综机研制“一四零”墨浪滔滔腾蛟龙
——国产第一个综合机械采煤工作面诞生记
2014-08-09万振声
文/万振声
综机研制“一四零”墨浪滔滔腾蛟龙
——国产第一个综合机械采煤工作面诞生记
文/万振声
新中国诞生至今,煤炭能源在我国的能源构成中一直占据着主要位置。尽管国家的重视程度在各发展时期有所不同,但是落在煤炭工业肩头的负荷始终沉重。建国以来,一代又一代煤炭人为了解决产需矛盾、努力实现安全生产作出了不懈努力,在薄弱的工业基础和贫困的经济条件下,自力更生研制和引进国外设备,采煤工艺改革发展迅猛,机械化采煤程度得到跨越式提高。如今,中国煤炭产量已经由1978年年产6亿吨跃升至2013年的37亿吨,煤炭事业已经跨入国际先进行列。但是历史演进不会被忘记,回眸望去,每一个攀登的印记清晰可辨,昔日国产第一个综合机械采煤工作面诞生时工厂的焊花、井下组成的钢铁长廊至今历历在目,令共和国第一代煤炭人自豪不已……
时代的重托
时光倒流回到1970年。中国刚刚遭受了一场史无前例的文化大革命,国民经济、人民思想遭受重创,经济跌落至崩溃边缘,精神恍惚、生活困难、煤矿停产、电厂停电、交通受阻,经济生活景象一派萧条。
煤炭工业进入文革后的生产恢复时期,当时的燃料化工部焦急如焚,四处寻求解围对策,希望尽快把煤炭生产搞上去:一方面向煤炭战线发出增产节约的号召;另一方面下发文件提出向机械化进军,要求开滦、大同、京西局等三个重点矿务局作为首批试点单位。
大同矿务局(现为同煤集团)与太原煤炭研究所分院(现为煤科总院太原分院)临危受命,立即组建了“三结合”研制攻关组。主攻方向为长期困扰生产的煤层硬、顶板坚硬等影响机械化发展的难题,研制强力支护设备,改革落后的人工支护工艺,实现机械化采煤一条龙生产线。方向明确,任务具体,要求迫切,这是全面扭转全国煤炭生产被动局面的一招妙棋,也是国内无前例可因循的一道难题,更是那个时代赋予煤炭人的一项历史重托。
两个“三结合”组织
攻占机械化采煤,各个时期都有倡导,但搞综合机械化,在中国却是一条没有前例因循、没有经验借鉴的新路。
当时已有的采煤设备都是单体运转机械,效率低下、功能单一、改进提高慢、机械故障多。按照当时的想法大家一致认为:“作为煤矿工作者,面对老旧采煤工艺给矿工带来的安全隐患,不能畏缩不前,攻占综合机械化采煤是形势发展的需要,是中央经济修复时期增产节约的重要战略,只能迎难而上没有退路。尽管对综合主攻大同‘两硬’的问题还处于‘丈二和尚摸不着头脑’的阶段,在攻关前行的道路上肯定会有各种困难,但是只要有上级的支持和广大煤矿工人的期盼,只要有群众的广泛支持,有‘三结合’这个智囊团队,总会走出一条新路。”
经过仔细酝酿后,最终根据层次搭建了“三结合核心组”和“三结合攻关组”两个“三结合”组织。“三结合核心组”,担负试验定向和排忧解难,请参与单位的领导组织起来合谋共济,各自完成分解到的公关任务,起保证作用;“三结合攻关组”,将攻关需要的专长科技人员、工厂的老技师、矿山一线老工人,组合在一起,形成智囊实战团队,发挥战斗堡垒作用。
事后的顺畅运转和取得的成就都表明,这个组织形式是科学的、有效的,是一个卓有建树的团队!
请让我们记住他们的名字——
“三结合核心组”:
组长:万振声(大同矿务局副总工程师);
副组长:周子义(大同矿务局科研所所长),刘析戎(太原煤炭研究所副所长),郑会持(太原煤炭研究所工程师),于庆喜(大同矿务局局中央机修厂副厂长),孟修儒(大同矿务局局中央机修厂副厂长),陈志和(大同矿务局煤峪口矿书记),童元仓(大同矿务局煤峪口矿副总工程师)。
“三结合攻关组”:
太原煤炭研究所:李学谦,唐忠勤,小郭,柏朝俊,曹自由等;
大同矿务局科研所:萧鼎铭,李春,杨曼淑,郭嵩峰,孟贵儒,万振声,高鹤林,姚兴强等;
大同矿务局煤峪口矿:田川琰,刘日荣,刘景良,许二等;
大同矿务局中央机修厂:机工车间,金属支柱车间,大修车间,铆焊车间等。
可以看到,在这份长长的名单中,既有总工程师、工程师、技师和煤机厂厂长,也有采煤队长刘景良和老工人许二,还有科研人员小郭,以及很多无名的奉献者,他们只能以车间名称来代表。
在攻关的路上
这是一场艰苦的战役。
核心组精心选择的主战场是大同矿务局煤峪口矿9#煤层8710工作面。试验工作面用精确的工程语言被描述为:该工作面由两个普采工作面合并而成,顶板岩层稳定,长度187米,煤层高0.9~1.4米,推进长度550米,采区运输环节通畅,适宜机械化开采的要求。试验目标是:通过攻关试验,提高薄煤层生产水平。
工作面设备配套清单显示,完全由国产设备组合而成:张家口煤机厂试制的SCW-160型工作面可弯曲运输机一部,鸡西煤机厂制MLG-80型采煤机,无锡煤机厂研制的浮化液泵站,大同中央机制厂试制的TZ-140型145台液压支架和45台第二代TZ-I型鉴定支架,国产带宽0.8米可伸缩吊挂皮带。
毫无疑问,液压支架的试制和研制会成为系统成败的核心与关键。大同中央机修厂承担了这项工作任务。机修厂厂长于庆喜深知任务艰巨,深知首战之重务求全胜的道理,他向全体职工总动员说,“明知山有虎偏向虎山行!我们哪怕脱层皮掉块肉,也要会战45天,坚决优质完成任务”!
TZ-140支架是机修厂的处女作,也是机修厂人的“立志支架”。145台支架是在时间紧迫的情况下承担的,当时厂内装备薄弱,与液压系统制作高要求很难匹配,单单依靠厂内力量几乎无法完成。
那是一个倡导精神力量的时代。后来有人描述当时的场景是:“各车间和班组纷纷响应表决心、应挑战,广播里响起《咱们工人有力量》鼓舞人心的歌声,把攻关任务推向高潮……”
“车间‘八姑娘战斗队’是一支组建时间不长的电焊切割小组,技术等级参差不齐,依靠老技工传帮带和年轻人刻苦学,腿蹲肿,眼熬红,掌握了焊接技术,变成了主力军。”
“支柱车间承担支架的顶梁及座箱的下料与焊接。由于车间狭小、设备不配套,出现了工期与质量的矛盾。工人们抱着‘有条件要干,没有条件创造条件也要干好’的决心,头顶烈日,走出车间,挥汗如雨。”
“在柱体加工后清洗铁屑时,采取油洗、浮液洗以及磁铁清除,仍达不到要求,最后工人们巧妙地使用白面团粘的办法解决了。”
当然,更多的问题是通过夜以继日的试验和反反复复的实践,在一次又一次的摸索中找到了解决方法。从石油部调用的厚壁钢管存在材质问题,弯曲变形同心度不合要求;车间镗床功能不适应,立柱缸体深镗床行程短存在矛盾,两端对镗又不能保证同心度;缸体研磨机存在缺陷,缸体光洁度达不到要求;焊制件受热变形问题……解决的方案也是五花八门:改变电焊顺序,采取四边点焊模板固定的办法;活柱电镀出现镀层不均就外委运往天津加工;密封件、尼龙件加工收缩公差要求很严,派专人带上模具到四川、西安现场修改等等,仅仅在支架加工中攻克的难题就无法计数。当45天之后,第一批145台支架按时保质艰苦完成的时候,厂内职工和厂外家属一片欢腾。
从试验到定型
1970年下半年,大同矿务局煤峪口矿组建全国第一支综合机械采煤工作面试验采煤队。选拔是严格的,“中小以上文化程度的青年、两年以上采煤工作经验、政治优秀”,在当时的人力资源条件下,已经算是相当“豪华”的人力配置。
60余名青年工人在脱产一个月专业技能培训后,接受了将200余台综采设备精准安放到8710薄煤层工作面的艰巨任务。他们中的多数人此前从未接触过这类机电安装工作,有些支架需要在仅有1.4米的高度上运输187米后进行安装。安装过程中,试验采煤队认真研究制定了节省时间的支架运送方案,特制了整列输送专用支架车,在工作面端头制作了吊装站,解决了一个又一个多环节节约运力难题、卸车运输难题。面对异常艰苦的施工条件,吊装、滚杠、人推、手牵一起上,只用14天便首战告捷,组装成了187米的钢铁长廊。
8710工作面试验正式开始于1970年11月,到1972年12月,共在井下运转758天,工作面推进545米,产煤16万吨,月产6469吨,功效3.48吨/工。这期间培养了队伍,熟练了操作技能,摸索了新工艺管理方法。用这样的方法开采煤炭,在共和国的历史上是第一次。
为了进一步掌握支架的可靠性、灵活性及与配套设备的结合状况,安设了顶板压力自计仪以精确洞悉支架在开采中的动态平衡,试验数据显示:支架功能基本良好,能够有效地管理煤层顶板,确保工作面安全生产,运行中与其他设备匹配良好,顶得住、放得下、运行快,支架工作能够经受住顶板采空面积3000平方米冒落冲击的考验。不足也很明显:该工作面是由两个小工作面合成,在匹配机械不够完善的情况下,工作面太长会增加机械故障,出现维修困难。顶板在周期来压时,个别支架出现自动卸载,导致顶板压力前移断裂,不利于顶板管理,支架潜能有限。
第一个试验工作面采完后,燃化部提出的试验总结意见是:成绩不小,问题不少,基本可行,不能定型。这个总结意见是过程肯定,结果否定,“不能定型”意味着不能转化成为产品,两年攻关试验的心血付之东流。在项目组即将解散的关键时刻,“三结合核心组”组长大胆提出了继续试验和改进技术的请求:保留试验项目,攻关费用由大同矿务局自行负担。
请求得到了批准,TZ-140型支架赢得了生机。
攻关组分析研究认为:第一阶段的试验出现的问题主要有:配套设备运输机与采煤机械性能不匹配;工作面选定长度太长影响工作面推进速度;工作面多种设备联合运转与维修管理工作不适应;支架暴露出的问题须解体深入分析,为第二阶段试验和修改设计新制TZ-I型支架作准备。
第二阶段试验从1973年7月开始,TZ-140支架大修工作困难重重,没有大修备件,没有检测仪表,缺乏大修标准参数……复杂而具体的问题一个接一个。攻关组一方面对上井支架进行稳压试验甄别支架好坏,另一方面派专人到厂家求援增购密封件,到西安航空部门学习借鉴飞机液压构件的修复经验,支架在一番拆东补西、更换立柱密封件、外部变形修复之后焕然一新,地面模拟工作面完全满足试验要求。
第二阶段试验工作面缩短为90米,减轻了匹配机械负荷,循环进度加快,矿压显示好转,试验效果改善明显。8409、8911、8909三个工作面的再次试验,修正了TZ-140支架结构方面缺陷,改进四片顶梁组合设计,加强了对顶板的蔽服性能,采用箱式底座设计,增加稳定性,提高支架应变功能。第二阶段的试验于1974年7月结束。
1974年9月,新支架TZ-I型正式运用组装到8707生产工作面,共45架,工作面长90米,不足部分补充TZ-140支架,两种支架同在一个工作面内试验。两个月试验于11月底顺利采完,取得了喜人的成果,月产煤18104吨,功效8.83吨/工。经统计,五个试验工作总计产煤33.8万吨。支架修改后,TZ-I型支架运转性能良好,工作阻力与部件强度提高,国产设备配套,提高了薄煤层单产,改善了劳动环境,全面实现了综合机械化采煤。
燃化部、煤炭科学院于1974年12月在大同矿务局得出如下鉴定结论:“同意TZ-I型支架定型批量生产。同时对支架的附属GF-1操纵阀,单向阀DF3-B、YF3安全阀以及配套的乳化液泵站,高压胶管及接头,橡胶密封件和尼龙件配套生产。”
奉献者之歌
综合机械化采煤试验每前进一步,都凝聚着科研人员的心血和汗水,每个难题的解决,都汇集着奉献者的智慧与责任。四年来,“三结合”研制攻关组的每一位综合机械化采煤的攻关者,都坚守着“工作高标准、生活一般化”的准则,车间、矿井,骄阳下、暗夜中,无不闪现着他们忙碌的身影,没有上下班,没有节假日,没有昼与夜,唯有攻关是放在每个人心头的一等要事,一个个辛劳奉献的身影构成了一幅幅动人的精彩画面:太原煤炭研究所的同志们家在太原,科研的主战场在大同,在当时条件下往返一次需要旅途劳顿颠簸一整天;有的同志家中老人无人照管,他们只能请亲友和邻居代为照看,小孩无人看管,就交给煤峪口矿托儿所长托代管;物质匮乏中品尝大食堂的清苦生活没有怨言;瘦弱的身躯担负着繁重的设计任务没有怨言;为了观察、记录、分析动态规律而长期守候在井下没有怨言;在没有电脑没有计算器的时代,细心分析计算堆积如山的试验数据资料没有怨言;无任何物质奖励和报酬没有怨言……他们中有总工程师、工程师、技术员、技师,还有许许多多的工人师傅,当时他们的年龄阶段主要在二十岁到五十岁之间,他们用那个时代特有的科研组合方式,形成了一个强有力的攻关团队。四十年后的今天,他们中的多数人彼此已经失去联系,但一个个闪光的名字:柏朝俊、唐忠勤、李春……将会永远铭刻在共和国煤炭事业的奉献史册上,熠熠生辉。
国产第一个综合机械化工作面的诞生,使我国实现综合机械化采煤从无到有,实现了质的飞跃,它像新生的婴儿,尽管各方面还显得微弱,但已呈现出强大的生命力。
1994年6月14日《中国煤炭报》在“发生在煤炭系统的新中国第一”专栏中,以《新中国第一套国产综采设备》为题,载文指出,“国产第一个综合机械化工作面的诞生,揭开了我国综合机械化采煤的新纪元。”
四年的跌跌撞撞、探索前行中,得到了全国三十多个兄弟单位的参与支持,从此拉开了大同矿区长期攻研的“两硬”(煤质坚硬、覆盖煤层上的岩石坚硬)的序幕。在此基础上,大同矿务局又先后研制生产了TZ-II、TZ-III、TZ-IV、TZ-V和TZ-VI型支架,分别针对中厚煤层、A层煤坚硬砾岩顶板、厚及特厚煤分层开采,推动大同矿务局扩大使用综合机械化采煤范围,进而向标准化、系列化迈进。截至1978年,大同矿务局运用国产综采设备采煤达到2132万吨,在当时条件下,这个成就令人惊叹。
1977年10月29日中央政治局听取煤炭部汇报时,邓小平同志当场拍板决定“进口100套综采设备,国内制造500套”。此后,在引进国外设备过程中,国产综合机械化综采设备也发挥了重要的指标参照作用。
四十年匆匆而过,综采机械化开采设备如雨后春笋,遍地开花,无论在普及范围还是在性能指标方面,都有巨大提升,发生了天翻地覆的变化,今天一个综采工作面的年采煤量,可以超越从前一个特大型矿井的总产量。但是历史演进不会被忘记,回眸望去,每一个攀登的印记清晰可辨,正是因为有了四十年前那星微弱的火光,才能汇聚成今天呈燎原之势的滚滚洪流,令共和国第一代煤炭人自豪不已。
有诗为证:
综机研制“一四零”,从无到有难育成。
雏鹰稚羽怀大器,苦练内功春复冬。
长夜相守路漫漫,墨浪滔滔腾蛟龙。
喜看星火绚烂美,感念攻关开路人。
(责任编辑:周琼)
万振声,1931年出生,采煤专业教授级高级工程师。1954年毕业于大同煤校采煤专业,先后任大同矿务局四老沟矿采区技术员、主任工程师、矿总工程师,大同矿务局副总工程师等职务;1978年后,历任山西煤管局生产处处长、局副总工程师、副局(厅)长、副书记等职务。主管山西省煤炭厅(局)计划、生产、科研等方面工作。主编《山西煤田开采》《煤炭企业中长期计划》等书籍,曾荣获山西省重大贡献奖。