王金华：打赢煤海深处攻坚战
时间：2021-02-11 16:00:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
王金华，中国煤炭科工集团有限公司董事长、党委书记。采矿博士，博士生导师，煤炭开采专家，享受国务院政府特殊津贴。作为“特厚煤层大采高综放开采关键技术及装备”国家科技支撑重点项目的第一完成人，带领团队历经十年协同攻关，开发出6项关键技术；创立了3项新理论；自主创新世界首套特厚煤层开采成套装备；解决了14～20米特厚煤层开采世界性难题，实现了特厚煤层开采技术与装备的重大突破。该项目获得2014年度国家科学技术进步奖一等奖。
在中国煤炭科工集团有限公司董事长王金华的电脑里，有一张特殊的中国地图。他与普通地图的不同之处在于，上面有些区域被涂成了黑色，在黑色区域上面点缀着许多红色的圆圈。黑色区域代表着煤区，而显眼的红色圆圈则是特厚煤层矿区。在黑与红的世界里，王金华干了半辈子。
勇攀世界级开采难题的高峰
煤炭一直是我国的主体能源，2013年，煤炭占我国一次能源结构生产及消费的比例分别达到77.3%和66.6%，支撑着国民经济的发展和人们的生产生活。王金华指着地图上的黑色区域：“厚煤层在我国分布广泛，是我国主要开采煤层。厚度14米以下煤层已经不难开采，综合机械化开采技术已经基本成熟。但是对于14米以上的特厚煤层……”王金华特意指了指地图上红色的圆圈，“在全世界目前还没有安全、高效、高采出率的开采方法，是公认的世界性难题，急需研究开发！从我国煤炭资源储量来看，特厚煤层储量丰富，全国大约有1/4的煤炭产能集中在特厚煤层。尤其在山西、内蒙古、新疆等煤炭主产区，总资源量上万亿吨。因此实现14米以上煤层的安全高效开采，成为了保障我国煤炭工业持续发展和能源安全亟待突破的一个难题。”
王金华早在2003年就已经把视野锁定在这些红色圆圈的特厚煤层矿区上，联合多家单位开始从事这方面的研究，提出采用大采高、一次采全高、综采放顶煤的开采方法。到2008年，科技部将“特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备研发”课题立项，列入“十一五”国家科技支撑重大项目，以大同塔山煤矿为试验矿井，开展了14～20米特厚煤层大采高综放开采关键技术及装备的自主研发。
这是新中国成立以来煤炭行业第一个国家科技支撑重点项目支持力度最大的一个科研项目，研发经费高达4.45亿元，国家支持了近1亿元。如此大的支持力度还是第一次，可见国家对这个项目的重视程度。“说实话，压力很大，但同时也非常兴奋！”王金华回忆起当初的情景时依然两眼放光，“这个课题在国内没有实践的先例，在国外也没有任何经验可以借鉴，是一个非常大的挑战。但是作为科研工作者，天生就有‘迎难而上、攻坚克难’的奋斗精神，我们当时就下定决心一定要啃下这块硬骨头！”
大同矿区塔山煤矿是本次项目的实验矿井，井田面积170.91平方公里，地质储量50.7亿吨，可采储量30.7亿吨，但是煤层厚度大、结构复杂，平均煤层厚度在18米左右，最厚的达到20米。
王金华这一次并非是孤军奋战，而是有备而来。在中国煤炭工业协会的组织下，中国煤炭科工集团联合了大同煤矿集团、中煤装备集团公司、中国矿业大学（北京）、山西平阳机械厂等15家单位，共同承担起这一重大项目的任务，一起吹响了“特厚煤层”攻坚战的战斗号角。
这一次的联合攻关团队堪称煤炭行业的“国家队”，项目集中了国内煤炭行业一流的科研院所、高等院校、煤机装备和煤炭生产企业，能将15家优秀企业、100多位行业专家汇集在一起为这一个课题服务，本身就是一个不小的奇迹，充分展现出我们集全行业力量破解世界性难题的决心。
参与企业也纷纷表示一定要紧密合作，以科技为支撑，以协作为纽带，全力以赴参与特厚煤层开采技术的研究，优势互补，加快创新，努力为研究提供各种便利条件，以促进联合攻关产出成果，一定要在特厚煤层大采高综放开采技术与装备方面取得新进展、新突破，为全国特厚煤层的安全、高效开采塑造典范，为推动煤炭科技进步和煤炭工业走新型化道路积累经验。
作为这次“特厚煤层”项目的领军人物，王金华担负着统筹全局，排兵布阵的重任，项目开始之前反复的论证和磋商，每一个问题，每一个细节都要考虑周全。面对着塔山煤矿的实验矿井，大家首先统一了意见，得出一致的结论，要实现14米以上厚煤层安全、高效开采，必须首先解决四大技术难题。第一，在地下几百米深度，将特厚煤层一次采出，会形成特大的开采空间，一方面这种特大开采空间岩层稳定性难以控制；另一方面要把煤炭资源尽可能多地采出来，提高煤炭采出率，难度很大。第二是14米以上特厚煤层开采世界上没有先例，没有成套的采煤装备，需要创新开发并做到装备性能合理匹配。第三是为了满足通风和大型设备运输的要求，所需巷道断面大，由于煤层厚度大，并受到采煤强烈扰动影响，巷道很容易发生大变形或冒顶，必须解决大断面全煤巷道合理支护难题。第四个难题是高强度、特大开采空间下，瓦斯和火灾等安全问题怎样解决。
十年磨一剑
面对着横亘在面前的重重困难，王金华和他的团队并没有丝毫的退缩。“困难就是被用来克服的，办法总比困难多！”王金华每次开会前都会给大家鼓劲，鼓励大家各抒己见，各显神通。那段时间王金华白天忙着开会讨论制定方案，晚上还要赶到矿上和一线技术人员沟通交流，反复论证。那段时间里，15家煤炭行业顶级的科研院所、高等院校、煤机装备研发生产企业和煤炭生产企业的数百名研发人员全部集中在塔山煤矿，吃住都在矿上，与煤矿工人打成一片。每天下到地下近500米深的采煤工作面一线进行技术指导、设备调试、性能与故障检测。没有一个人叫苦，没有一个人要求特殊化。
心往一处想，劲往一处使，团队成员们合力协作，挺进煤海深处，坚持自主创新，经过10年的协同攻关，克服了重重技术难题，终于实现了厚煤层开采技术与装备的重大突破，将特厚煤层开采的四大世界性难关一一攻破。
首先，研发了14米至20米特厚煤层大采高综放开采关键技术。科研人员研究了三维顶煤放出体的形态和运移过程，以及放煤结束后煤矸分界的形态，从而研发出一采一放、多轮间隔、顺序多口的放煤工艺。该项目建立了特厚煤层大采高综放开采三维放煤理论、围岩控制理论体系，建立了特厚煤层大采高综放开采技术标准，解决了特厚煤层大采高综放开采围岩控制、厚顶煤高效与高回收率放出等关键难题，首次实现特厚煤层工作面年产千万吨的安全高效开采。
