把地壓脈搏 保礦山安全

——記礦冶集團(tuán)礦山所地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)

敦德鐵礦地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

“地壓”是巖體中存在的應(yīng)力，當(dāng)擾動(dòng)后的應(yīng)力超過巖體的承受限度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致巖體垮塌或巖爆，造成地壓災(zāi)害。由于礦山開采與巖石力學(xué)有著密切聯(lián)系，地壓災(zāi)害也成為礦山安全事故的主要來(lái)源之一，嚴(yán)重威脅著礦山安全生產(chǎn)。隨著淺部礦產(chǎn)資源的日益枯竭，深井開采成為礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，而與之一同出現(xiàn)的高地壓?jiǎn)栴}成為制約未來(lái)采礦的重大技術(shù)難題。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，如何破解這道難題，成為考驗(yàn)礦業(yè)科技人員的一項(xiàng)重大課題。

礦冶科技集團(tuán)有限公司礦山工程研究設(shè)計(jì)所（以下簡(jiǎn)稱礦山所）深耕礦山地壓領(lǐng)域多年，在連續(xù)承擔(dān)該領(lǐng)域多項(xiàng)國(guó)家科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BSN高精度微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以其精準(zhǔn)而穩(wěn)定的性能、更貼近生產(chǎn)的效果和更有保障的服務(wù)模式在國(guó)內(nèi)30余家礦山得到應(yīng)用，并成功走出國(guó)門，成為礦業(yè)領(lǐng)域“中國(guó)創(chuàng)造”的一張名片。

矢志不渝

科技創(chuàng)新十年磨一劍

2012年，面對(duì)較為嚴(yán)峻的礦山安全形勢(shì)，礦冶集團(tuán)礦山所在楊小聰所長(zhǎng)的帶領(lǐng)下以高新技術(shù)服務(wù)礦山安全為初心和使命，組建了地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

該團(tuán)隊(duì)成立之初，制訂了“引進(jìn)—消化—吸收—再創(chuàng)新”的發(fā)展目標(biāo)，一邊開展進(jìn)口微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)，一邊進(jìn)行國(guó)產(chǎn)微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)。那段時(shí)間，該團(tuán)隊(duì)先后在西藏、新疆、云南等地完成了20多個(gè)應(yīng)用進(jìn)口微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的項(xiàng)目。雖然該團(tuán)隊(duì)成員家在北京，但由于系統(tǒng)建設(shè)過程中需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工、安裝調(diào)試、參數(shù)校正等，他們要駐扎到遠(yuǎn)離繁華的礦山，一待就是好幾個(gè)月，有時(shí)帶著夏天的衣服出差，回來(lái)時(shí)已是白雪飄飄的冬季。該團(tuán)隊(duì)成員石峰在孩子出生不到一周時(shí)接到出差任務(wù)，第二天就收拾行囊出發(fā)，等完成任務(wù)到家，孩子已4個(gè)月大。就這樣經(jīng)冬復(fù)歷夏地默默耕耘，不僅讓該團(tuán)隊(duì)成員積累了大量專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，解決了系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的眾多適用性問題，而且也激發(fā)出這支青年隊(duì)伍干事創(chuàng)業(yè)的拼搏精神。他們克服了西藏華泰龍公司5400多米的高寒、高海拔的特殊環(huán)境，經(jīng)歷了中礦金業(yè)玲南金礦井下900多米的高溫、高濕、高粉塵的惡劣環(huán)境，攻克了惡劣環(huán)境下高防護(hù)系統(tǒng)如何散熱的難題。在一次次被問題折磨又苦苦尋覓到解決辦法的突破和蛻變中，地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)在技術(shù)、能力和管理上完成了自主研發(fā)前的“原始積累”，也更加堅(jiān)定了他們研發(fā)國(guó)產(chǎn)微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的決心。

研發(fā)人員討論軟件功能

經(jīng)過近10年的自主研發(fā)，該所副所長(zhǎng)張達(dá)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后攻克了硬件、軟件、定位算法等一道道技術(shù)難關(guān)，創(chuàng)新研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的BSN礦用高精度微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并探索形成了“建設(shè)—運(yùn)行維護(hù)—數(shù)據(jù)處理與分析”的全生命周期服務(wù)模式。

產(chǎn)品推向市場(chǎng)后，為加速系統(tǒng)推廣，為礦山提供高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，闖出一條國(guó)產(chǎn)微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的創(chuàng)新發(fā)展之路，地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)重整行裝再出發(fā)，在新的起點(diǎn)上，瞄準(zhǔn)更高定位和更高標(biāo)準(zhǔn)，在外部市場(chǎng)拓展和內(nèi)部技術(shù)提升兩個(gè)方向狠下功夫，向新的目標(biāo)發(fā)起沖刺，掀開了新的發(fā)展篇章。為此，該團(tuán)隊(duì)的“鐵小伙”和“鋼姑娘”們?cè)俅芜x擇了迎難而上，個(gè)個(gè)成了“拼命三郎”，在海拔幾千米的云南邊陲，在新疆茫茫的戈壁灘，在“一帶一路”沿線國(guó)家……都能看到他們的身影。目前，該系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)外各大礦山廣泛推廣應(yīng)用，向國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)遞上了一張屬于礦業(yè)領(lǐng)域“中國(guó)創(chuàng)造”的名片，打造這張名片的正是這樣一支“鐵軍”——礦冶集團(tuán)礦山所地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

致力于精準(zhǔn)有效

保障自然崩落法采礦安全

普朗銅礦地處云南省香格里拉市，礦區(qū)海拔3400~4500米，是一座國(guó)內(nèi)罕見的采用自然崩落法開采的超大型銅礦山。在開采過程中對(duì)崩落情況和底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警是保障這一特殊采礦方法穩(wěn)定運(yùn)行的生命線。礦山企業(yè)經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)系統(tǒng)的廣泛調(diào)研和對(duì)比，最終把這項(xiàng)艱巨的任務(wù)交到了礦冶集團(tuán)礦山所地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)手中。

普朗銅礦現(xiàn)場(chǎng)工作

當(dāng)時(shí)，由于沒有任何案例可以學(xué)習(xí)，項(xiàng)目初期，地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)也是“誠(chéng)惶誠(chéng)恐”。為不辜負(fù)礦山的信任，他們?cè)趦?nèi)部發(fā)起了“沖鋒”，動(dòng)員全體成員在“苦干”的同時(shí)也要“巧干”。“苦干”要有“猛虎下山”般的氣勢(shì)，是保障工作按預(yù)期進(jìn)度完成的“定神針”；而“巧干”要有“細(xì)嗅薔薇”般的細(xì)膩，是每一個(gè)環(huán)節(jié)建設(shè)質(zhì)量的“壓艙石”。為高質(zhì)量完成項(xiàng)目，該團(tuán)隊(duì)成員王平、蔡永順、劉強(qiáng)、張積良、趙丞等在精準(zhǔn)和有效上狠下功夫，建立了涵蓋幾十項(xiàng)安裝工作流程的安裝作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，制訂檢查清單，嚴(yán)格執(zhí)行安裝要求，建立項(xiàng)目經(jīng)理二次審查機(jī)制，并將安裝全過程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況納入團(tuán)隊(duì)成員考核。

苦心人，天不負(fù)。一項(xiàng)項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂、一次次對(duì)細(xì)節(jié)的檢查，讓他們最大限度地觸摸到了精準(zhǔn)和有效的“天花板”。值得一提的是，2017年，該系統(tǒng)成功預(yù)警了普朗銅礦的一次采空區(qū)懸頂事件。系統(tǒng)預(yù)先發(fā)現(xiàn)了采空區(qū)問題并及時(shí)發(fā)出預(yù)警，幫助生產(chǎn)人員提前采取了防范措施，成功避免了一次地壓災(zāi)害的發(fā)生。

榮譽(yù)都是汗水和智慧澆灌出的花朵。在該團(tuán)隊(duì)成員的共同努力下，該項(xiàng)目成果最終獲得了中國(guó)安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。與此同時(shí)，隨著開采區(qū)域往礦體南部拓展，普朗銅礦毫不猶豫地選擇繼續(xù)相信這個(gè)能征善戰(zhàn)的團(tuán)隊(duì)，將南部地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目再次委托給他們。自此，由礦冶集團(tuán)礦山所自主研發(fā)的地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)憑借在國(guó)內(nèi)礦山企業(yè)的良好口碑，陸續(xù)在國(guó)內(nèi)多家礦山企業(yè)投入使用，為礦山安全生產(chǎn)提供了一道可靠屏障。

急礦山之所急

為采空區(qū)下采礦保駕護(hù)航

敦德鐵礦地處天山腹地，海拔3500~4100米，采用自上而下的開采順序。按照設(shè)計(jì)，該礦開采到3912米水平時(shí)，地表將出現(xiàn)明顯塌陷，但是，直至開采至3850米水平，上部采空區(qū)仍未看到塌陷的跡象。大規(guī)模的采空區(qū)就像一把懸在礦山頭頂?shù)?ldquo;達(dá)摩克里斯之劍”，隨時(shí)可能突然落下，形成巨大的沖擊波，對(duì)井下人員和設(shè)備安全造成不可估量的損失，這讓整座礦山的工作人員時(shí)刻懸著一顆不安的心。

當(dāng)?shù)貞?yīng)急管理部門對(duì)礦山這一重大隱患采取“銷號(hào)制”管理，分級(jí)掛牌督辦，要求礦山限期整改，而整改的關(guān)鍵措施就是建立精準(zhǔn)有效的地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而且如果不能按期完成，礦山將面臨停產(chǎn)。

礦冶集團(tuán)礦山所地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)?wèi){借過硬技術(shù)和豐富項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)成功拿下該項(xiàng)目。然而，完成項(xiàng)目卻困難重重，采購(gòu)、發(fā)貨、鉆孔、線纜敷設(shè)、安裝、調(diào)試等諸多環(huán)節(jié)都需要依次完成，一個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)看似明了，但落實(shí)過程卻需要多方協(xié)調(diào)，有許多前后銜接、意想不到的工作細(xì)節(jié)?，F(xiàn)場(chǎng)只有馬玉濤一個(gè)人，他夜以繼日、爭(zhēng)分奪秒，一心為了團(tuán)隊(duì)的聲譽(yù)而拼搏。“屋漏偏逢連夜雨，船遲又遇打頭風(fēng)。”正當(dāng)大家焦頭爛額之際，突如其來(lái)的消息又一次來(lái)了“當(dāng)頭一棒”：設(shè)備因不可抗力不能如期到場(chǎng)，打亂了井然有序的計(jì)劃，讓所有人一籌莫展。

盡管馬玉濤早出晚歸，但“巧婦難為無(wú)米之炊”。他知道，如果設(shè)備無(wú)法到場(chǎng)，這一切都將是徒勞。眼看設(shè)備一直沒有進(jìn)展，時(shí)間仍在一天天流逝，按時(shí)完成項(xiàng)目任務(wù)變得越來(lái)越難，但打造精品項(xiàng)目的初心和創(chuàng)造奇跡的想法卻在他心中不曾停息。最終，在他一次次無(wú)果又一次次地繼續(xù)爭(zhēng)取下，設(shè)備被采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)加急運(yùn)輸?shù)姆绞剿瓦_(dá)現(xiàn)場(chǎng)。雖然到貨時(shí)間已大幅晚于計(jì)劃，但只要“有米下鍋”，就無(wú)懼與時(shí)間賽跑。經(jīng)歷了不知多少次因錯(cuò)過下山班車而來(lái)的漫長(zhǎng)等待，打開了不知多少包因錯(cuò)過食堂開飯時(shí)間而拿來(lái)飽腹的泡面，撥通了不知多少回因遠(yuǎn)在千里之外而無(wú)法并肩作戰(zhàn)的隊(duì)友們的電話……終于，該項(xiàng)目如期通過驗(yàn)收，馬玉濤的臉上露出了一絲久違的微笑，礦山也避免了停產(chǎn)帶來(lái)的巨大損失。

服務(wù)“一帶一路”

建立蒙古國(guó)首套地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

礦冶集團(tuán)礦山所在打造原創(chuàng)采礦技術(shù)策源地的同時(shí)，下大力氣推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化，讓先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)大步“走出去”，尤其著重開發(fā)“一帶一路”沿線國(guó)家市場(chǎng)，致力于在采礦科技領(lǐng)域?yàn)槿蜇暙I(xiàn)“中國(guó)智慧”和“中國(guó)方案”。蒙古國(guó)境內(nèi)首套地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——烏蘭礦地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)于2022年8月如期完工，這標(biāo)志著礦冶集團(tuán)的BSN礦用高精度微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成功走出國(guó)門。

烏蘭礦地壓監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng)

烏蘭礦地處蒙古國(guó)東方省喬巴山市，是其國(guó)內(nèi)唯一運(yùn)用井下開采技術(shù)生產(chǎn)的多金屬鉛鋅礦。隨著開采深度逐年增加，采礦帶來(lái)的地壓活動(dòng)日益加劇，開采風(fēng)險(xiǎn)逐漸加大。為保障生產(chǎn)安全，礦山企業(yè)把目光投向了地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。幾經(jīng)考察，他們最終選定礦冶集團(tuán)的BSN礦用高精度微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和礦山安全監(jiān)測(cè)云服務(wù)平臺(tái)。建成后的系統(tǒng)把微震監(jiān)測(cè)功能和地表位移監(jiān)測(cè)功能整合到了云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下地壓活動(dòng)和地表位移的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和聯(lián)動(dòng)分析，為礦山安全生產(chǎn)構(gòu)筑了一道“防火墻”。

合同簽訂后，該團(tuán)隊(duì)成員袁本勝、董凱程主動(dòng)請(qǐng)纓，遠(yuǎn)赴海外。初到現(xiàn)場(chǎng)，由于對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和語(yǔ)言不熟，施工進(jìn)度受到不小影響，他們只得付出更多努力才能保證項(xiàng)目順利開展。然而，由于水土不服、工作勞累等原因，他們接二連三地病倒了。由于當(dāng)?shù)蒯t(yī)療條件十分有限，他們憑借著堅(jiān)韌的意志和勤勉敬業(yè)的精神，克服思想關(guān)、語(yǔ)言關(guān)、身體關(guān)等諸多難題，最終讓團(tuán)隊(duì)自主研制的“寶貝”系統(tǒng)運(yùn)行在了遼闊的蒙古草原。

“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來(lái)、買不來(lái)、討不來(lái)的。”習(xí)近平總書記的重要論述揭示了加強(qiáng)科技創(chuàng)新的重要性。“新時(shí)代好青年要有理想、敢擔(dān)當(dāng)、能吃苦、肯奮斗。”習(xí)近平總書記的囑托讓礦冶集團(tuán)礦山所這群朝氣蓬勃的科技青年深感責(zé)任在肩、使命光榮，激勵(lì)著他們不負(fù)時(shí)代、不負(fù)韶華。是他們的努力，讓自主研發(fā)的微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)憑借精準(zhǔn)有效的監(jiān)測(cè)結(jié)果一次次保護(hù)了礦山的生產(chǎn)安全；是他們的堅(jiān)持，讓國(guó)內(nèi)眾多礦山企業(yè)再次見證了礦冶人“團(tuán)結(jié)、求實(shí)、開拓、奉獻(xiàn)”的精神品格；是他們的開拓，讓全世界的礦山企業(yè)看見了“中國(guó)創(chuàng)造”的新名片。他們讓礦冶集團(tuán)在國(guó)內(nèi)外礦業(yè)行業(yè)立下了又一座豐碑，他們?cè)僖淮巫C實(shí)了BGRIMM的實(shí)力經(jīng)得起世界的考驗(yàn)。

“追風(fēng)趕月莫停留”，當(dāng)人們心中的掌聲一次次響起，他們?cè)缫驯几跋乱怀?ldquo;風(fēng)雨”。這就是礦冶集團(tuán)礦山所地壓監(jiān)測(cè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)士們，這是一支值得國(guó)內(nèi)外礦山信賴的鐵軍。在一代代礦冶人奮斗故事的影響下、在一代代礦冶青年的接續(xù)奮斗中，“成為具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流礦冶科技集團(tuán)”的愿景一定會(huì)實(shí)現(xiàn)！