《致敬！国家工程师》系列报道之六：解放90万井下采煤工

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《致敬！国家工程师》系列报道之六：解放90万井下采煤工

来源：新华网
2014-10-10 09:44:06

重大装备制造，事关国家命脉、国家安全。在这个领域付出的人们，当得起“国家工程师”之名。他们专注的，是代表国家核心制造能力的大国重器；他们的事业，撑起国民经济的脊梁。在中华人民共和国成立65周年之际，新华网与《瞭望东方周刊》联合推出大型报道《致敬！国家工程师》。观察者网已刊载五篇报道：《我们创造了“高铁大脑”》、《我们擎起“国家臂膀”》、《铸造8万吨“大压机”》、《ARJ21的最后考试》、《我们掌握一流冲压技术》，本期将向读者介绍天地科技股份有限公司所研发的“煤炭综采成套装备智能系统”，利用该系统，在生产过程中，采煤工作面支护区域可无人操作，为煤矿工人提供一个安全的生产环境，减少井下作业人数，实现安全采煤、高效采煤。

以下为全文：

黄乐亭出生时的1960年1月，原煤炭工业部在辽宁阜新召开了技术革新和技术革命现场会，要求放下铁锨，实现采煤机械化。

这是中国首次系统提出、大规模实施煤炭技术革命，寄望推动采煤方式从人工转向机械化。

1960年5月9日，山西大同矿务局白洞矿14号煤尘爆炸，矿井全毁，死亡684人，其中677人在井下直接死亡。

1960年，中国的煤炭产量增长了37%，但死亡人数一并激增，共有6036名矿工死亡。

53年后，黄乐亭组织研发的“煤炭综采成套装备智能系统”应用示范取得成功，陕西“黄陵一号”煤矿的一个工作面，首次成功实现无人化开采——整个生产过程中，采煤工作面支护区域可以没有一个人。

天地科技副总经理黄乐亭（图），采煤自动化在这一代煤炭科技工作者身上，实现了前所未有的突破。

“煤矿的重大灾害主要发生在采煤工作面，为煤矿工人提供一个安全的生产环境，减少井下作业人数，核心在于自动化控制开采设备的全面应用。”如今作为“全智能化煤炭综采装备”负责人之一，天地科技副总经理黄乐亭对《瞭望东方周刊》说。

安全、高效，是中国煤炭工业65年来的终极梦想。如今，它在黄乐亭这一代煤炭科技工作者身上，实现了前所未有的突破。

通知书发错了吗

上世纪70年代，中国煤炭产业初步实现了机械化生产。此时发达国家已完成了向大型化和集中化生产的技术改造，领先中国20年。

1977年10月，邓小平亲自拍板，从国外引进100套综采设备和国内制造500套综采设备。

这一年，黄乐亭参加了“文革”后的首次高考。他报考了清华大学计算机自动化专业。看到录取通知书上写着“山东矿业学院地下采煤专业”，黄乐亭一时没反应过来，以为通知书发错了。

黄乐亭是山东龙口人，家门口四五公里外就有一处煤矿，但对它从未在意过。他觉得，采煤不需4年高等理论学习。

因为安全问题，身为村支书的父亲对采煤行业也有担心，但还是希望家中能出个大学生。1978年3月，黄乐亭去了450公里外的山东矿业学院。

两年后，同样被调剂进入山东矿业学院的张良成了他的师弟。30年后，二人共同研发了在中国煤炭行业具有里程碑意义的“煤炭综采成套智能系统”。

国家改革开放之际，煤炭产业却遭遇滑坡：1980年原煤产量6.20亿吨，比上一年出现2.4%的负增长，影响了整个国家的经济安全。

黄乐亭和张良师从煤炭行业的第一位中科院院士宋振骐。

“宋老师听到哪儿有没去过煤矿，随时上火车，再拿着他的中科院证件找列车长补票。实地测量数据结束后，又在回来的火车上整理数据，寻找规律。他的许多著作、论文都是在火车上完成的。”张良回忆起跟随宋振骐下井的岁月，无限感慨。

黄乐亭的回忆是：每到井下遇到工作面压力增大、顶板轰隆隆作响的危险时刻，工人都往外跑，只有宋振骐一人往里钻。

如此钻研之下，宋振骐为中国人开创了新的煤炭开采理论。 但他的学生们认为，危险不再应该成为中国煤炭工业的代名词。

创新引领发展

大学毕业后的黄乐亭被分到了煤炭科学研究总院唐山研究院。唐山经历大地震后，有些办公楼还没开始复建，黄乐亭只能在简易房里办公。

他被分到矿山测量所做建筑物下采煤课题组，尽管师从宋振骐这样的大家，但实际操作起来黄乐亭还是感觉到了自己的稚嫩。

“创新引领发展”，这是黄乐亭在接受《瞭望东方周刊》采访时说得最多的一句话。1985年，测量所迎来了史上最年轻的课题组组长。

之后黄乐亭的第一件大事就是主持筹划申报国家“七五”科技攻关项目。中国村庄下压煤量大面广，但村庄建筑物的牢固度远低于城市，如何保证采煤时塌陷小、村庄房屋破坏轻，成了他关注的重点。

在他人生道路上快速成长的八九十年代，中国煤炭业正在机械化道路上突进。

1989年12月30日，《中国煤炭报》最后一期的头版头条，红色标题赫然——《历史性的突破：原煤产量跨越10亿吨大关》。

一年后，刚刚大学毕业的韦文术进入煤炭科学研究总院太原研究院，从事液压支架电液控制系统和掘进机液压系统的研究。

此时，美国和澳大利亚的煤炭企业已经率先在工作面采用了计算机技术，实现了采掘设备的自动化及井下环境安全信息的实时监测。后来西方国家纷纷跟进。

韦文术深感中国采煤机械和国外差距巨大。在太原研究院的十几年时间，他专心做液压支架电液控制系统的研究。

整个煤炭综采成套装备智能系统，主要包括液压支架、采煤机、刮板运输机及其自动化系统。自动化采煤实现以前，煤矿工人需要在工作面手动调节支架的升降和前移。核心的液压支架电液控制系统实现后，煤矿工人将从危险的工作面解放到安全的顺槽监控中心。

韦文术的梦想，直到十几年后才得以实现。

“煤炭综采成套装备智能系统”可以提高原煤产量50%以上，综采工作面作业人员由14人减少至5人。

德国人的态度

整个1990年代，张良一直在煤炭科学研究总院开采研究所做矿山压力研究，主要是顶板的控制和安全问题。和远在太原的韦文术一样，张良也感觉到自动化的技术革命即将来临。改革开放到新世纪初的20多年间，采煤支架的自动控制技术在国内一直是空白。

“1990年代国内煤矿综采自动化设备一直靠成套进口，价格非常昂贵，一个支架就要20万元，只有大煤矿才用得起，小煤矿还是原始的人工开采。我当时最想做的一件事，就是让中国的煤矿摆脱对外国技术的依赖，实现煤炭自动化开采的国产化。”张良对《瞭望东方周刊》说。

2000年，煤炭科学研究总院作为主发起人，联合兖矿集团有限公司等共同设立天地科技股份有限公司，致力于推动矿山生产过程自动化研发与生产业务。

天地科技股份有限公司成立之初，黄乐亭已经成长为唐山研究院年轻有为的副院长，主抓选煤自动化。煤炭行业的自动化之风，已经刮起。

2001年，天地科技股份有限公司与德国公司在北京签署协议，成立天地玛珂公司，学习汽车行业的合作模式，以市场换技术。

作为这家公司副总经理的张良回忆，德国人很快出尔反尔，没能完成引进计划。

“当时我就觉得靠外国人永远不能自立，德国人食言，反而加快了我们自主创新的脚步。”张良说。

2004年，他们开始筹备自主研发团队。同年，中国矿难死亡人数虽然开始呈现下降趋势，但仍有6027人死于矿难，是美国的215倍。

煤炭科学研究总院从全国分院抽调人才，韦文术是其中一个。

在太原研究院工作14年的韦文术，研发的自动化控制技术最后以失败下线，所以当他得知重启了一个同类型项目时，毫不犹豫地来到了北京。

张良给韦文术的第一印象是：“有研究员一贯的认真态度，也有常年下井测量经验练就的专业素养，尊重每一个研发团队成员。”韦文术只提了一个要求：“给我时间和空间专心做研发。”

由于加班，韦文术总是没法赶在煤科总院关大门的23点前离开，常常翻墙出来。

电液控制系统的核心液压元件电磁先导阀，承受的压力相当于每平方厘米355公斤，仅此一项实验后来耗时半年。

这半年是韦文术职业生涯中工作强度最大的时段，36岁的他满头黑发变成灰白。

他每天都在做同一个实验，上千次实验、上千个废品，精神一度临近崩溃边缘。半年后，最后一个试验品成功运转、操作无误，张良在场，差点喜极而泣。

张良在煤炭科学研究总院开采研究所的同事李首滨，此前10年的多次下井经历，也让他深感有责任把煤炭工人从危险的井下解放出来。

于是，他主动请缨到天地玛珂公司，在研发团队组建之初任职副总经理。李首滨负责电液控制系统的通信总线方案，相当于人的神经系统，一根线搭错，整个系统就会停摆。

虽然有理论基础，但李首滨经常是白天设计方案，晚上自学与之相关的理论知识。一遍遍写了撕、撕了又重写，“用纸堆起了”电液控制系统的通信总线方案。

2005年至2006年，黄乐亭在黑龙江的鸡西市挂职副市长，主抓煤炭产业化。在这个以煤炭立市的地方，他感受到采煤工作“减人提效”的迫切性。

虽远在东北，当他得知电液控制系统自主研发成功的消息后，深感欣慰。

把90万人解放出来

德国企业第一时间飞来北京和张良谈判，百般阻挠，不发货、不给软件支持，导致系统没法使用。

2010年这家公司退出，想挖走骨干研发队伍，没能实现。

2008年9月，天地玛珂公司自主创新的“SAC型液压支架电液控制系统”，作为首套实现商业销售的国产电液控制系统，在神华宁煤集团石沟驿煤矿采煤工作面正式投入使用。

这一年，黄乐亭已是天地科技股份有限公司的党委副书记，分管科技研发，自动化研发成为他关注的重点。两年后他又成为主管科研的副总经理。

2009年黄乐亭开始筹划“十二五”科技项目。有之前的研发成果铺路，天地科技股份有限公司成功承担了国家“煤炭综采成套装备智能系统”示范项目，得到过亿元支持。

这家公司还承担了“十二五”国家863计划重大项目“煤炭智能化掘采技术与装备”，国家也资助了1亿多元。

“煤炭综采成套装备智能系统”得到推广应用，提高原煤产量50%以上；综采工作面作业人员由14人减少至5人，实现无人跟机操作、有人安全值守，为煤矿“无人化”开采奠定了基础。

“如果煤炭综采成套装备智能系统得到广泛应用，不仅能再次提高煤炭综采化率，煤炭开采安全生产也会得到有效保障。”黄乐亭对《瞭望东方周刊》说，“煤炭工人也能做白领，在操作控制平台上完成作业。”

“目前，全国井下从事直接采煤工作的约有90万人。无人开采就是要把这90万人逐步解放出来。”张良信心十足。

他们的老师宋振骐则称之为“转折点”——迈出“无人开采梦”的第一步，迎来无人化开采的曙光。

当时惘然