王安
王安,煤炭开发领域采矿工程和矿山环境保护专家,1958年8月出生于内蒙古凉城县,1982年毕业于山西矿业学院,2002年获辽宁工程技术大学硕士学位。为享受政府特殊津贴专家,教授级高级工程师,第四届国家安全生产专家,中国煤炭学会第六届理事会常务理事,中国煤炭工业学会短壁开采专业委员会副主任委员,太原理工大学客座教授,中国矿业大学研究生院兼职博导,煤炭科学研究总院特邀研究员。1982年7月至1997年2月,在内蒙古乌达矿务局从事生产技术工作,先后任生产技术处主管技术员、五虎山矿综采一队队长、生产技术处副处长兼主任工程师,1993年11月起任矿务局总工程师。1997年3月至1998年8月,任神华集团神府精煤公司总工程师兼大柳塔矿长;1998年8月至2003年7月,先后任神华集团神府东胜煤炭有限责任公司(简称神东公司)总工程师、副总经理兼总工程师,2003年7月至2005年1月任公司总经理、科技委员会主任;2005年1月至2008年8月任中国神华神东煤炭分公司总经理、科技委员会主任。2008年8月至10月任神华集团公司副总经理,10月起任中国中煤能源集团公司总经理。
他长期从事煤炭开发领域的技术研究,在国家重点工程神府东胜矿区的开发建设中,首次提出了千万吨级矿井建设的设计思想,实施关键技术创新,以他为主要技术负责人建立了 “高产、高效、高回收率、安全、环保”为特征的神东现代科学采矿技术体系,为建成我国首个亿吨级煤炭生产基地作出了重要贡献。主要技术创新有以下几个方面。
一、揭示神东特殊地质条件下矿压显现规律
神东矿区属于“浅埋深、薄基岩、厚风积沙、厚含水层”的特殊地质条件。1997年前,由于没有充分认识到特殊地质条件的危害,按照传统矿压理论选择长壁综采工作面的关键设备液压支架,经常发生顶板垮落和溃水、溃沙事故,长壁工作面无法正常生产。大柳塔、补连塔矿两个工作面设备几乎全部损毁,损失巨大。周边郭家湾等矿井只好放弃长壁生产工艺,改为房柱式开采。针对制约煤矿安全高效生产的技术难题,他主持了大柳塔矿、补连塔矿综采工作面矿压、岩移、钻孔观测,发现了神东矿区采场覆岩缺少裂隙带(一般为下沉带、裂隙带、冒落带“三带”),呈“两带”分布易造成单一关键层滑落失稳而形成整体切落的矿压规律,为高产高效工作面的关键设备液压支架选型及研发提供了理论依据。据此,确定了高产高效工作面的关键设备液压支架的结构和参数,将支护阻力由3500kN提高到10800kN(世界最大),控制了顶板垮落和突水溃沙易造成井毁人亡的事故,保证了安全高效生产,推动了国产设备的升级换代。
二、创新千万吨矿井系统模式
他结合神府东胜煤田的赋存条件,进行相关要素函数分析,首次提出了千万吨矿井设计思想,对大柳塔矿、活鸡兔矿初步设计进行了重大变更,一是将工作面由180米×1500米提升为400米×6000米,将传统煤矿多盘区变革为无盘区布置,开创了全新的矿井布局设计,矿井能力提高了2~4倍,工作面尺寸增加8~9倍。以大柳塔煤矿为例,新设计与原方案比较,煤柱损失量减少54%,开拓工程量减少66%。仅活鸡兔井按照传统多盘区布置格局设计的6个盘区变革为无盘区布置后,节约矿井井巷工程量2万余米,节约建井投资4亿多元。二是创新“斜硐”开拓方式,研究推行无轨胶轮运输技术,废除环节多、用人多、事故多、效率低的有轨运输。以大柳塔矿为例,辅助运输用人由462人减少到9人。三是提出“多巷道、大断面、低风压”通风系统设计,发挥了矿井产能,遏制了浅埋深一级发火煤层自然发火趋势。四是提出“无人则安”煤矿安全理念,首次将信息化技术应用到煤矿生产系统,实现井上下固定岗位无人值守。
在大柳塔煤矿千万吨级矿井成功实践的基础上,形成了千万吨级井工矿建设的系统模式:斜硐开拓、无盘区布置、无轨胶轮化运输、超大重型综采工作面布置、地面箱变供电方式、煤矿信息化技术,并将其应用到矿井改造和新井设计中,将神东矿区骨干矿井的设计规模最大由360万吨扩大到1000万~2000万吨,确立了神东矿区千万吨矿井群的战略布局。
三、研究短壁无煤柱机械化采煤方法
对于边角煤资源安全高效回采,国内外无成熟的开采方法。他对短壁工作面采煤方法、顶板处理等方面的现场实践分析,提出短壁工作面完全垮落法顶板管理技术方案,通过井下实测、模拟试验,依据煤壁和支架共同承担顶板载荷的原理,利用辅助面积法推导得出支架支护强度计算公式。在此基础上,与科研院所成功研发了具有自主知识产权的履带式行走支架,组织完成了连续运煤系统和破碎机等设备的国产化开发,解决了短壁采煤关键技术装备问题,形成短壁无煤柱机械化采煤方法。这一技术不仅实现了边角块段的采煤机械化和安全开采,而且资源采出率由原来40%左右提高到75%以上,最高达到了87%,按年500万吨短壁采煤量计算,每年多回收资源125万吨,创造效益2亿元。2005年,基于采煤方法的创新和成套设备的成功研制,“连续采煤机房柱式短壁机械化采煤方法”获国家发明专利。
四、开发荒漠化矿区井上下环境保护与治理技术
神府东胜矿区位于毛乌素沙漠向黄土高原过渡的边缘地带,是黄河流域风蚀沙化和水土流失最为严重的地段之一,生态环境十分脆弱。在对采矿扰动因素、当地环境状况分析和生态治理实践的基础上,他提出:源头控制,井上下互动,大范围治理控制小范围沙化的环保与生态治理理念,开发实施了“神东亿吨级矿区生态环境综合防治技术”。
在井下开采技术方面,创新开发了神东矿区水资源保护性开采技术,实现保水采煤;发明井下采空区污水过滤净化技术,对井下污水进行复用,实现污水不外排;创新井下无岩巷布置技术,在开采过程中不打岩巷,地面无矸石山。
对地面生态治理,他提出实行以大范围的防风治沙减小。由于小范围开采造成的沙化引发生态退化治理的理念,主持实施了神东矿区大面积(145平方千米)生态治理工程,植被覆盖率由建设初期的3%提高到现在的59.4%。
他在采矿技术和矿山环境保护方面的技术创新成果支撑了神东矿区的发展与建设,煤炭开采实现了由劳动密集型向技术密集型的转变;由高危行业向本质安全型企业的转变;由环境污染型向清洁环保型转变。他的技术成果不仅在神东矿区的9对矿井建设和技改中得到成功应用,而且在全国其他大型矿区得到了广泛的推广和借鉴,并取得良好经济效益和社会效益。他的创新研究成果先后获得国家科技进步奖一等奖1项、二等奖1 项,省部级(包括行业级)科技奖6项,发明专利4项,出版专著2部。
他还获得多项荣誉称号,1996年国家“百千万人才工程”煤炭系统专业技术拔尖人才、2002年陕西省煤炭工业优秀科技工作者、2006年内蒙古自治区科技创新杰出人才、2004年国家“百千万人才工程”国家级人选,荣获第11届孙越崎能源大奖、全国五一劳动奖章(2007年)。
京ICP备号
版权所有 何梁何利基金
THE HO LEUNG HO LEE FOUNDATION