百年老矿阔步走上“四化”路
——冀中股份章村矿打造薄煤层自动化工作面纪实
“一部皮带准备启动！”10月15日，一声电脑语音播报，响彻在距离地面600多米的深井巷道内，在集控室工作人员的操控下，章村矿2下3101自动化回采工作面百余台设备顺煤溜依次自动启车，175米长的回采面上，割煤、推溜、成组移架，乌金滚滚而出……
看着这全自动化工作场景，你能想到这是一个有着近百年历史、曾几度关停的老矿吗？
冀中股份章村矿的开采历史可以追溯到1922年，是河北省邢台矿区开采历史最久的矿井。自二十世纪九十年代后，章村矿由于市场低迷、地质条件复杂、技术装备落后、煤层薄煤质差等多种原因，生产经营困难，一度濒临破产，成为贫穷落后的代名词。
但，敢为人先的章煤人，始终坚信“方法总比困难多”。
2004年梦圆综采，2008年在24采区成功实现沿空留巷无煤柱连续开采，2009年安装国内第一台大功率薄煤机组，2011年第一套电液控制系统成功运行，2018年开始试验爆破切顶卸压沿空留巷技术，2019年实施人工干预下自动化少人工作面和机械自动化沿空留巷系统，2020年升级自动化综采技术并探索研究机械化高效快速掘进技术……科技创新成为百年老矿发展的强大引擎。
下定决心
2017年，章村矿在去产能政策的调整中稳定下来，却不得不面对矿井生产设备短缺、老化，采掘接替紧张，安全投入不足等种种困难。为实现矿井长远发展，全体干部职工达成了“延长矿井服务年限、谋求转型发展”的思想共识。
“章村矿现生产矿井四井开采至今已有50年，煤层薄，战线长，环节复杂，职工劳动强度大，工作效率无法提升，发展受到严重制约。”
“一线队伍有近50%的职工为60、70后，年近四、五十岁的职工占据重要位置，在充满信息化、智能化建设的现代，越来越多的年轻人在排斥这个职业。”
面对这种现状，2017年底，打造属于章村矿的自动化工作面的想法已萌芽。矿领导班子科学研判、审慎决策，找难题、破瓶颈，将自动化工作面筹建列入了章村矿2018年的工作谋划中。“老矿资金不足、生产条件差，建设工作将会异常艰难！”虽有质疑声，但大家能够清楚的意识到，实施“科技兴安、自动化减人、机械化换人”，是走向“光明”、实现高质量发展的必由之路。
解决劳动强度大、效率差，就要从装备、生产工艺革新入手，这样的工作，章煤人并不陌生，他们曾完成过由高档普采升级为综采、变炮掘为机掘、由架棚支护升级为锚网锚索支护、推行无煤柱连续开采工艺等大量升级改造工作。丰富的历史经验和从不畏惧艰难、勇于挑战的传统精神力量，给了这座老矿足够的信心。
定了就干
自确定打造建设具有章村矿特色的薄煤层自动化工作面后，章村矿迅速组织相关工程技术人员外出考察学习，与北京天玛、浙江中煤、邯郸通方、山东黑豹、辽宁鑫丰、河北新四达、河南东尚启等单位展开合作，攻克技术难题，开发适合生产条件的自动化开采和沿空留巷配套技术，同时，成立攻关小组，制定工作方案，明确责任分工，排列任务清单，设定推进时限……
2018年底，2下3103薄煤层自动化工作面开始圈定，2019年9月初，进入试运行。在不到一年的时间里，他们完成了在别人眼里不可能完成的任务。经历了一段“看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛”的奋斗历程。
这期间工程技术人员的商讨声络绎不绝——
“外出学习中看到的推溜工艺流程，是以距离作为运行的标准参数，但咱们的工作面条件，这样肯定是行不通的……”
“工作面有起伏，自动移架不能同时进行，得具体试验一下，看几架为一组……”
“要在狭窄的留巷内使用机械化装备，装备必须小，但功率要大，这个不行，得再多找几个厂家……”
“我们在31采区3100运煤巷进行了30多米的预裂爆破试验，目前，充填墙体及周边围岩基本保持稳定，围岩变形量较小，达到了预期效果要求。”
这期间，掘进队伍打赢了一场“硬仗”——
“根据计划，为了给后期工作面自动化设备安装、调试留有足够的时间，掘进工作必须保质保量按时完成。”
“目前，揭露的断层以及火成岩，需再次调整切巷开口位置，避开煤层起伏变化较大、构造复杂的区域，为后期回采工作创造良好条件。”
负责2下3103工作面圈定的掘进队伍，半年以来，先后遭遇大小断层7个，在进入切巷掘进、即将贯通之际，又遇到火成岩，切巷口前后调整了3次。历经与工作面断层、薄煤带、坚硬岩石的“战斗”后，2019年8月，该工作面终于顺利贯通。
这期间地面机修厂厂房里挥汗如雨——
为了保证大量新装备能够顺利安装、运行，章村矿在机修厂内开展了为期14天的地面模拟实验。正值八月盛夏，综修车间的大厂房，平均温度超过了38℃。
维修技术人员、验收人员在紧张地忙碌着，他们对将要安装的工作面叁级设备、运煤设备、沿空留巷设备及智能系统进行统一的安装、调试。面对一台台陌生的新装备，他们一面学习，一面尝试着安装。同时，为了保证在复杂的地质条件中装备能都良好的运行，他们进行部分位置的改造，为设备增添“铠甲”，直至全部通过验收。灼热的空气，让设备都发烫，埋头干活的维修人员，工装早已被汗水浸透。
最后冲刺
2019年8月底，章村矿完成了地面模拟运行及改造后，迅速组织了“运输大会战”，陆续出台《章村矿上、下井物料装车运输管理办法》《30条采掘轨道斜巷运输安全标准》等条例，利用11天时间，将70台综采支架、20余部配套设备运输到位，自动化工作面进入安装、调试阶段。
2019年9月20日，自动化工作面刚进入试生产阶段，所有装备都在调试阶段，就接到通知，冀中股份公司定于10月下旬在章村矿召开自动化开采、沿空留巷技术现场会。
在现场会到来之前的30多个日日夜夜，章村矿进入了冲刺阶段，所有单位在做好日常工作的前提下保持一致团结，为自动化工作面建设开辟了“快速通道”。
“通风区更换了留巷位置500米旧风筒……”
“运输区划分党员责任区，确保电机车、‘五小’完好率达到100%……”
“物管科全力保证物资设备配件保质保量及时到货……”
而作为焦点的2下3103工作面，条件复杂，纵然进行过多次地面模拟实验，安装、调试仍然困难重重，巨大的压力与紧张感充斥着整个矿区。
“由于生产需要，调试工作与生产必须齐头共进，续加支架，机组割煤，哪一样工作也不能落下。”吴景涛是综采二队的技术员，也是现场会那天，在井下集控中心负责操作的人员，紧张之余，他最担心的是监控画面出现卡顿或者信号中断，每每回想，都心有余悸。
由于初期安装的普通四芯通讯电缆，无法满足传输距离要求，经过商榷，他们迅速更换了1200米的光纤电缆，保证了监控画面的清晰流畅。但问题也随之而来，跟随回采工作面的推进，内部结构细如发丝的光纤电缆长度需要随时调整，不小心就会发生折断，维护的熔接设备“身价”不菲，全矿仅一台，且需要专业人员进行操作，一旦发生折断，结果可想而知，这让吴景涛在内的所有人都十分担心。
综采二队的干部职工作为项目建设的直接受益单位，肩负起重要使命，紧急采取应对措施，在关键位置安装保护装置，严抓人员日常的规范操作，并选择经验丰富的支架工辅助工作面运行，杜绝生产中的“生拉硬拽”，职工们开始深入了解眼前的“新鲜事物”，下班后培训课中学，井下现场学，交接班时相互学。
在所有人的努力下，工作面运行逐渐步入正轨。
终于，2019年10月24日，顺利召开了股份公司自动化开采、沿空留巷技术现场会，以崭新的面貌迎接了领导和各单位人员的参观指导，受到了认可和好评。
担当奉献
53岁的副总工程师贾国平在筹备阶段，先后到山西、河南、山东等已建成的自动化工作面进行了实地学习，与其他工程技术人员一起，对比、选择设备型号，设定的运行方案，深入现场勘察，反复验证，为自动化工作面的成功运行提供了至关重要的依据。
机电技术副总工程师秦志清，为及早地开展装备的选型、试验，每天联系厂家，查看设备，处理各种电话及工作安排。在工作面建设期间，忙碌和繁琐的工作让他身体一度难以承受，住进了医院。
机修厂综修车间主任刘志学，是车间里的“顶梁柱”，面对人员少、新手多、设备种类繁杂，他不低头、不退缩，带领车间一班人，圆满完成日常综采、综掘各项设备维修任务的同时，检修液压支架66架，730/264刮板运输机1套、710机组1套等多种新工作面安装所需设备。
机修厂副厂长申瑞，作为综修车间的主要负责人，在2下3101自动化工作面筹备过程中，面对支架型号的变化，连续一个月扎在车间里，与维修人员一起对设备进行改造、试运转，成功将自动化设备重新布置到新支架上，按时完成了设备的检修改造和联合试运转工作。
面对这从未接触过的新装备、新技术，32岁的综采二队技术员吴景涛，撇下出生不久的小女儿，每日不厌其烦地查阅资料、咨询厂家，一面在井下紧盯安装现场，一面泡在机修厂车间查看设备调试，在工作面试运行期间，没日没夜地跟随厂家技术人员下井处理故障，从一无所知到成为了最熟悉这些设备的人之一，并多次作为现场操作员，向各级领导们展示了章村矿的自动化开采技术。
综采二队作为负责自动化工作面运行的单位，队长李有全组织人员及时借鉴其它自动化工作面的成熟经验，结合生产实际制定了《自动化设备联合运转管理制度》。规范具体远程操作的流程、明确生产过程中的注意事项、强化自动化设备的日常维护、细化各级管理人员的职责，全力保持自动化工作面的良好运行，发挥自动化装备优势，在迎接各级领导和兄弟单位参观交流的同时，完满完成各项生产任务指标。
……
这样默默奉献的人还有很多，他们连续奋战、废寝忘食，他们不讲条件、无悔付出，正是他们在平凡的岗位上创造着不平凡的业绩，才有自动化工作面的成功运行，才有“四化”建设的步步推进，才有公司的持续发展。
今非昔比
在推行该技术以前，回采作业一岗一人，留巷作业则需要单独的一支队伍。
在煤层厚度最低时不足1米时，人员只能蹲着或匍匐作业，一个工作面100多台支架，100多个手把阀组，平均每班移架少则4、5次，人员频繁往返工作面内，强度大，操作困难，安全系数差。
现在的工作面，根据工作面条件设定了5个支架为一组自动推移，56个高清摄像头，30多个尝贰顿照明灯外加红外感应装置，远程操控就能采出煤，在工作面有起伏或遭遇断层时再配合人工辅助，最大程度地将职工从高危恶劣的工作环境和繁重的体力劳动中解放出来。
工作面使用了采煤机远程控制系统、支架电液控制系统、乳化泵站过滤及自动配比系统等8大系统，通过工作面高速以太网将各系统数据传输到井下集控中心和地面调度室监控中心，可以在集控中心通过远程人工干预手段对设备进行远程操控，实现采煤机远程视频割煤为主，人工现场干预为辅；液压支架以跟随采煤机自动序列工作为主，人工现场干预为辅；辅助运输设备集中自动化控制，实现集视频、语音、远程控制为一体的自动化少人工作面。
留巷作业受到的好评最多。由于狭小的作业空间最低仅1.1-1.2米的高度，人工卧底时职工只能先给自己“挖个坑”，站到“坑”里干活，应用110工法开采机械化沿空留巷技术后，通过在工作面运用“预裂爆破切顶卸压”技术，结合自制的可伸缩鲍型钢支架配合双层金属网，对留巷空区侧进行挡矸和支护，巷道顶、底移近量可减少50%-60%，充分降低了巷道变形量；采用倒拉式永磁滚筒皮带机和巷道修复机，可将留巷作业人员由每天30人减少到每天10人，取消了原有的队伍，由综采二队一并管理。
从事留巷卧底的职工赵利明，现在已经在学习如何操作巷道修复机。这个又称六轴机器人的设备，可以在留巷狭小的空间，进行360°旋转无死角作业，“这比之前的人工卧底不知道强多少倍！”赵利民感慨道。
截至2020年上半年，章村矿自动化工作面工效较未应用自动化技术时，整体提高了86%（含留巷人员）。沿空留巷成本较之前每米可节约2468元，每年可节约成本246.8万元。同时，在矿井开采中，减少了巷道开采量，提升了煤炭资源回收率，更是为公司带来了巨大的经济收益。
一分耕耘一分收获。在股份公司的大力支持下和全体干部职工的努力下，章村矿积极打造适应自身开采条件的自动化工作面，成为河北省首家将自动化开采技术和110工法沿空留巷技术相结合应用的矿井。由章村矿申报完成“复杂薄煤层工作面机械化沿空留巷系统研究及应用”科技项目，经专家鉴定达到了国际先进水平，并荣获中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖、冀中能源集团科级进步一等奖。
2020年，在冀中股份公司“建设又强又大公司集团”的号召下，章村矿全体干部职工以“功成不必在我”和“功成必定有我”的担当，快速完成了首个自动化工作面的“搬家倒面”，持续发挥自动化装备技术的优势，并根据开采的地质条件，开展了“端头斜切进刀”工艺的研究应用，进一步完善集中控制系统，提升自动化水平。
第二个自动化工作面2下3101工作面投入运行后，章村矿顺利迎接了河北省煤监局、开滦集团等单位的检查和交流学习工作。10月16日，冀中能源集团在章村矿组织召开了自动化开采、沿空留巷技术现场会，再次展现了“四化”技术带来的日新月异的变化。
“在开展自动化回采工作面建设的同时，我们也在不断扩大‘四化’技术的应用范围，全面建设契合煤炭公司发展的现代化矿井。”章村矿矿长单福友说到。
2020年，章村矿聚焦掘进支护时间长、炮掘巷道成型效果差、人工联网速度慢等难题，成立了“机械化快速高效掘进综合技术研究与应用”项目，使用了新型液压挖装机、锚网连扣机，并正在探索研究掘锚分体式液压钻车，旨在全力提升掘进效率；开展机电监控中心建设工作，对皮带、泵房、主通风等地点监控信号进行集中管理与调度；34岁的洗煤厂厂长涂军带领青年团队，积极开展科技创新，实现了“掌上”监视、大范围“无人值守”，2020年上半年人均工效创历史新高，达46.81吨/工。目前他们正全力筹备“智能捡矸”项目，全面落实新技术、新工艺、新装备代替人工作业，实现矿井生产的更加安全高效。
与此同时，为了进一步推进公司“四化”建设，章村矿选拔20名工程技术人员成立“四化融合攻关小组”，以“制度化”教育、“对标式”学习、“课题式”培训模式，全力打造“四化”建设的优质人才。
一路坎坷一路奋进，一路拼搏一路高歌。在推进的“四化”路上，章村矿仍有无数的高山需要跨越，仍有无尽课题需要探索，章煤人将坚持锲而不舍、务实创新的奋斗精神，向着“建设又强又大公司集团”目标，奋勇前行。
（位丹丹 史玲）