航拍位于榆林市榆阳区小纪汗乡的可可盖煤矿。 记者 王熙摄
千万吨级的可盖大型煤矿在国家能源保供中发挥着重要作用，但受传统建井技术影响，煤矿煤矿建设周期往往较长，工人一般需要10年左右，打井打井有的不下光打井筒就耗费近10年。而地处毛乌素沙漠边缘的井可记可可盖煤矿却改写了这一惯例：2018年办理前期手续，2021年开工建设，可盖2024年计划投产。煤矿煤矿是工人什么让这座年产量1500万吨的煤矿建井工期大幅缩短？5月中旬，记者走进榆林市榆阳区小纪汗乡可可盖村一探究竟。打井打井从榆林市中心城区出发，驱车1个多小时，茫茫沙地之上，一个直径达8.5米的巨大钻机首先映入眼帘。指着眼前的“庞然大物”，陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司副总经理、总工程师刘全辉说：“建井的本质是解决‘入地难’的科学工程问题。可可盖煤矿在我国西部地区首次采用钻井法工艺，通过地面远程操控大型钻机施工大深立井，实现‘一钻完井，高效成井’的无人化作业，建井效率大幅提高。”从“0”到“1”，从理念到行动，从地上到地下，困难重重。可可盖煤矿井田位于陕北侏罗纪煤田榆横矿区北部，具有强富水、易变形、遇水泥化等特性。按照传统的钻爆法建井模式，施工中容易引发突水、溃沙、坍塌等事故灾害。经过多次考察论证，延长石油提出“智能化建井，建智能矿井”的理念，采用敞开式全断面掘进机施工超长斜井和钻井法工艺施工大深立井的建设方案，向“5G+智能化建井”技术的“深水区”探索创新。在超长斜井施工中，原本应用于水利、交通等施工现场的掘进机出现在埋深500米的井下，5G信号无法跟随掘进机“同进同退”。机器等信号，拖了打井的“后腿”。“井下作业，时间就是生命线。以往在建井时，基站延伸建设存在滞后性，机器得等信号，时常干一会儿，停一会儿。”中国联通榆林分公司副总经理张翔宇说。为此，延长石油与陕西联通历时4年联合攻关，通过核心网、边缘计算技术下沉，率先应用“5G+精确定位”本安型融合基站，并在井下安装“镜状”无源电磁超表面装置，对5G信号进行加强延伸，解决了信号“跟随”难题。在5G大带宽、广连接、低时延的助力下，敞开式全断面掘进机在井下快速推进，可可盖煤矿创造了月进尺812.6米的吉尼斯世界纪录。同时，5G技术的多场景应用满足了可可盖煤矿差异化网络应用需求，不仅减少后期网络维护成本三分之一，累计节约成本60%，还提高建井效率3至5倍，缩短工期2年。刘全辉算了一笔账：“按照传统建井技术，可可盖煤矿需要建5个立井，而现在只用建3个，2个斜井的井底还不用建车厂，加上使用钻井法工艺全过程绿色施工等，各环节粗算下来节省投资20亿元。”得益于新技术、新工艺的应用，可可盖煤矿建成国内首个“5G+智能化建井”系统，彻底改变了煤矿工人入地打井的传统工艺，实现煤矿工人“打井不下井”。37岁的张俊星是可可盖煤矿机电部的一名员工。从事煤矿建井15年，张俊星对过往的“黑领”生活记忆犹新：井下潮湿阴暗、粉尘大，充满危险，等干完活儿，浑身沾满煤灰，“留白”的就只剩下眼睛和牙齿，洗澡都得洗好几遍。在可可盖煤矿，张俊星的“梦想”照进了现实。他笑着说：“现在，咱也成‘白领’了。坐在办公室，一键启动就能远程操控井下设备，安全又高效。”去年6月，可可盖煤矿“5G+智能化建井”项目通过中国煤炭工业协会鉴定，专家组认为“该项目研究方法科学，技术路线合理，研究成果整体达到国际领先水平，建议进一步加强推广应用。”去年年底，可可盖煤矿“5G+智能化建井”项目获得第五届“绽放杯”5G应用征集大赛一等奖，成为我国能源行业唯一获此殊荣的项目。陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司总经理汪青仓说：“可可盖煤矿‘5G+智能化建井’模式填补了智能化建井技术空白，创新实现‘有人安全巡视、无人掘进操作’的安全高效建井模式，让创建本质安全矿井成为可能。”6月16日，可可盖煤矿北一风井开始钻进。忙完供电和设备安装，张俊星说：“这是一期工程开钻的最后一口立井，以后下井打井或许会成为历史。”中国工程院院士王双明表示，当前，我国煤炭资源开发由浅埋深向中深埋深转变。可可盖煤矿“5G+智能化建井”系统的成功实践，为我国煤炭资源高效开发提供了可复制、能借鉴、能推广的建井新模式。“我们已经接待了60多家煤矿企业前来调研学习，智能化建井模式在陶忽图煤矿等实现技术输出。”汪青仓说，一路走来，质疑、困惑和坚守并存，但可可盖煤矿人始终以勇立潮头、争当时代弄潮儿的志向和气魄攻克一个又一个难题，成功实现我国煤矿智能化建井基础理论、技术装备和工程实践的新突破，引领我国煤矿智能化建设新方向。中国工程院院士王国法说：“今后一段时期，我国相当一部分新建矿井均位于山西、陕西、内蒙古交界处，煤层埋深超过400米。同处地质条件接近的鄂尔多斯盆地，可可盖煤矿‘5G+智能化建井’模式为该地区矿井建设提供可复制模板，具有显著的经济社会效益。”（记者 苏怡）(责任编辑：探索)