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石嘴山矿务局的技术装备与发展

石嘴山矿务局1956年筹建,1958年开始所属矿井陆续建成投产。所用设备是国产仿前苏联上世纪40年代的技术水平设备。投产之时机械化水平基本与全国同步,结束了宁夏煤炭工业无机械化,为大规模使用机械化开创了新局面。
 

 
我在石嘴山矿务局工作近40年,30年的工作于机电工作分不开,自1956年安装矿务局自备电厂开始石嘴山煤矿的设备使用与发展很多是亲自参与和组织领导的。在回忆之前,简要叙述我们所知道的石嘴山解放前煤炭生产的概况。
一、石嘴山解放前四百年煤炭生产方式一贯制——手工刨、人工背。
据记载古镇石嘴山自明朝末年至解放前有四百年的煤炭开采历史,但其生产方式是“一贯”的手工刨、人力背。
石嘴山煤田在黄河西岸,开采运输方便,煤田出井口即可装船,北至包头,南至银川。
石嘴山还出产瓷土,百年前瓷器作坊生产民间日用瓷器,也需要大量煤炭。
清朝末年同治、光绪年间外国资本大量侵入中国内地,石嘴山是水路、陆路交通要地,地理位置重要,资源丰富,自然被外国投资者看重。于是石嘴山周边城镇出现经济“繁荣”景象,煤炭用量大增,所以石嘴山煤炭生产在银北、西北地区是有名的。但是生产方式是原始的,其原因是煤窑主为了使用廉价劳动力获取高额利润,不愿投资购置高价机械设备,再者没有电力和缺乏技术人才也是重要原因。
听解放前在石嘴山煤窑当过背煤工的董全福老人讲:旧社会煤窑都是本地的富商、绅士、有权势的人开办的。有的一家有两三座煤窑,煤窑主下设掌柜的、账房、收售煤场,煤窑井下有监管井下工人劳作的工头。他所在的煤窑是杨茂发开办的煤窑,有百名窑工,有刨煤工、背煤工,有排水工(手摇辘轳把水排到井上),月产煤不足千吨。安全生产无保障,井下自然通风,窑工不懂安全生产知识,井下监工的对瓦斯叫鬼火,说是看不见摸不着,鬼火会烧死毒死人的。大家都要供奉太上老君求神保佑平安。
劳动工具是手镐、短把锹、钎子、手锤、背筐、油灯、饮水罐。巷道狭窄,没有支柱,背煤工脊背上垫着羊毛毡子,嘴叨油灯,两膝垫着老羊皮,手拄短棍,弯腰匍匐爬行。每背一筐煤,井口收煤场发给一个竹签,凭签结账。
井上没有任何洗涮场所,除眼球是白的,一身黑回家,旧社会称挖煤的是煤黑子、窑花子,无人看得起,生老病死无人问,所以只能搞迷信活动求神保佑。收入经过盘剥所剩无几,背煤工劳动一天所得六七毛钱,窑主没钱时用米、面、大烟泡折成钱发实物,有时也能发到现钱,这点收入勉强养家糊口。
旧社会石嘴山群众中流传着“背煤拉纤累断腰,收税抓兵黑暗统治苦难熬。”这就是石嘴山煤窑工在旧社会的生活写照。
二、宁夏煤炭工业机械化生产的开端
一九五九年初是宁夏解放后乃至西北第一个新矿区开始生产。西北煤炭工业管理局尽力用国内已有的采煤机械设备装备石嘴山煤矿。所以石嘴山煤矿投产之后不久,机械化水平基本与全国同步。“一五”、“二五”期间国内所用煤矿设备基本都是仿前苏联四十年代设备,技术落后。
采煤机械是KMN-1型截煤机,顿巴斯Ⅱ型联合采煤机,运输机是CKP-Ⅱ型刮板运输机和SGD-20型刮板运输机。
截煤机月产5000吨左右,顿巴斯Ⅱ型联合采煤机平均月产10000吨左右。
井下大巷运输是电机车运输,矿井提升是斜井绞车,火车外运形成了生产、运输、提升、外运一条龙的生产系统。标志着宁夏煤炭工业机械化生产零的突破。这个阶段只能成为采煤机械化初级阶段。因为工作面仍以人工架设支柱支护。支护、回柱、移设运输机劳动强度大而且不够安全。
截煤机、顿巴斯Ⅱ型联合采煤机设计不够合理、功率小、截深大、产量低,需专用机道,采后悬空面积大、时间长、不安全,未能长期推广使用。
三、宁夏煤矿首家使用国产采煤机
二十世纪六十年代初期国内借鉴外国经验新研制成功MLQ-80型浅截式滚筒采煤机SGW-40T,强力可弯曲刮板运输配套使用,工作面支护,同时进行改革,由传统的使用木支柱、木板梁改为单体金属支柱和金属铰链顶梁,支护强度大,增强了工作面的安全。工作面落煤,装煤和运输实现了连续作业,新设备的应用产量高。采煤机骑在运输机上,上下移动截割,牵引速度快,从而实现了机械化采煤多循环,加快了工作面推进速度。由于采煤机道与运输机道合二为一,缩小了采煤机的空顶面积,有利于顶板管理和安全生产,是我国采煤机械化在历史上的一个跃进。石嘴山矿务局被煤炭部确定在西北煤矿首家推广试点。煤炭部的决定鼓舞了局矿干部群众。局决定在二矿使用并抽调得力干部,挑选思想好、技术过硬的职工组建队伍,到设备制造厂和正在应用这套设备的煤矿跟班见习,了解设备性能及其一般故障的排除……,回矿后在矿工业矿场搭建模拟工作面操作演练。井下工作面,运输、回风巷道工程质量按标准化施工,以一丝不苟的精神检查验收。
由于局矿领导的重视,组建有政治过硬、技术熟练的队伍一次试产成功。最高月产3.3万吨,平均月产2.5万吨,1966年进入国内同类机组前列。矿务局年平均达到4.5个机组工作面,机械化程度达到50%,为宁夏推广使用国产机组起了示范作用。
四、试用首套国产QY-Ⅰ型液压自移掩护支架
 

 
进入70年代末,80年代初,我国开始引进世界现代化采煤设备——综合采煤机组。它把采煤工序的机械设备联合起来,由工作面采煤、装煤、运煤、支护,全部机械化进行生产,工人用手柄、按钮操作采煤设备。它有四大好处:一是高产、高效;二是安全可靠;三是解决了炮采和一般机械化难以解决的地质条件变化的难题;四是解决了井下战线长、环节多、用人多的矛盾。70年代国内不能生产这种设备,有少量进口,每套需要2500万元而且是外汇。如果自己生产大约只需800-1000万元。鉴于此,煤炭部决定组织煤炭科学研究院,北京、徐州矿山机械制造厂共同研究设计在煤层倾角30度以下、中等稳定顶板、中等硬度煤层条件下,QY-Ⅰ型液压自移掩护支架。
我们非常向往应用现代化综采设备,多次向煤炭部申请未果。一九七九年煤炭部的QY-Ⅰ型液压自移掩护支架试制成功前夕寻找试验单位。经宁夏煤炭厅生产处搭桥介绍,在我局进行试验。煤炭部机械化办公室主任宋文鉴来到我局调研,了解到使用机械化基础好、一矿九层煤地质条件完全符合QY-Ⅰ型支架技术要求。回到部里汇报同意在石嘴山矿务局一矿试用,将价值千万元的全套综采设备无偿调拨石嘴山使用。这项重大试验成功将使我国液压自移掩护支架自主生产,将节省大量外汇,为推进我国煤炭生产现代化作出重大贡献。接收任务后,我们立即组织由局、矿主要领导参加的综采实验领导班子和综采队伍,组织综采队伍到兄弟单位跟班学习,设备到货后,在矿工业广场搭建模拟工作面,进行模拟生产操作演练。
由于领导重视,高标准、严要求,综采队伍素质好,责任心强,各项试验进展顺利。1980年5月25日,试采试运,6月1日正式投入生产。最高日产2800吨,最高月产40000吨,最高工效12.33吨。1982年,年产40万吨,达到国家乙级队。
QY-Ⅰ型掩护支架及配套设备经受了连续生产、顶板初次来压、过断层、30度倾角防倒、防滑等关键环节的考验,达到了设计要求。该试验成功为国产30度倾角液压支架及其配套批量生产提供了有力的科学依据。石嘴山矿务局在自治区首家迈出了现代化采煤步伐。1983年,在煤炭部烟台科技大会上,我代表矿务局登台领取了QY-Ⅰ型液压自移掩护支架试验成功“特别荣誉”奖牌。
五、矿井提升运输设备的更新换代
石嘴山矿区建设初期的主要提升运输系统占用设备多、环节多、用人多、维修量大、消耗高、事故多、提升能力低,不适用矿井机械化生产水平提高的需要。
1. 二矿改落地绞车为多绳摩擦轮绞车
1965年二矿进行矿井延伸改造,将一对年产百万吨的斜井改造成为一对立井,主井垂深471米,副井垂深400米,仍选落地绞车,串车提升改为箕斗提升,副井改为罐笼提升。就在设备订货签订同时,得知我国引进瑞典产多绳摩擦轮绞车是当代世界先进的矿井提升设备,洛阳矿山机械厂正在首批试生产。我们得到这一消息后,立即组织设计部门和二矿有关人员到洛阳矿山机械厂,了解该设备性能及可靠性。
在决定是否采用多绳摩擦轮绞车替代落地绞车的问题上,发生了分歧。一部分同志认为,设计已经按照落地绞车设计了,设备也即将订货了,况且,我们使用落地绞车有经验,多绳绞车是什么样子都没见过,国内只有阜新矿务局五龙矿副立井正在安装,还没有投入运行的经验,我们主、副立井都采用这种绞车没有把握,有些冒险。再者,绞车主机体积大,重量大,如何把这么庞大的家伙吊到离地面四五十米高的绞车大厅上,更是个大难题。另一部分同志认为,当初我们在建自办电厂时,设备在兰州,铁路不通,公路桥梁承受不了设备的重量,我们不是想办法从黄河运来了吗?在没有起吊设备的情况下,我们不是用土办法把电厂的大型设备安装起来了吗?经过讨论,大家统一了思想,取得了共识,认为使用现代化设备,企业才能进步,才能走出新路子,要敢为天下先,敢于担风险。之后,局迅速组织有关人员到洛阳矿山机械厂参观设备制造,了解设备性能;到阜新矿务局五龙矿副立井多绳绞车安装现场了解安装情况。通过实地考察,大家坚定了信心,一致认为,该绞车提升能力大,耗能低,安全可靠。设备的主副机都安装在井塔塔楼中,各层面之间不受气候、季节影响,特别适合西北风沙大、气候多变的特点,而且便于维修、保养。
经过论证核算洛阳矿山机械厂试制的JKM-3.25/4(Ⅱ)-A型多绳摩擦轮绞车和DJ/3×4多绳绞车适合二矿主、副立井需要。
这两台绞车是试制品,尚无用户订货,厂家力促我们订货,并愿意帮助我们解决在安装、试运转中出现的问题。我们决定采用这两台洛阳矿山机械厂的首批试制产品,其设备铭牌编号分别是一号、二号。如今这两台设备在二矿已经安全运行近四十年,实际提升能力达到250万吨/年,仍有潜力可挖。如果增加电机容量,提升能力可过400万吨/年。
2. 一矿采用国产GDS-1000型钢缆拖动皮带运输机
1975年,一矿三水平开拓延深。原井型是一对正、反斜井,用仿前苏联双滚筒ZGM2500/1200落地绞车、矿车提升。延深设计主斜井长800米,暗主井斜长750米,倾角18度,由矿车提升改为箕斗提升,副井仍为矿车提升。在讨论初步设计时,有人提出沈阳矿山机械厂正在试制具有当代国内、外先进水平的斜井钢缆拖动皮带运输机。这种运输机提升能力大、安全、环节少、占用人员少、运输成本低,并且还能供职工上下井乘坐,节省了副井提升上下井人车的设备。局决定组织局矿有关人员赴阳泉矿务局四矿和沈阳矿山机械帮调查研究,参观学习。
经了解得知阳泉矿务局四矿的情况与我局不相近,也就没去。后来,我们从煤炭部得知,阜新矿业学院有斜井皮带机负荷运行试验的设备。经联系,将一矿煤样发往阜新矿院,派设计及试验人员,前往阜新矿院进行试验。实验数据证明,沈阳矿山机械厂生产制造的GDS-1000型钢缆拖动皮带机完全符合一矿斜井的需要。1977年沈阳矿山机械厂交付石嘴山矿务局两台首批生产的GDS-1000型钢缆拖动皮带机,产品出厂铭牌又是一号和二号试制产品。两台设备在一矿运行30多年,未出现安全事故,核定生产运输能力200万吨/年,但仍有潜力可挖。实践证明,它是现代化矿井特别是缓倾斜煤层矿井的理想提升设备。
石嘴山矿井延深改造,主、副提升井设备进行彻底的更新换代,跨入全国先进行列。跟随着井下运输系统进行改造,增设扩大区域、水平、井底煤仓、储煤能力,实行采区集中运输巷皮带运输化,取消矿车运煤,减少设备数量、运输环节、维修消耗,减少人员、减少事故,降低运输成本,增加生产能力等方面都取得了明显的效果。为推进煤矿现代化采煤设备创造了条件。
石嘴山矿务局四十年来机械采煤从无到有,从初级到中、高级阶段,使用发展积累了经验,也有教训;同时机械化发展对矿井的改造亦有经验可汲。
现代化煤矿生产是多环节、长流程,除落煤、装煤、支护三环节外,都是运输的过程。随着机械化发展,提升、运输改造是必然。石嘴山矿务局初期是四对斜井四个矿,随着技术进步,机械化生产发展,四个矿改变为两个矿,四对斜井改为两对。环节少了,提升、运输能力翻番。
时代在发展,科技在进步。“数风流人物还看今朝,”2002年宁夏煤炭企业重组后,神宁集团对石嘴山矿区投入数亿元进行了联合安全技改。不仅把原有的两个矿整合为金能公司,井下生产运输系统进行了改造,而且改造了通风、辅助运输、排水、防火、瓦斯排放、供电系统。全部实现了机械化,形成了一井一面的格局。由“最不放心”的矿井,变成了安全矿井。在保证产能的情况下,人员也大幅减少,由组建前的万名员工,到组建金能公司时7600名,现在只用3000人。
经过矿区改造,石嘴山矿区旧貌换新颜。这颗塞上明珠更加光彩夺目了,我们老一代矿工的梦想成真了。
(梁佩华协助整理)

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