數(shù)字礦井——孫村煤礦科技興安建設(shè)巡禮

??? “科技是第一生產(chǎn)力”，這洪鐘巨響搬的科學(xué)論斷推動了社會的迅猛發(fā)展。孫村煤礦，一座具有百年開采歷史的老礦，依托創(chuàng)新，挑戰(zhàn)極限，向浩瀚煤海進(jìn)軍，向未知領(lǐng)域開拓，創(chuàng)造奇跡，譜寫輝煌，奏響了“科技興安”的發(fā)展強(qiáng)音。?

??? 早在1851年孫村煤礦就有煤炭開采歷史記錄，1948年，正式建礦投產(chǎn)，是新汶礦區(qū)建設(shè)和發(fā)展的基礎(chǔ)礦。目前采深1350米，是亞洲開采最深的礦井，也是全國開采難度最大的礦井之一。

??? 2008年，孫村煤礦安全產(chǎn)煤140萬噸，掘進(jìn)總進(jìn)尺23488米，企業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到30.2億元，實(shí)現(xiàn)利潤4.26億元，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均創(chuàng)建礦以來最好水平。

?? ?許多人疑惑，一個資源型礦井，采到60年以后，緣何沒有遇到不可避免的衰退，反而愈發(fā)強(qiáng)壯了呢？奇跡背后是付出，孫村礦作為全國老礦深井的典型代表，趟出的是一條老礦科技興安之路，依托科學(xué)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了涅磐再造。

??? 深度突破——數(shù)字礦井建設(shè)的“金鑰匙” 時光追溯到十多年前，深井老礦的綜合病癥在孫村礦身上集中顯現(xiàn)，壓力大、地溫高、戰(zhàn)線長、環(huán)節(jié)多、人員多、系統(tǒng)復(fù)雜，生產(chǎn)效率低下，安全難以保證，礦井的生存發(fā)展面臨一系列瓶頸問題。

?? ?向深部進(jìn)軍就是向極限挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)極限就必須突破思維定勢。作為亞洲最深的礦井，是困難更是機(jī)遇，老礦深井猶如一塊實(shí)驗(yàn)良田，等待著科技開發(fā)利用，孫村礦正是圍繞做大做強(qiáng)“深井科技治災(zāi)”，變“包袱”為“財富”，尋到了一把通向深部開采的“金鑰匙”。

??? 科學(xué)發(fā)展之門徐徐打開，科技興礦戰(zhàn)略逐步落到實(shí)處。建立三級創(chuàng)新保障體系，完善“四位一體”科技創(chuàng)新管理制度，健全全員科技創(chuàng)新考核激勵機(jī)制，每年拿出200萬元用于科技創(chuàng)新獎勵。創(chuàng)新理念從“就問題解決問題”到“主動尋找問題”轉(zhuǎn)變，老礦再造的希望之火熊熊點(diǎn)燃。

??? 系統(tǒng)集優(yōu)化——數(shù)字礦井建設(shè)的“開山斧” 孫村礦歷經(jīng)六個水平開采，自上世紀(jì)八十年代率先進(jìn)入深部開采，礦井主運(yùn)通過九級接力式提升，每個開采水平都設(shè)有排水、供電等系統(tǒng)，高溫作業(yè)地點(diǎn)職工忍受疲憊的煎熬，戰(zhàn)線長、崗位多、人員多，不安全系數(shù)低。集團(tuán)公司決策者對孫村礦的發(fā)展進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)理，提出用系統(tǒng)優(yōu)化根治老礦深井綜合病癥，這項(xiàng)工程歷時十年，歷經(jīng)不懈攻關(guān)，最終成為一把洞開深部開采之門的“開山利斧”。整個工程累計投資3億元，對主運(yùn)、副提、通風(fēng)、排水、降溫、供電、洗選等九大系統(tǒng)進(jìn)行全面優(yōu)化。僅主運(yùn)系統(tǒng)優(yōu)化一項(xiàng)，膠帶機(jī)由9部減少為3部，轉(zhuǎn)載煤倉由3個減為2個，運(yùn)輸環(huán)節(jié)由20個減為5個，崗位維修工由232人減為100人；整個主運(yùn)系統(tǒng)年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用、維修費(fèi)、工資等費(fèi)用550萬元。

??? 整個系統(tǒng)優(yōu)化報廢近5萬米巷道，累計解放可采儲量1240萬噸，等于在邊生產(chǎn)邊改造的情況下，再建了一座新礦井，年產(chǎn)量由100萬噸躍升到140萬噸。年增效益5000余萬元，節(jié)約各類費(fèi)用1500余萬元，煤炭生產(chǎn)職工總?cè)藬?shù)由5120人降到2981人。孫村煤礦一舉成為新礦集團(tuán)老區(qū)最具生機(jī)活力、最具發(fā)展前途的礦井之一。

??? 采掘機(jī)械化——數(shù)字礦井建設(shè)的“頂梁柱” 源于對老礦深井科學(xué)發(fā)展的不懈追求，源于對于本質(zhì)安全型礦井創(chuàng)建的清晰定位，孫村礦科技興安的步 伐越走越堅決。

??? 許多人認(rèn)為“超深礦井難以實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化采煤”，孫村礦突破思維定勢，走出“以綜合機(jī)械化推動深井安全發(fā)展”的新路子。

?? ?在對礦井各煤層工作面情況和綜采設(shè)備應(yīng)用可行性進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，孫村礦探索成功在-800米水平以下薄煤層使用綜采技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了薄煤層開采的全自動化，不僅解放了勞動力，而且單產(chǎn)比同等條件下高檔普采提高4倍以上，礦井的本質(zhì)安全度大幅提高，成為全國第一家在-800水平以下深部成功應(yīng)用綜采設(shè)備開采薄煤層的礦井。截至目前，孫村礦綜采機(jī)械化程度達(dá)到100%，綜掘機(jī)械化程度達(dá)到97%。

??? 在不斷向深部開采的過程中，孫村礦敢于突破思維定勢，不斷進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。煤炭開采的傳統(tǒng)程序是下行開采，但孫村礦打破傳統(tǒng)，變“下行”為“上行”，實(shí)施反程序開采，深井復(fù)合頂板回采工作面管理難度大、巷道支護(hù)難等技術(shù)難題因此迎刃而解，深部煤炭的經(jīng)濟(jì)開采和安全開采成為現(xiàn)實(shí)，－800水平以下2400萬噸的可采儲量得以釋放，礦井在20年內(nèi)將產(chǎn)生25億元的效益，實(shí)現(xiàn)了煤炭開采技術(shù)的突破性革命，令技術(shù)專家們對孫村礦的技術(shù)創(chuàng)新能力刮目相看。

??? 綜合自動化——數(shù)字礦井建設(shè)的“新引擎” 井下“無人值守、無人則安”是煤炭人執(zhí)著的追求，孫村礦全力付諸實(shí)踐，將深井老礦的自動化建設(shè)推向新的高度。

??? 走自主研發(fā)之路，成功建成輻射強(qiáng)大的礦井工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，將礦井排水自動化系統(tǒng)、水文自動監(jiān)測系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)、高低壓供配電系統(tǒng)、采區(qū)供配電系統(tǒng)、原煤主運(yùn)輸自動化系統(tǒng)、采區(qū)原煤運(yùn)輸自動化系統(tǒng)、壓風(fēng)機(jī)變頻自動控制系統(tǒng)、礦燈自動監(jiān)測管理系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、礦井無線通訊系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、礦燈自動監(jiān)測管理系統(tǒng)、礦井網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)、地質(zhì)礦圖數(shù)字礦山系統(tǒng)等20余個子系統(tǒng)與局域網(wǎng)管理信息系統(tǒng)進(jìn)行無縫鏈接和集成，打造形成數(shù)字化傳輸平臺，使礦井在“采、掘、運(yùn)、風(fēng)、水、電、安全”等生產(chǎn)環(huán)節(jié)全面實(shí)現(xiàn)信息化、自動化。

??? 為確保礦井災(zāi)害天氣停產(chǎn)全員撤人，對泵房、配電所等重要崗位進(jìn)行自動化改造，3個水平水泵全部在地面集中控制室開停，泵房、配電所內(nèi)全部安裝網(wǎng)絡(luò)視頻攝像儀，實(shí)時全方位360度監(jiān)控，數(shù)據(jù)及時傳送到地面遠(yuǎn)程監(jiān)控室, 實(shí)現(xiàn)了井下泵房無人值守。

??? 進(jìn)行水文監(jiān)測信息化改造，安裝7套流量自動監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，重要地點(diǎn)安裝11套攝像探頭，在華源三立井安裝2套水位自動監(jiān)測傳輸系統(tǒng)，使水文監(jiān)測實(shí)現(xiàn)了自動化數(shù)據(jù)傳輸。

??? 在井上熟練操作鼠標(biāo)即可完成對井下主運(yùn)皮帶機(jī)、主井強(qiáng)力皮帶機(jī)的地面集中自動控制。26名絞車司機(jī)光榮離崗，在井上熟練操作鼠標(biāo)即可完成開停機(jī)控制，年減少運(yùn)行費(fèi)用120萬元。

??? 采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)自動化，采用PLC控制，通過自動、單機(jī)、維修三種運(yùn)行方式，對工作面跟面皮帶機(jī)、上運(yùn)皮帶機(jī)以及采區(qū)煤倉給煤機(jī)等運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。

??? 以實(shí)時安全綜合信息為內(nèi)容的礦井安全管理系統(tǒng)，日夜不停對生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)行全過程、全方位的數(shù)據(jù)運(yùn)行分析，綜合防塵自動進(jìn)行噴霧，隔爆水袋自動加壓注水。監(jiān)測監(jiān)控、束管監(jiān)測對井下瓦斯、煤塵、風(fēng)量、溫度、通防設(shè)施、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

??? 以礦工帽為載體，對礦工進(jìn)行井下安全定位查詢和輔助考勤，礦工走到哪里，數(shù)字信息傳遞到哪里,職工手握“小靈通”即可實(shí)現(xiàn)井上下信息對接，自動化信息化技術(shù)擔(dān)當(dāng)起礦工的安全保護(hù)神作用，為守護(hù)礦山的安全，織就了一張龐大的無縫鏈接網(wǎng)。

??? 成功進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件下大坡度柴油動力單軌吊機(jī)車的引用論證，推廣使用三部單軌吊，小絞車設(shè)備騰空，軌道消失，人員減少、環(huán)節(jié)簡化，開創(chuàng)了采區(qū)輔助運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)革命。以柴油做動力，孫村礦在-1100大巷成功使用柴油機(jī)車代替電機(jī)車，消除了架空線安全隱患，為輔助運(yùn)輸提供了有力安全保障。一系列現(xiàn)代化、數(shù)字化的新設(shè)備新工藝的投用，猶如為礦井動力系統(tǒng)更換了新引擎，老礦升級換代，愈 加青春勃發(fā)。

??? 在此基礎(chǔ)上，孫村礦科學(xué)實(shí)踐回報礦工，在集團(tuán)公司內(nèi)率先推行五天工作制，礦井無人值守、自動化運(yùn)行，科技興安理念攀升到以人為本、關(guān)愛員工這一新的平臺。

??? 循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)化——數(shù)字礦井建設(shè)的“推進(jìn)器”“廢物是被放錯地方的資源”，孫村礦通過對廢水廢氣廢渣的綜合治理，實(shí)現(xiàn)變廢為寶式的綜合利用，鍛造循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈條，結(jié)出了累累碩果。

??? 矸石山變成聚寶盆，廢渣里流出滾滾效益。孫村礦在國內(nèi)首創(chuàng)進(jìn)行煤矸石似膏體自流充填技術(shù)研究，將地面煤矸石作為骨料進(jìn)行井下充填獲得成功，成為國內(nèi)綠色開采的典范。年消化200余萬立方矸石，解放矸石占地200多畝，解決“三下”壓煤開采難題，井下1000多萬噸保護(hù)煤柱得以釋放。實(shí)現(xiàn)了以矸換煤的新突破，填補(bǔ)了我國軟巖礦山應(yīng)用高濃度似膏體充填技術(shù)的空白。孫村礦再次成功運(yùn)用產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作的手段，將此項(xiàng)技術(shù)鏈接到燕趙大地，承接河北峰峰集團(tuán)總價1971萬元的充填“交鑰匙”工程。目前已有全國近20家煤礦洽談合作。

??? 為實(shí)現(xiàn)綠色開采，孫村礦依托頂峰熱電廠，打造“煤、電、建”循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈，利用煤炭生產(chǎn)附屬物煤矸石進(jìn)行發(fā)電，產(chǎn)生的粉煤灰、爐渣成為水泥廠、制磚廠重要原料，并可進(jìn)行充填利用，余熱作為礦區(qū)供暖熱源，成為吃干榨凈、循環(huán)生金的精彩之作。

??? 對礦井水進(jìn)行綜合利用，凈化后的直飲水直接輸送到采掘工作面，礦工們告別背水下井時代，隨時隨地喝上甘甜可口的礦泉水。結(jié)合千米立排系統(tǒng)的成功運(yùn)行，將外排礦井水進(jìn)行綜合利用，達(dá)到國家一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，北立井、開發(fā)區(qū)職工高興地喝上“千米純”凈化水。廢風(fēng)里也能創(chuàng)造效益，孫村礦把回風(fēng)井中蘊(yùn)含發(fā)巨大熱能進(jìn)行充分挖掘，自主研發(fā)利用噴淋方式提取礦井回風(fēng)中的熱能，為北立井井口提供供暖熱源，取消燃煤鍋爐，實(shí)現(xiàn)了礦井乏風(fēng)熱能利用“零”的突破。不僅解決了熱能利用不足的問題，而且凈化了空氣，降低了噪聲，每年創(chuàng)效200余萬元，節(jié)能減排、一舉多得。

??? 為身處千米井下的礦工送去清涼，用科技詮釋人文關(guān)懷。孫村礦自2004年以來，在全國煤炭行業(yè)首家自主研發(fā)實(shí)施冰冷低溫輻射降溫技術(shù)對井下進(jìn)行降溫，采掘工作面風(fēng)溫平均降低5～7度。經(jīng)國家科委鑒定達(dá)到國外內(nèi)煤礦首創(chuàng)，世界領(lǐng)先水平。其中，礦井冰冷低溫輻射降溫系統(tǒng)、井下融冰池、井下裸管和噴淋結(jié)合降溫裝置、礦井空調(diào)用低溫涌水降溫裝置獲得國家新型實(shí)用專利技術(shù)稱號，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式解決了深井高溫?zé)岷﹄y題。孫村礦圍繞原創(chuàng)專利，推進(jìn)高溫礦井降溫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，建成了集降溫設(shè)計、機(jī)械制造、技術(shù)指導(dǎo)、設(shè)備安裝于一體的“新雪”制冷降溫研發(fā)專業(yè)化公司，橫跨4省為8大企業(yè)集團(tuán)16家大型礦井進(jìn)行制冷降溫系統(tǒng)工程設(shè)計安裝，產(chǎn)值突破6億元。

??? 這一項(xiàng)項(xiàng)自主研發(fā)的深井開采成果和經(jīng)驗(yàn)讓孫村礦擁有了一整套深井老礦發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，正是這些關(guān)鍵技術(shù)撐起了百年老礦科學(xué)發(fā)展的未來和希望。

??? 因?yàn)榭萍紕?chuàng)新的源動力，奇跡無時不在這里發(fā)生。每一個奇跡，都包含著獨(dú)到的智慧，演繹著動人的故事，宣示著英勇的探索。到2010年孫村礦總產(chǎn)值將達(dá)到50億元，全面建成數(shù)字化礦井。在科技興安的征程上，孫村煤礦將用一往無前的豪情，用永不言敗的壯志，挑戰(zhàn)極限，開創(chuàng)未來，讓科技之光映照煤海，幻化新的光華！

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