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哈电机：56年“科技法则”追赶世界一流 |
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| http://cn.newmaker.com
6/18/2007 3:48:00 PM
由庆祝 王忠孝 孙世岩
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煤炭工业技术委员会日前公布了2007年煤炭工业新技术重点推广项目，山东新汶矿业集团（以下简称新矿集团）的“煤矿井下原生矸石充填与开采一体化技术”（以下简称以矸换煤）榜上有名。
据悉，以矸换煤技术不仅可减缓岩层和地面的弯曲、下沉速度，提高煤炭资源回收率，增加矿井可采储量，延长矿井服务年限，还可减少矿井占地费用，改善矿区生态环境。自该项技术实施以来，新矿集团2006年实现矸石充填100多万吨，回收煤炭资源约90万吨。
遭遇资源环境瓶颈
由于资源型行业的特殊性，上世纪90年代中后期，新矿集团在50年的发展历程中积聚的两类矛盾开始集中显露：一是资源日益枯竭。一个当初年产原煤47万吨的小煤窑，经过长期超强度开采，新矿2005年的矿区煤炭可采储量只有3亿吨，其中三下（建筑物、铁路、水体）压煤储量占82%，受承压水威胁的储量超过50%。二是环境日趋恶化。由于历史欠账较多，环境污染较为严重，该集团每年产生煤矸石280万吨，矿区累计堆存量达4833万吨，出现了22座矸石山，总占地92.38公顷，且每年以280万吨的速度递增。不仅如此，正在自燃的矸石山一旦遭遇雨水渗入，极有可能引爆发生安全事故。
以矸换煤三部曲
新矿集团一位工作人员在接受记者采访时表示，传统地面排矸方式产生的矸石山对环境的污染与破坏比较严重，而采用井下矸石直接处理的方法则可变废为宝。实践证明，实施以矸换煤工程可以一箭双雕：首先，能够消灭地面矸石山、减少侵占农田和环境污染、消除矸石山坍塌或爆炸引发的事故隐患；其次，能够明显提高煤炭资源回收率，减少三下开采对地表的影响，缓解或解决地面沉降、塌陷等难题。
据介绍，以矸换煤技术利用矿井生产过程中产生的矸石不破碎而直接充填，对矸石无选择性，可实现充填与开采的同步作业，不间断充填，以矸石换取煤炭，而矸石充填到采空区，实现矸石不升井。为有序推进该项工程，新矿集团确定了不转移、不升井、不上山三个阶段性目标。不转移，即通过煤矸石分离技术，就地或就近消化矸石，最大限度地降低矸石运输成本。不升井，即实现掘进矸石的井下消化和地面手选矸石的下井消化，将矸石充填工作面采空区以减少地表沉陷。不上山，即停运矸石山运输系统，实现矸石的综合利用。
为达到上述目标，该集团围绕以矸换煤关键技术开展科研攻关，在重点煤层工作面煤矸分离巷道布置、机械化煤矸分离技术、大倾角煤层工作面综采充填工艺等核心技术领域获得突破性进展。
可复制三种模式
从2004年起，新矿集团结合自身实际先后尝试了三种以矸换煤试验，即盛泉矿业公司模式、翟镇矿模式和孙村矿模式。
盛泉公司将回采和掘进工作面产生的矸石全部充填到采空区，其“煤矿井下原生矸石充填与开采一体化技术”达到国际先进水平。自2007年1月1日起，该公司率先在集团内实现了“矸石不升井、地面矸石零排放”的矿山“绿色”开采，原来运矸上山设备从此“功成身退”，该公司由此获得了新矿集团50万元的奖励资金。据统计，实施以矸换煤工程以来，盛泉公司不仅增加了可采煤炭储量近300万吨，而且实现了日充填矸石300多吨，矿井生产条件大为改观。
位于新泰市的新矿集团孙村煤矿开采数十年，在生产了5000多万吨煤的同时，也为矿井抛出了200多万立方米的煤矸石，该矿每年要为此支付四五十万元占地费。实施以矸换煤工程以来，孙村矿仅此一项就能“解放”1000万吨优质煤。不仅如此，在孙村矿应用的被命名为“似膏体充填”的以矸换煤技术，由于填补了我国软岩矿山充填技术的空白，2006年荣获了中国煤炭工业科技进步一等奖。
孙村矿的“似膏体充填”技术效益显著，但必须先充后采，时间上存在滞后效应。为保证高质高效充填，新矿集团翟镇矿为以矸换煤技术锦上添花：其综采工作面高效机械化矸石充填开采技术属世界首创，实现了采煤充填同步并举，使我国彻底消除煤矿矸石山的愿望有望成为现实。利用该项技术，翟镇煤矿每年可充填矸石10万立方米，在有效降低地面塌陷程度的同时，还可多回收煤炭50多万吨。
2009年前全矿矸石不升井
新矿集团的以矸换煤工程计划分三步走：2006年开始实施，2007年初具规模，力争2009年底大部分矿井取消地面排矸系统，逐步消灭地面矸石山。
具体目标是：力争到2008年底实现矿区矸石不升井，全年煤矸石置换煤炭200万吨，这相当于新建一个年产量为200万吨的矿井。与此同时，新矿集团还将同步采取矸石发电、矸石制砖和矸石运至井下充填采空区等综合治理措施，力争用5~10年时间，“抚平”地面矸石山，实现矿区的“绿色”开采。另据了解，中国煤炭工业协会将在新矿集团召开全国煤炭行业节能减排现场经验交流会，旨在重点推介该集团建设节能型矿山的成功经验。
在发展循环经济的道路上，依托“煤炭产业集中化、非煤产业集优化、产业发展生态化”的战略思路，新矿集团以煤、电、化（煤化工、盐化工）、建为主体的产业发展格局已具雏形。
哈尔滨电机厂有限责任公司建厂56年，创新56年，当包括三峡电站机组等十几个大型项目为世人所知之时，标志着哈电机已从“国内争先”蜕变成为“国际技术巨头”，用哈电机董事长兼总经理吴伟章的话说，时代在变，企业在变，但发展科技的法则不会变。
近年来，哈电机在我国最高水头混流式水轮发电机组、国内最大的三峡水轮发动机组、葛洲坝125兆瓦水轮发电机组、秦山核电650兆瓦汽轮发电机等重大项目中都留下了创新足迹。
2003年，哈电机夺得三峡右岸水轮机模型转轮研制、双向推力轴承试验台建立、蒸发冷却试验装置研制、龙滩发电机通风模型设计及试验研制、拉西瓦通风模型试验5个攻关项目的成功，并在技术水平上取得重大突破。从1998年起，哈电机先后进行了100多次试验，终于研发出新型L型叶片水轮机，其性能完全符合技术标准要求，最高模型效率达到94.8%，创造了当期转轮研制的最好成绩。
技术创新增强了高质量新产品的研发能力，2005年7月13日，哈电机在瑞士洛桑独立试验台顺利完成200米水头段混流式水轮机验收试验任务，转轮平均最高效率95.17%，为国内外该水头段混流式水轮机模型转轮历史最高纪录，标志着哈电机此项设计已跻身世界先进行列。
在三峡定子绝缘线棒的研制过程中，哈电机为了取得国际绝缘标准通行证，反复对比公司多胶系统和高介电强度粉云母带同国外同行业的数据差别，经过反复验证，研制出的成果通过了三峡总公司专家团的验收，标志着哈电机不仅获得了三峡电机绝缘系统的生产资格，还取得了走向国际市场的通行证。
在三峡右岸大型发电机组上首次使用空冷技术是哈电机的另一项创新。大型发电机组在国际上通常使用水冷技术。但水冷技术存在着运行成本高、维修费用高、故障发生率高等弊端。与水冷技术相比，空冷技术具备经济实惠、维护方便而且安全性好等诸多优点，但在超大型水轮发电机组采用空冷技术却是一个世界禁区。最终，哈电机成功研制出了三峡右岸仅有的、也是世界最大的4台大型空气制冷发电机组。
这之后，国内外重量级订单接踵而至。几年来，哈电机签下的像三峡这样的巨型水轮发电机制造合同已有20多台，合同金额达30亿元。哈电机生产的水轮发电机组已占国产水电机组总装机容量的二分之一，汽轮发电机约占国产火电机组总装机容量的三分之一。目前，哈电机开始研制蒸发冷却技术，其前期研究工作已通过专家论证，这是哈电机即将向世界行业龙头发起的新一轮冲击
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