
孟祥军与一线工人交流技术问题
1984年,我和来自全国各地的同学,一起来到泰安,成为山东矿业学院采矿工程专业的学生。已经30多年过去了,刚刚进入大学时的场景还记忆犹新。在山东矿业学院学习的日子里,老师教导我们要做一块朴实的煤:她诞生于亿万年前,深埋于地下,但她身上满是正能量。我当时就想“做一块朴实的煤,当好一名技术员,把深埋地下的煤炭开采出来。为国家经济建设作贡献,我感到无比的光荣。”
1988年,我如愿以偿,从山东矿业学院毕业后,来到年设计生产能力300万吨的兴隆庄矿。那时候,兴隆庄矿是国内年设计生产能力最大的立井,有4支综采队,后来又成立了2支预备队,每个队200名左右职工。仅井下采煤职工就有1000多人,但是要完成300万吨年产量,还是相当不容易的,当时每支综采队年产五六十万吨就相当不错了。
“煤层八九米厚,分三层煤开采,单面储量小,打的巷道又多,产量低,支护成本高,维修维护量大,一系列的困难造成生产被动。”兖矿集团意识到,不创新、没有新工艺就会始终受制,很难完成300万吨。于是,兖矿集团开始寻找破解制约生产的新工艺,综采放顶煤采煤工艺进入我们视野。
综采放顶煤发轫于20世纪五六十年代的欧洲,德国、法国、英国等老牌西方发达国家在使用放顶煤开采技术时,因无法克服顶板支护困难、回收率低、粉尘大、易自然发火等技术难题而弃用。后来,放顶煤开采技术传入中国,阳泉矿务局、铁法矿务局先后使用过该技术,但因始终无法克服技术难题而弃用。
用不用综采放顶煤新工艺?用了,肯定会冒着巨大风险;不用,在当时的条件下矿井无法达产,难以发展。时任兖州矿务局局长赵经彻拍板:试验综采放顶煤!
自然发火、粉尘、回采率低、顶板不易控制等综采放顶煤所有技术难题在试验的第一个工作面、兴隆庄矿5306工作面全都遇到了!
凡是好的技术和工艺,在试验初期肯定会遇到许多困难,但只要试验成功了,肯定能得到快速推广应用。
综采放顶煤遇到困难,首要的是顶板控制。我和老队长李佃平商量继续试验锚网支护,我根据自己以往经验,将锚网支护改为锚架支护,更换锚网规格、钻机,经过多次技术测试、实践、论证,兴隆庄矿一改过去开采支护方式。同时,对煤层自然发火、端面煤岩体冒漏问题进行深入调研分析,逐一解决试验中遇到的困难。1992 年,兴隆庄矿第一个综放工作面5306工作面实验成功。之后,综采放顶煤技术在兖州矿务局本部陆续推广,南屯矿、兴隆庄矿、鲍店矿、东滩矿4个高产高效矿井应运而生。
就这样,在兴隆庄近20年的工作生涯中,我把所学之长融入到岗位工作中,融入到煤炭开采的技术最前沿,干一行、爱一行,使我在基层区队学到和掌握了采煤、掘进、通风等专业技术,在井下默默地“蜕变”。
2008年,我由兴隆庄矿总工程师、副矿长调往东滩矿担任总工程师、副矿长,一年后接任东滩矿矿长。
兖州煤田宛如一口巨型大锅,东滩矿处于锅底位置。矿井深近800米,矿压显现明显,两帮及底鼓量大,高3米宽4米的巷道变形后,断面也就3~4平方米,不得不占用大量人力物力进行扩帮落底,增大断面,满足生产要求,工作面装备再好、能力再大,也无法发挥作用,严重制约安全高效生产。矿井高产高效也不能光寄托在装备上,安全生产是我永恒的追求!“十五”攻关采煤装备上去了,但在沿空生产使用过程中,受压十分厉害,压力过大,巷道挤压变形,不仅影响安全生产,职工的劳动强度也非常大,必须加以解决。
东滩煤矿面临的形势让我不由得想起在兴隆庄矿的大断面沿空巷道实验。2004年10月兴隆庄矿1303综放工作面沿空巷道顺槽被挤压变形,电缆曾被挤断过。之后,我在兴隆庄矿开始研究大断面高强度沿空顺槽支护,在1304工作面做了200米试验,巷道宽度由4米扩宽到5米,支护用上高强度钢带和锚索。工作面回采期间观测、分析,很好地满足了生产的需求,增加了解决沿空问题的信心。随后在1308工作面全面推广开来,并取得巨大成功。十字顶梁支护改为顺槽架子支护,职工劳动强度大大降低!以前四五个人搞端头支护,每月的搬运量在3600吨左右;现在,职工的工作强度再也不用这么大了。当时看到职工轻松了那么多,我第一次在井下流泪了。
东滩矿面临的矿压情况,比兴隆庄矿有过之而无不及。我把在兴隆庄矿试验成功的经验移植过来,并将采高提高到4米,在七采区搞了800米支护试验,效果非常好。
大断面必然带来高强度的支护,大断面巷道大采高放顶煤率先成于兴隆庄矿,升华于东滩矿。
我们在兖州矿区率先推行综采(放)工作面高效生产顺槽强支护大断面布局,研发了包括锚网索带基本支护、回采期间顺槽超前液压支架支护的整套大断面顺槽高效支护技术,有效解决了大断面掘巷过程中存在顶板软、维护难等技术问题。
大采高综采放顶煤支架在东滩矿提高到4米,彻底解决了回采率瓶颈,回采率提高到95%。这项技术已成功应用于兖州矿区各大矿井,并推广至我国华北、东北、西北等各大矿区。
2014年,担任兖矿集团总工程师后,我致力于综采(放)高效生产关键技术、装备及重大灾害综合预控保障体系研究及实践,努力成为我国煤炭安全高效开采领域的专家,更好地服务于兖矿和我国煤炭开采事业,就像程卫民老师送我的“愚公移山”木雕一样,背上背着一块石头,“身上的担子更重了,工作更多了”,我更加坚定信念,迎难而上。
这个期间我致力综采(放)开采技术变革,潜心综采(放)成套装备技术的长期创新研究和实践,建立了不同开采条件的系列安全高效开采成套关键技术和装备体系,规划兖矿陕蒙区域新建矿井凡1.6米厚以上煤层全部按千万吨工作面布局,全部用2.0米宽的架型配套。主持研制了世界首套8.2米一次采全高及西部特厚硬煤层7米大采高综放开采成套装备,系统解决了不同条件下的安全高效生产问题,突破了一次性开采厚度极限,实现了超大采高综采(放)装备设计、加工、制造的国产化,使兖矿集团煤炭开采技术始终处在世界领先地位。主持建成了一批“千人千万吨”安全高效示范化矿井,实现单面年生产能力由600万吨提升至2000万吨水平的巨大跨越,引领了煤炭安全高效开采的技术发展方向。
不论路走多远,也不能忘记来时的路。在取得成绩的同时,我始终记得在母校求学时所下的决定:我要做一块朴实的煤,为国家经济建设作贡献。
选自《科大故事③》(2021年9月出版)(材料提供:孟祥军 整理:韩洪烁)