合煤炭企業發展的現代化礦井。”章村礦礦長單福友說到。
2020年，章村礦聚焦掘進支護時間長、炮掘巷道成型效果差、人工聯網速度慢等難題，成立了“機械化快速高效掘進綜合技術研究與應用”項目，使用了新型液壓挖裝機、錨網連扣機，并正在探索研究掘錨分體式液壓鉆車，旨在全力提升掘進效率；開展機電監控中心建設工作，對皮帶、泵房、主通風等地點監控信號進行集中管理與調度；34歲的洗煤廠廠長涂軍帶領青年團隊，積極開展科技創新，實現了“掌上”監視、大范圍“無人值守”，2020年上半年人均工效創歷史新高，達46.81噸/工。目前他們正全力籌備“智能撿矸”項目，全面落實新技術、新工藝、新裝備代替人工作業，實現礦井生產的更加安全高效。
與此同時，為了進一步推進企業“四化”建設，章村礦選拔20名工程技術人員成立“四化融合攻關小組”，以“制度化”教育、“對標式”學習、“課題式”培訓模式，全力打造“四化”建設的優質人才。
一路坎坷一路奮進，一路拼搏一路高歌。在推進的“四化”路上，章村礦仍有無數的高山需要跨越，仍有無盡課題需要探索，章煤人將堅持鍥而不舍、務實創新的奮斗精神，向著“建設又強又大企業集團”目標，奮勇前行。
（位丹丹 史玲）