革故鼎新 榆北首创——“一面一人千万吨”450米高度智能化超长综采工作面成功记

□姚媛

数九寒冬，毛乌素沙漠的风，凛冽地刮着，寒意让人们裹上了厚厚的冬衣。经历了连续三个多月井下工业性试验的小保当二号煤矿2米采高450米长高度智能化超长综采工作面，日产突破4万吨，单月产量稳定在90万吨，让这个寒冷的冬天孕育着下一个春天的生机。

该高度智能化超长综采工作面工业性试验的成功，必将为2米以下煤层开采走出一条新路，也必将为中国煤炭行业实现“一面一人千万吨”提供榆北方案。

然而，正如古人所言：看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛。陕煤榆北煤业在探索450米高度智能化超长综采工作面技术应用的征程上，怎样的情怀与站位就会撑起怎样的未来与格局。

源起：“扭亏为盈”的初心

陕煤榆北小保当二号矿井井田面积93.2平方公里，可采储量7.82亿吨，设计生产能力为1300万吨/年，受生态红线影响，目前矿井仅能开采2米左右的2-2煤层，如果按照陕北同等地质条件布置300米的工作面，矿井年产能超不过600万吨，面临“投产即亏损”的问题。在这样的情况下，选择什么样的开采方式，成为困扰矿井达产达效的关键难题。

带着这一问题，榆北煤业调整思路，将寻求答案的方向瞄准到了国内外已有的技术和研究上，广泛调研了解中厚煤层高效开采的可行性技术。

2020年年初，一次偶然的机会，时任榆北煤业公司总经理石增武获知——在国外，采高在2米以下、倾向长度400米左右的采煤工作面，产能已突破了千万吨。

基于国外这一开采技术，榆北煤业果断行动，在陕西煤业总经理王世斌牵头组织下，组成了项目考察团，远赴美国，调研了久益公司矿井综采自动化设备及其控制系统，深入煤矿与技术人员进行了交流和沟通。

经历了一周的调研与走访，一直在“雾里看花”的榆北人，找到了行动目标。

笃行：站在行业的高度谋划

放眼“世界的范围”找寻答案后，榆北煤业高度智能化超长工作面“落子”的每一步，莫不着眼于行业乃至全国这个大棋局之上。

在国外，虽然美国久益公司已经形成了规模化、专业化的综采自动化装备及技术体系，实现了煤炭的高效生产。然而在国内还没有任何一家煤炭企业在2米以下煤层开发领域实现长度450米超长工作面的智能化开采，在设备选型、配套、安装等方面也没有成熟的技术和经验可供借鉴。

有人说，选择一条没有人走过的路，会不会“搬起石头砸自己的脚”。

也有人说，面对难题，要有蚂蚁啃骨头的韧劲，逐项攻破，总能看到转机。

船重千钧，掌舵一人。越是关键时刻，越能彰显领导干部的带头作用。为了推进项目有序推进，榆北煤业成立了由石增武为组长的“小保当二号煤矿2-2煤超长工作面开采成套关键技术与装备研发”课题组，初步方案为成套引进进口装备，经过多方论证，最终确定采煤机、“小三机”选用进口设备，支架选用国产装备的实施方案。

犹记得每一个日出东方的清晨，课题组经过彻夜讨论总结出小山一般高的会议纪要，每一个夕阳西下的傍晚办公桌旁总有凉透的工作餐，每一个月光洒下的深夜此起彼伏的鼠标、键盘声不绝于耳。

犹记得，超长工作面矿压显现的规律还未完全掌握，顶板难以控制，课题组自主创新，对支架进行适应性改造，形成稳定的“钢铁长城”。

犹记得，煤层厚度薄、产量要求高，课题组提出端部留三角煤双向高速割煤工艺，为日产突破4万吨奠定了基础。

犹记得，工作面高速推进，常规供液方式无法满足要求，研发了组合式高效供液系统，实现采煤机15～18米每分钟常态化割煤。

复杂交错的草稿图，成沓的方案汇报稿，让这样一件庞大工程的工作逐渐从梦想变为现实，也让榆北人距离“一面一人年产千万吨”目标越来越近。

深耕：走出了一条新路

技术创新的过程如同人一样，不经历风雨，怎能见彩虹。

回望450米高度智能化超长综采工作面技术研究与应用的路线图，技术难题和管理问题星罗棋布，从引进国外装备到装备国产化，对于立志要开创行业技术先河的榆北人来说，除去既有的国外智能制造路径之外，探索出更接地气的高度智能化创新之路才是他们的最终目标。

时针拨回到2021年9月，在小保当二号煤矿132202工作面，只见采煤机发出巨大的轰鸣声，“凿破浑沌，开拓乌金”，煤层在巨大滚筒的切割下轰然掉落，滚滚“乌金”涌入皮带，速度和产量无不展现这个“钢铁战士”的战斗力。

谁能想到，装备刚入井“服役”的时候经历了哪些“水土不服”。

要让采煤机、支架、运输机、泵站等结构复杂、数量众多的设备有条不紊地联动，还要实现视频、语音、通信的全覆盖，智能化控制系统的高度集成和常态化运行。对于这项工作的技术负责人丁彦雄来说，即使有着十几年的开采经验，450米超长工作面的智能化开采依然是个颠覆性的难题。

传统工作面只有一百六七十个支架，而450米高度智能化超长综采工作面，数量增加到了224个。这不仅仅是简单数量的增加，对其他配套设备的要求却是几何倍数级的增长。

“最考验刮板运输机的链条适应性，像链子一松的话，容易绊着链轮，就会出现卡链、断链现象。链子能不能拉得动、链轮会受到多大磨损，我们都比较担心。”小保当公司二号煤矿综采一队队长刘随强说，相对300米左右的工作面，多出的150米直接拉高了对设备的考验程度，给驱动、支护、顶板管理等带来了很多的考验。

设备刚开始调试时，由于进口运输机电机“水土不服”，接连出现故障，影响正常调试，榆北煤业经过反复调研论证，采用电机国产化替代方案，经过试运行，效果良好。

刘随强所带领的综采队是一支全新的队伍，有20多名硕士研究生，伴随着设备逐渐克服了“水土不服”、适应新工艺的过程，他们之间的默契度也在增加。450米高度智能化超长综采工作面以每分钟15～18米的速度实现了高效截割，三角煤截割也实现了智能化，单班7人作业已成常态。

工作中，他们还及时总结经验，“拉移支架时，前梁容易栽头”“距离电缆牛头和前后滚筒不能太近”“支架推移单向阀里的弹簧损坏造成支架串液，必须及时更换……”这些朴素的工作经验，让他们在磨人的煎熬中，实现了从“追赶者”到“领跑者”的跨越。

情怀：从行业中来到行业中去

致广大而尽精微。450米高度智能化超长综采工作面的探索与实践，广泛吸收了来自行业的迫切需求，且通过榆北人的自主开发与应用，为我国2米以下煤层开采创新了一种思路、走出了一条路子、提供了一套方案、开创了一项先河。

“一个高度智能化的综采工作面，仅需1人操作管理，就能实现年产千万吨的目标。”石增武介绍道，450米高度智能化超长综采工作面，既是榆北人着眼现实的深刻总结，更赋予它面向未来的宽广情怀。

产生的经济效益可观。截至目前，450米高智能化超长综采工作面实现单班7人的少人化开采和常态化运行，使榆北小保当二号煤矿由预算亏损4个亿，实现盈利3亿元的目标。

产生的示范效应明显。2米煤层千万吨产能的实现，为榆北煤业尔林兔矿井设计产能提升到1500万吨提供了技术支撑。同时也为陕煤集团2米左右煤层开采提供了新思路，为行业中厚煤层矿井产能设计及配套装备研制提供“榆北方案”，更为我国中厚煤层的开采开辟出一条可以借鉴，可以复制的创新之路。

降低了万吨掘进率，回收率得到提升。以同等赋存条件下正常150米的工作面长度为例，工作面长度增加到450米后，可减少4条巷道的掘进量，减少了煤柱损失，提高了煤炭资源的回收率。

回首一路走来的发展历程，从意念初起的“有所耳闻”，到远赴国外的“精心求证”，再到坚定引入，迈向“一面一人年产千万吨”目标，很多参与者坦言体会到了作为首创者的孤独和艰辛，但更多的是领略到了“会当凌绝顶”的宏大梦想和喜悦，对榆北人而言，这既是一次迎难而上的跋涉，更是一次行业革故鼎新的起跑，也印刻下了骨子里永不懈怠的执着韧劲。

2021年12月30日，中国煤炭工业协会组织，中国工程院院士王双明、王国法等7位专家组成鉴定委员会，对小保当二号煤矿450米高度智能化超长工作面关键技术及成套装备进行评议和鉴定，专家组一致认为：项目成果达到国际领先水平，建议进一步推广应用。

至此，榆北人靠着“敢为人先”的气概为我国中厚煤层高度智能化开采走出了一条成功路径，让煤炭企业迎来高质量发展的“春天”。