神东的“中国创造”

——神东煤炭分公司专利技术自主创新纪略

□贺生忠 王继明

国家专利，是一种非常的神秘，人们很难将它与煤矿联系起来；

“中国创造”，是一种非常的神奇，人们更难将它与煤矿联系起来。

然而，在共和国的第一个亿吨级煤炭基地神东矿区，不仅形成了密集的国家专利技术群落，而且将“中国创造”和摘取国家科技进步一等奖的传奇故事演绎得绚丽多彩。

据统计，神东矿区开发 20 年来，到目前经国家专利机关审批的专利技术达 67 项，已通过专利初审即将公告期满且至今无人提出异议的技术 23 项，各种资料已准备就绪拟近期再次申报专利的技术 17 项。至于尚未纳入专利申报程序但在生产实践中发挥着重要作用的和正在研发的自主创新性技术则更是不计其数，创造的经济和社会效益惊人。这对一般以劳动密集型为主要特征的煤矿而言，是不可想象的事。

　　这些拥有完全自主知识产权的“中国创造”群星，将全球最大的千万吨矿井集群与国家首个亿吨级煤炭基地的星座烘托得璀璨夺目。

■“土”技术变成国家专利

在神东的专利技术中，许多技术完全是在其特定的自然与人文环境中形成的“土著”技术，其中“土”得最典型的恐怕要数“综采工作面辅巷多通道快速搬家方法”和“煤矿井下采空区水的净化方法”了。

还在 1995 年底，神东矿区最早建设的矿井大柳塔煤矿上马国产综采工作面后，进展并不顺利，由于主客观诸多方面的原因，一路绊绊磕磕， 400 多米走向的工作面采到一半左右时，老顶突然来压，工作面煤壁处严重切顶台阶下沉，支撑顶板的液压支架 90 ％以上被压死， 5 ％解体报废。若按传统办法从工作面两头的运输巷和回风巷回撤，支架根本无法撤出，几乎面临全军覆没的危险。

怎么办？人们议论纷纷，献计献策。这时，公司一位经验丰富的副总工程师想到以前老矿区在井下工作面顶板突然来压大漏顶，为抢救被堵在里面的人员和设备而另打巷道并屡屡奏效，以及过去搞高档普采工作面时利用辅巷分段放顶、分段回撤的经验，就建议平行采面另打一条巷道，从这条巷道间隔一定距离与采面打几条贯通巷道，再对工作面顶板采取相应的支护措施，分段逐步将液压支架撤出。

　　此举大获成功，不仅将液压支架一架架安全撤出，而且比老办法回撤少用 40 多天时间，仅额外节约材料费一项即达 200 多万元，如果加上节余时间多出的煤炭和节约的人工等费用，其价值则更无法估量。

　　此后，经过不断完善，神东的综采工作面辅巷多通道快速搬家工艺日臻成熟，形成如今的当综采工作面采到停采线后，沿工作面煤壁走向再另外开掘两条相隔一定距离的平行辅助巷道，然后再在两条辅助巷道之间掘出若干条联络巷道，并利用另一项专利技术无轨胶轮车载运，从而实现综采设备的快速、安全、高效回撤，使一次搬家倒面的时间由通常的五六十天缩短到一周以内，节余 50 多天。 神东至今共搬家倒面 100 多次，保守地估计总共可多产煤炭 5000 多万吨，按近年的煤炭价格一吨至少 200 元计算，其价值至少在 100 亿元以上；而节约的材料费、人工费也要以亿元计。

　　更重要的是，此项技术与神东的矿井无盘区布置、主运输长距离大功率胶带化和辅助运输无轨胶轮化等创新技术相互配套，为 1000 万吨、 1500 万吨、 2000 万吨矿井奠定了坚实的技术基础。

　　连洋设备也因此大生其辉，让洋人赚足了面子，带着神东的资料到处宣扬自家设备的神威。

　　再看“煤矿井下采空区水的净化方法”。

　　作为人类生命之源，水资源显得日益金贵，而荒漠的水资源则更加弥足珍贵。神东矿区位处中国最干旱缺水的第五大沙漠毛乌素（蒙语意为“寸草不生的地方”）沙漠和黄土高原过渡地带，水资源之珍贵不言而喻。正是因为如此，神东人以强烈的社会责任感和环境保护意识，通过吨煤提取 0.45 元、一年筹集数千万元而至今共投入 5 亿多元巨资，进行环境保护和荒漠生态再造，取得了令社会瞩目的成就。尤为可喜的是，神东还因此而产生了一系列环保方面的专利与非专利技术成果，其中与水相关的专利技术目前就有 4 项，“煤矿采空区水的净化方法”就是其中之一。它通过在采空区边缘修筑挡水设施和水池阻隔采空区水泄漏，利用顶板冒落的矸石对水进行充分的沉淀、过滤，然后再通过相应的技术工程和物理、生化作用的净化，使本来作为污水排放的井下废水变成工业和生活、绿化灌溉用水，而且可反复循环利用，不仅把水资源的价值发挥到极致，而且把水资源节约到极致。此外，这一技术还可有效预防采空区透水事故的发生。靠这一专利技术，神东日复用水可达 13580 立方米 以上，日积月累就是一个十分庞大的几何数字。同时，它还消除了井下水对地表水体的污染，大大减少了对地表水的利用，其社会效益和生态效益更是难以估量。我国的煤矿大多集中在北方水资源贫乏地区，若这一节水技术得到普遍推广，其价值将恐怕要用天文数字来计算了。

■为洋设备插上中国金翅膀

不可否认，神东引进的国际一流的煤炭综采和连采（综掘）等设备，是其千万吨矿井和亿吨级生产水平的一大支柱；但也不可否认，神东以专利技术为核心的自主创新成果，同样是其千万吨矿井和亿吨级生产水平的又一大支柱，而且正是因为这种自主创新技术为引进设备插上中国的金翅膀，才使洋设备的风采得以彰显。可以毫不夸张地说，没有神东大量的自主创新成果，引进的外国洋设备也很难发挥出目前的威力，更何况许多洋设备是外国制造商应神东的特定要求设计制造的。正如引进的美国波音、西欧“空中客车”客机再先进，如果不给它修上宽阔的中国大跑道，它能在中国着陆吗 ?

在神东的引进设备中，有美国生产的一种连续采煤机，本来是用于掘进煤层巷道的，可神东人却发扬中国人灵活变通的聪明才智，围绕它发明了一整套的“中国创造”式创新技术，将其功能发挥到了极致，其中已获专利的技术即达 10 多种。

神东的煤层主采方式为长壁综采，其工作面采长由 200 多米加长到 300 多米并直逼 400 米 ，走向长则由 2000 米 加长到 4000 多米直到 6000 米 以上，故而不可避免地留下许多边角煤块段。如何尽可能多的回收这些煤炭资源，一直是神东科研的重大课题。经过多年的自主研发，先后产生了“连续采煤机房柱式短壁机械化采煤方法及其支护设备”、“连续运输设备”、“掘进采煤方法”、“履带行走式液压支架”等一系列专利技术。

“连续采煤机房柱式短壁机械化采煤方法及其支护设备”和“履带行走式液压支架”的原理，是通过后者对顶板的动态支护，用连续采煤机对支巷两翼的煤柱以 30~60 °的角度进行斜切回收。而“掘进采煤方法”则通过两台掘进连采机同时同向平行掘进两条顺槽平巷，每掘进 80~ 120 米 之间的一点后，两机同时转弯对掘形成联络巷，然后分别向左翼或右翼开煤房后开始后退回采，到一定距离后留隔离煤柱再进行下一循环。配套的“连续运输设备”则克服了过去使用胶轮车像地面汽车装运似的每装运一车，连采机就得停机待车，无法实现连续运输、生产和高产高效的缺陷，通过神东自主研发的由给料破碎机、行走式转载机、跨骑桥式转载机及刚性结构架等组成的直接将煤转运到顺槽主运输皮带的连续运输技术设备，实现了连续运输， 从而保证了连续生产和高产高效；尤为可贵的是，这套设备可伸缩、可爬坡、可随连采机行走、可实现任一角度转弯，几乎能满足全天候条件下的连续生产、运输，成功解决了占神东井田约三分之一的边角煤的综合机械化高效开采问题。它与长壁综采工作面一起，共同构成长短壁结合的机械化采煤技术体系，支撑起神东的高产高效，也使资源回收率远远高出全国平均水平。它不仅适应于大型矿井各种规则边角煤的开采，而且适应小型井田、小型矿井及不适合布置长壁工作面的煤层与块段的开采，大大提高煤炭资源的回收率，推广价值极高。

更为可贵的是，神东人并不迷信洋设备，敢于对洋设备动“手术”。洋设备有它的优势，但也未必尽善尽美。一旦发现洋设备的短处，神东人会千方百计地进行技术“革命”，给其打上“中国创造”的印记。神东引进的一家西方公司生产的连采机配置的牵引电控箱，是设备的“大脑”。这种电控箱内部结构复杂，组装接线稍有失误就会功亏一篑。其大修按合同约定应以双方技术合作的方式进行，但外方对关键技术讳莫如深，对中方又藏又掖。中国人的倔强劲一上来，神东的维修员工刻苦钻研，搞出了一套简单实用的组装工艺，不仅比外方的简化了许多，而且还节约材料，令外方人员不得不折服，反而从中受益匪浅。这样的事儿多了，外国制造商对神东人刮目相看，经常与中方人员进行技术交流，更有德国公司于今年 5 月将采煤机电控箱维修技术研讨会放在神东召开，听取中方人员的意见。在神东的专利技术和“准专利”技术中，有相当大的部分是通过对洋设备的技术革新实现的。

　　当然，神东并不仅仅满足于在洋设备上做文章。作为中国人，神东人的民族使命感之强烈令人感动。他们以煤矿技术设备的国产化为己任，倾注了大量的心血。公司成立有国产化办公室，专门负责设备国产化研发的组织与协调工作。近些年，神东每年都要投入数以亿元计的资金，通过自主研发和与国内科研院所的合作研发，积极进行国产化的自主创新。

■煤都金台群凤飞

在神东百里矿区，提起张文斌的大名，几乎无人不晓。这位来自“东方红”故乡的神东人，如今头上罩满了光环——神华集团技术能手，中央企业劳动模范，全国技术能手，全国劳动模范，受到过胡锦涛、温家宝、黄菊等党和国家领导人的亲切接见。而这一切，都与他头上顶的那颗“综采电气维修大王”明珠密切相关。

谁能想到， 10 多年前张文斌还是一个黄土高坡的农家汉。他当年以几分之差高考落榜，三年后来到神东当了农民协议工。矿上见小伙子勤快好学，先后送他到西安等地学习、培训。在单位的培养和个人的勤奋努力下，张文斌的综采电气维修技术迅速提高，头角崭露，成了综采电气设备维修的技术大拿。后来，公司将他调入维修中心，专门从事设备维修工作。这更使他如鱼得水。他强化英语学习，很快就能与外方人员交流。维修第一台美国进口连采机时，他白天跟外方人员边干边学，晚上回到家里认真总结、仔细记录；维修第二台连采机最为复杂的牵引电控箱时，他在外方人员的指导下独立完成了组装测试工作；维修第三台连采机时，他仅用两周时间就完成了外方人员原来要用七周才能完成的工作量。美方的电气经理佩服地说：“你可以做我的老师了。”他们还为张文斌起了一个与欧洲著名球星欧文相同的洋名字，以视敬重。在神东拟再次申报的 17 项专利技术中，张文斌领衔的就有 7 项。

像张文斌这样的“蓝领专家”、“白领专家”，在神东矿区比比皆是，公司级领导更是一些重大科技创新项目和专利技术发明的带头人。现任总经理王安不仅是多项专利技术的带头人，而且是孙越崎能源大奖的获得者和国务院批准的政府特殊津贴专家。

一个不到万人的煤炭企业，何以孕育出如此众多的科技创新人才与专利技术金凤？这是因为，神东是一片丰厚的技术沃土，是一座高阔的创新金台。

“高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”，是神东为自己确定的企业方针。为此，他们积极筑台引凤，广纳天下英才。为了鼓励员工的技术创新热情，神东出台了一系列激励政策，对贡献卓著者更是给予重奖。张文斌与另一位业绩突出的员工，分别获得了一栋价值不菲的别墅奖励，成为神东矿区弥久不衰的一大新闻。最近，神东再次出台了员工职业发展实施办法，打破官本位的传统人才成长模式，开辟人才成长的新通道，构建精英脱颖的新高地，在专业技术岗位系列设立了学科带头人、专业技术带头人、首席专业师、优秀专业师等职级，在操作岗位设立了高级技师、高级技工等职级，通过提高政治、物质待遇和薪酬标准等措施，重点激励专业技术与高技能人才的成长。此举一出，进一步激发了广大员工岗位成才的高热情，掀起新一轮的科技创新高潮。

此外，神东还充分利用社会科技力量进行创新，与煤科总院太原分院等科研单位建立了长期、稳定的协作关系，与清华大学、西安交通大学等高等院校建立了长期、稳定的人才培训关系。在神东的专利技术中，有多项成果是与太原分院合作完成的。

2004 年，包含多项主要专利技术在内的“神东现代化矿区建设与生产技术”继荣获中国煤炭科技进步一等奖之后，又荣获国家科技进步一等奖，与“神舟 5 号”一起在人民大会堂同台领奖。

“神东”与“神舟”一起，遨游于“中国创造”的浩瀚星空 !

（作者单位：神华集团神东煤炭分公司）