30年风雨兼程，30年沧桑巨变。从一个小规模矿井发展成为年产量2亿多吨的矿区，神东煤炭33年的发展史也是一部科技创新史。
科学治理灾害，守护矿山安全
“科技创新在神东煤炭集团的发展过程中起到了重要作用。我们坚持以问题为导向，围绕安全问题、技术难题开展了科技攻关。”神东煤炭集团科技创新相关负责人如是说。
瓦斯，是煤矿安全生产的第一“杀手”。对待瓦斯，必须从源头治理入手，通过抽采降低瓦斯浓度。对高瓦斯矿井，神东煤炭集团采用通风系统治理与瓦斯抽采相结合的方法，实施回风隅角插管抽放、采空区埋管抽放、本煤层预抽等。通过运用下行多分支定向钻孔预抽、超前钻孔预抽、采煤工作面上下交叉钻孔预抽、高位钻孔抽采等工艺手段，神东将煤矿瓦斯抽采率提高到45%以上，采煤工作面瓦斯抽采率达80%以上，保证采掘工作面生产时回风流瓦斯浓度控制在0.5%以下，综放工作面回风隅角瓦斯浓度在0.8%以下。
神东地跨晋、陕、内蒙古三省（自治区），矿井水文地质条件多样且较为复杂，在采掘过程中面临的水害问题同样复杂多样。随着开采向深部延伸，上部采空区里都是水，采下层的时候就要提前疏导。探测水源和通道是防治水灾的两大核心问题。神东煤炭集团采用定向钻机长距离钻孔的方式，探查采掘工作面前、下、上方或周边可能存在的水体，以高效率、高精度的钻探技术解决了诸多水害探查难题。与瓦斯和水灾不同，粉尘是一种潜在的、容易被忽视的安全隐患。但是，防治粉尘直接关系到职工的身心健康。神东从系统、装备以及个体防护等方面，不断研发粉尘防治技术。
针对掘进工作面粉尘严重的情况，神东大柳塔煤矿创新性地采用“长压短抽”通风并配合湿（干）式除尘风机除尘技术，既解决了快速掘进工作面的通风问题，又解决了工作面的防尘问题，降尘率达94％。
给煤矿装上智慧大脑
智能化，改变了煤矿“傻、大、黑、粗”的形象。
那么，煤矿的智能化是什么样？未来的智慧矿山又将是什么样？在神东煤炭集团可以找到答案。
“未来的智慧矿山应该像人一样有大脑，能够自己发现问题、分析问题、处置问题。”神东相关负责人比喻道，“一个人往前走，有个桌子挡住了去路，我们能看见桌子并且绕过它，这就是智能。”
所谓智能化，一是要实现煤矿生产条件的感知、设备的感知以及作业环境的感知，二是要把感知回收的数据信息进行分析、判断并决策。要想实现这些，得从最基础的数据信息收集做起。
王波，年大学毕业后来到神东煤炭集团工作，现在是信息管理中心矿井信息化主管。11年来，他醉心于综采自动化技术研究，以多项科技创新成果助力神东煤炭集团矿山信息化建设。
据王波介绍，针对矿山信息化建设领域，国家能源集团出台了《建设神华数字矿山规划》。它整合了企业管理经营决策信息化、生产执行管理信息化以及生产作业过程自动化，实现了工业化与信息化之间的跨界融合，形成了对矿山信息化建设的完整内容架构。
引进德国PSI公司开发的LCS自动化控制平台，总投资近万元，神东煤炭集团在大柳塔煤矿建立了“五矿六井”中央生产指挥控制中心，即区域自动化系统。
据了解，该系统把煤矿各个生产方面的子系统完整地集成在同一平台，实现了井下设备的集中控制、数据集中管理和煤矿信息的高度集成与共享。该系统平均日调度产量为31万吨，最远控制距离为50公里，可支持完成神东煤炭东集团大柳塔煤矿、活鸡兔煤矿、哈拉沟煤矿、石圪台煤矿、上湾煤矿和补连塔煤矿的调度生产指挥工作。
“整套系统是由云端计算机服务器控制的，我们眼前的计算机作为一个端口可以访问系统的所有数据。”大柳塔煤矿机电信息中心调度员贾宇涛指着眼前的屏幕对记者说，“这是‘五矿六井’的概览图，六个大板块代表着六个矿井，小板块代表着各个矿井的综采、掘进、主运输、供电、供水、通风、洗选等子系统。各个板块通过3D图像进行呈现，可进行拆分，一目了然。”
区域自动化系统具备四级故障报警功能。一级报警指矿井系统出现如停风、大面积停电等危及井下人员人身安全的重大故障的报警；二级报警指出现如大巷皮带停运等不危及井下人员人身安全，但是对生产有影响的设备故障的报警；三级报警指出现变电所、主运输、联采面等系统的重要设备故障的报警；四级报警指对生产影响较小，能立刻处理的小故障的报警。
“现在井下出了问题都是给我们信息中心打电话，哪里出了故障一看便知。”作为集控员，贾宇涛对故障排查方面的变化体会深刻。
在信息中心，所有供电网络图都能在计算机上显示出来，可随时查看每一台设备的运行状态。有这个网络图之后，一旦出现供电故障，集控员可明确查看故障所在地和影响范围，直接指挥井下相应变电所检修人员及时进行故障排查，彻底摒弃了过去一级一级查找故障源的笨方法。
“风机对矿井来说是至关重要的。以前的风机房虽然也有专人监控，但是不会像现在这样细致入微。”贾宇涛介绍，除了对风机各个方向的电流震动进行监测外，区域自动化系统甚至能对风机的震动情况进行监测。
“风机震动过大会对电机轴承产生影响，但是由于作业现场噪声很大，工人很难听到这种异响。”贾宇涛说，“一旦风机震动超过临界点，系统会弹出报警，集控员将立即通知风机房检修人员进行检修。这样一来，提前查找设备隐患，减少了故障影响时间。”
煤炭洗选加工开辟新天地
洗选中心是神东煤炭集团专业化煤炭洗选加工单位，现有13个选煤厂，12个外购煤站点，3个中心（生产指挥中心、机械维修中心、电气维修中心），分布在晋、陕、内蒙古三省（自治区），南北横跨公里，主要承担神东煤炭集团所属17个矿井自产煤的洗选加工、外购煤收储（加工）任务，生产规模2.亿吨/年。
“起初的分选技术都是跳汰洗选，分选精度不高，当遇到难选煤时有些束手无策。”洗选中心相关负责人说
属于极难选煤，跳汰工艺已不能适应其要求。于是，神东煤炭集团从美国引进了重介质分选技术，并在保德煤矿应用。
在建设过程中，保德煤矿选煤厂在国内首次采用模块化选煤厂设计，创新性采用EPC和BOT选煤厂建设模式，建设布局紧凑，呈模块化分布，极大地提高了选煤厂建设效率。该模式使选煤厂建设周期从上世纪八九十年代的30个月减少到12个月以内，多次创造6个月建成一座大型选煤厂的纪录。
“选煤厂的建设，很好地体现了神东煤炭集团产业建设推行的高起点、高技术、高质量、高效益、高效率的‘五高’方针。”陶亚东介绍，保德煤矿选煤厂建设时，实现了由机电保护人工控制向计算机集中控制的跨越，使固定岗位操作工变为移动区域巡视工。
随着重介质分选技术的引进，神东煤炭集团从块煤入洗转变为全粒级入洗，改变了动力煤不需要入洗的传统观念，开辟了动力煤低成本洗选的新天地。
除技术引进外，神东煤炭集团洗选中心还根据生产实际情况进行了自主创新。例如，神东煤炭集团矿井设计生产能力大，而从国外引进的洗选设备比较小，需要建设多套系统，过于复杂。一旦出现故障，容易对生产产生巨大影响。
于是，神东煤炭集团洗选中心不断探索设备大型化道路，提高单套系统处理能力。按照目前2亿吨生产能力计算，如果采用传统建设模式需要建设68条生产线，而现在洗选中心仅需32条生产线，生产线单产能力由万吨/年·套提高到万吨/年·套，极大地降低了运营成本。
当前，神东煤炭集团洗选中心根据不同的原煤质量和用户对产品的要求情况，分别采用跳汰、重介浅槽、重介旋流器、螺旋分选机等选煤工艺；装车全部采用快速自动化装车系统。煤泥水全部经旋流器和浓缩机分级澄清，煤泥离心机、加压过滤机、板框压滤机联合回收处理，实现一级闭路循环；矸石全部填埋复垦绿化；采用全封闭式装车，整个煤炭加工生产系统实现了煤泥水零排放、清洁、绿色生产。通过洗选加工，神东煤炭集团商品煤灰分降低5.0%至20.0%，硫分降低0.2%至0.8%，赢得“环保煤炭”美誉，真正实现了产煤不见煤。
修复生态，减小环境影响
煤炭开采会对环境产生扰动，引发地面塌陷、沉降以及水体破坏。如何实现减损开采，尽量减小对原有环境的扰动和影响，是神东煤炭集团一直在做的事。
“煤炭是个高碳产业，但是高碳产业要实现低碳发展。这些年神东做了很多探索，我们在生态脆弱区做到了煤炭开发和生态坏境保护的协调，甚至提升了环境的质量。”神东认为，煤炭企业必须有社会担当。
30年前，神东矿区地面沟壑纵横，流动沙丘广布，植被覆盖率只有3%至11%；30年后，经过“采前防治、采中控治、采后修复”和“外围防护圈、周边常绿圈、中心美化圈”的“三期三圈”生态环境综合治理，矿区植被覆盖率已经达到了70%。沙柳、沙蒿、柠条等乔、灌、草交叉分布，放眼望去，这里已经披上了厚厚的“绿装”。
神东煤炭集团采用了超大工作面整体沉降技术，使得采空区地面均匀沉降，地面损伤幅度减小，为地表环境自修复奠定了基础。
另外，神东煤炭集团研究开发出分层开拓、无盘区划分、立交巷道平交化的无岩巷布置与井下矸石处理技术，利用废弃巷道或排矸硐室进行煤矸置换，从源头上减少了矸石的产出量，实现了井下矸石不外排，避免了土地占用和矸石山自燃，实现了矿区矸石零污染。
地面上，神东煤炭集团在煤炭开采前，通过各种措施提高生态环境的抗开采扰动能力，防止生态环境退化，确保矿区生态系统防护功能健全和稳定；采后，通过对沉陷区生态环境变化规律研究，进行生态强化，对地面裂缝进行回填和土地修整，对部分受损植物进行补植，强化生态功能。
在矿井水资源回收利用上，神东煤炭集团采用保水开采，建设井下分布式水库，将矿井水储存到采空区，水可作为资源返回地面进行灌溉。
针对生态修复和重建，神东煤炭集团还将继续研究和探索，没有止境。
探索完善创新激励机制
在今年8月9日召开的神东煤炭集团第七次科技大会上，王波以3项个人专利获得“专利之星”称号。
在实际工作中，王波一直在思索，井下有哪些岗位可以通过技术手段代替人工作业？按照这个思路，王波针对短壁开采工作面给料破碎机手动操作频繁、工作环境差等问题，提出一种基于无线测距技术实现给料破碎机自动控制的设计方案。该系统以无线通信、PLC、传感器为核心，通过无线测量给料破碎机与梭车之间的距离实现给料破碎机和运输机的启、停自动控制，从而实现了减人提效。
“公司这个平台非常好。你有什么想法，它会鼓励你，帮助你实现。集团给了我其他公司不能提供的资源，让我有机会接触行业前沿技术领域，我觉得自己非常幸运。”在王波看来，自身的成长离不开神东煤炭集团这个大平台。
2年来，神东煤炭集团积极推广应用科技成果多项、“五小”成果项、优秀亮点工程和管理提升成果项，创造经济效益1.6亿元，进一步发挥了科技支撑作用。
“公司特别鼓励职工在生产中发现问题，小革小改。我们每季度都会评选‘五小’成果，一等奖奖金为1万元。”神东相关负责人说，“为进一步调动科技人员创新积极性，我们将突破桎梏，探索从工资总额中提取奖金转向从科技成果未来效益中提取奖金的激励方式，形成长效机制。”
对于科技创新的奖励，神东煤炭集团洗选中心则做到了更加细化。他们将科技创新奖励向第一完成人倾斜，第一完成人可获得更高奖励。思路决定出路，除实际完成人以外，提出创新想法的人也属于第一完成人。
考虑到创新项目存在一定周期性，洗选中心从每季度评选一次变为每半年评选一次，奖励金额也相应提高。值得一提的是，除正常的科技创新项目外，洗选中心还增设了一项名为“科技创意奖”的奖项。（李冬陈遥）
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