一提起中国的煤矿，多数人都可能有这样的印象：煤尘飞扬、环境污染……而这样的印象，被一个诞生在中国的世界一流煤矿所改变。
中国最高的环境奖第一次颁给了企业
当走进位于内蒙古和陕西交界地区的中国神华集团神东矿区时，记者看到了与传统煤矿截然不同的景象。
神华神东煤炭分公司总经理、党委书记王安介绍，出煤不见煤，是因为从井下到地面，煤炭的生产、运输、储存、洗选、装车全处在井巷、栈桥、煤仓的封闭运行状态中，根本不落地。采煤不见矸，则是因为矿区采用了无岩巷布置和无轨胶轮化运输技术，减少了每年数百万吨矸石的外排堆积。污水不外排，是因为矿区创新了保水采煤技术，发明了井下废水通过采空区过滤复用的国家专利。这既消除了地表水体污染，又减少了地表水的渗漏。地表扰动少，是因为首次采用“大断面、低风压、大风量”的开拓通风系统，“快掘、快采、快撤、快闭”的以“快”治火和新型“悬砂稠化剂”以砂灭火成套技术，从设计上抑制了煤层自然发火以及瓦斯事故，实现了亿吨级矿区煤层不发火。
矿区地处毛乌素沙漠与黄土高坡过渡地带，生态脆弱。企业主动进行生态建设，累计投入5.5亿元，治理面积145平方公里。矿区林草覆盖率由开发初期的3％提高到59.4％以上。
2006年,神东获得“中华环境奖”。这是中国最高的环境奖第一次颁给了企业,而且是煤炭企业。
“你们是世界第一”
在我国煤矿安全事故不断发生的情况下,神华神东矿区却创造了令国人骄傲的多项世界纪录。
2004年到2006年,连续3年,百万吨死亡率仅为0.016,好于美国二十英里矿0.03-0.05的水平,而且创造了年产亿吨煤,亿吨无死亡的世界煤炭安全生产最好纪录。
全员工效124吨,是美国41吨的3倍多,是我国国有重点煤矿4.2吨的30倍左右;2006年矿井单产一井两面2112万吨、一井一面1280万吨,大幅度超越美国矿井单产790万吨的最高水平。
煤炭采出率达87%,回采率达75%,创世界井工矿资源利用最好纪录。全部10个矿采用综合自动化控制技术,首创井下固定岗位“无人执守”,自动化水平达到世界第一。建成一个年产1000万吨矿井只需9个月18天,而传统建矿最少需要10年,也创造了世界最好水平。
神东公司从1998年713万吨的产量增加到2006年的1.15亿吨,只用了8年时间,每年以1000万吨的速度增长。
全球最大的露天煤炭企业皮博迪总裁考察神东,对他们竖起大拇指:“想不到中国的煤炭工业现代化水平这么高,你们是世界井工煤矿第一。”
不走老路敢于创新
1987年到1997年,神东矿区建设的前十年,仍沿用传统的生产模式、技术装备,矿井规模小,生产系统复杂,人员庞杂、效率低下。矿井设计产能在100万吨和300万吨间。而当时先进的采煤国家,矿井年产已经达到700万吨以上,机械化水平高,安全系数大。
1997年,神东勇于创新,学习国外先进理念、技术,开始了以突破我国传统煤矿设计和建设模式,探索高产高效煤炭产业新型工业化为目标的技术攻关。
矿井无盘区布置。传统意义上任何一个矿井的开采,首先要把井田划分成若干个区域(盘区)。盘区越多,巷道多、设备多、人员多,井下工程就复杂。神东大胆推行无盘区布置。由过去的矿井-盘区-工作面三级划分变革为矿井-工作面二级划分。活鸡兔矿由最初设计的6个盘区简化为1个,减少盘区巷道工程量2万米,节约资金4亿元。
矿井斜硐开拓、无轨蛟轮化运输。国家《煤矿设计规范》规定,矿井开采,要么是斜井,要么是立井,要么是平硐。神东首次提出“斜硐”新概念。它可以行驶无轨蛟轮车,是具有平硐功能的缓斜井。由此他把无轨蛟轮化运输首次应用到中国的矿井。无轨蛟轮化运输代替传统的有轨运输,取消了井底车场和轨道,实现了材料、设备和人员不间断的运输,成功解决了制约我国煤矿辅助运输能力低下的难题。
千万吨工作面综采技术。我国传统综采工作面推进长度不超过3000米,每个工作面长度不超过200米。但神东推进长度达到6000米;每个工作面增加到350米。这种设计打破了传统规范要求,使大型综采设备效能充分得到发挥,工作面搬家倒面次数减少,一个工作面单产达800万吨。当时我国的最好水平不到200万吨。
快速建井技术和快速搬家技术。神东8000多吨重的装备在井下狭窄的空间里,利用多通道和无轨运输搬家工艺,可控制在7天内完成倒面,比传统工艺减少20天。此项技术国内首创,获国家发明专利。采取采掘合一和全煤巷锚杆支护技术,快速建井,一个月掘进2200米,大大缩短了建井周期。榆家梁矿9个月18天,投资4亿,当年产煤662万吨,第二年达到1095万吨,收回全部投资。传统建井方式,需要7-10年,投资20亿。神东在7年之内扩建新建起9个千万吨级矿。
短臂工作面国产化成套技术。边角煤的开采是一个老大难问题,也是浪费煤炭资源最主要的环节。传统方法是成立一个残采队进行炮采,最好的回收率也不到40%。神东首创连续采煤机、连续运输机、履带行走液压支架短臂机械化开采装备与成套技术,成功解决了边角煤高效开采,回收率达80%。此项技术获国家发明专利。
井下自动化技术。神东是世界上第一家将信息化技术延伸到井下的煤炭企业,各矿井、洗选厂、装车站全面实现了远程控制、监测、维护和故障诊断,实现了井上井下固定岗位无人执守。一般的自动化设备是非防爆设备,不能直接用于井下,神东通过二次技术开发集成,对井下1.4万个控制点进行远程监测控制,使煤矿环境走向本质安全型。
王安回忆,煤炭工业领域的技术创新,都是人命关天的大事。我们很多的创新都是突破传统矿井几十年形成的理论和规范。这种违反设计规范的做法承担着巨大的风险。在大柳塔矿进行年产800万吨综采工作面建设,当时国内最好水平是120万吨,国际是640万吨。由于思想的限制,有人认为是“天方夜谭”,是新时期的“大跃进、放卫星”。但我们顶住压力实施,在一年时间里建成了800万吨综采工作面。整个矿区当时的年产量是713万吨,而我们实现了一矿一个综采面就年产800万吨。如果说这是“放卫星”的话,那么我们放的也是“技术卫星”。
与“神舟五号”同台受奖
2003年,神东的科研项目《神东现代化矿区建设与生产技术》成果荣获国家科学技术进步奖一等奖,填补了煤炭工业6年来没有获得国家科学技术进步奖的空白,与举世瞩目的“神舟五号”同台受奖。近几年,神东的技术创新成果被国内的晋城、大同、平朔、兖州以及新疆、宁夏、内蒙古等数十家大型煤矿广泛应用,促进了我国煤炭工业全面升级。
中国煤炭行业协会高度评价神东技术创新的意义:以一流的生产技术指标为中国煤炭工业和民族工业在世界上争得了一席之地;实现了煤炭开采由劳动密集型向技术密集型的转变;推动了煤炭高危行业向本质安全型企业的转变;在规模、模式、装备、理念等多方面带动了国内煤炭工业的发展;开创了煤炭工业清洁环保发展的新道路。
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