原創 胡 敬 科學中國人
中煤科工集團西安研究院有限公司研發大樓
能源夢,強國夢。煤炭資源是關係著一個國家能源安全和經濟發展活力的重要戰略資源,更是保障一個國家強盛發展的底氣。長期以來,煤炭在全國一次能源生產和消費中的比例長期佔據70%左右,一直是我國的主體能源,為各個領域的發展提供動力和方向。煤炭的勘探與開發保障了我國的能源安全,支撐著國民經濟的持續快速增長。但與此同時,煤炭行業還伴隨著安全狀況較差、管理水平不高、技術粗放、資源採出率較低、生態環境破壞嚴重等問題。因此,探索一條煤炭行業安全、高效、綠色的發展之路已經成為重中之重。這也正是中煤科工集團西安研究院有限公司(以下簡稱「西安研究院」)身上背負的使命所在。
西安研究院成立於1956年,經過六十四年的發展,已成為我國煤炭系統專業從事煤炭地質與勘探及煤礦安全高效開採地質保障技術、裝備與工程領域具有突出優勢的國家重點高新技術企業。回首這六十四年的春華秋實,是一部與國家、與時代同步前進的歷史,是幾代西安研究院人薪火相傳,將個人事業與家國情懷緊密相連,始終以推動煤炭科技進步為己任,以解決煤炭地質勘探及煤礦安全領域的重大疑難科技問題為主攻方向,不辱使命,奮發圖強,艱苦奮鬥,勵精圖治,改革創新,砥礪前行,用精誠和智慧、勤勞和汗水書寫著西安研究院不斷發展的歷史鴻篇。
繁霜儘是心頭血,灑向千峰秋葉丹。西安研究院成立六十四年來,一直是煤炭行業促進科技進步的主力軍,承擔了國家、省、部等各級科研項目1793項,獲得國家科技進步獎一、二等獎及省、部級等各類科技獎項350項,擁有有效專利336項(其中發明專利186項)、軟體著作權150項,起草國家及行業標準111項,通過技術創新,不斷引領行業技術進步。
六十四年砥礪求索,六十四年風雨兼程,西安研究院上下一心,帶著歷史的傳承和新時代的激情一路走來,在西安研究院董事長、黨委書記董書寧看來,歷經一個甲子的時光流轉,西遷時的篳路藍縷,改制後的革故鼎新,現在的令人矚目,都不過是幾代西安研究院人不忘初心的再次出發。
董書寧
傳承:血液裡流淌著報國的基因
時光回到1956年,年輕的共和國正值百廢待興之時,煤炭工業部成立了北京煤田地質研究所,這是西安研究院的前身。研究人員大部分是由煤炭部地質總局調配的,國家又分配了一批相關專業的大學畢業生。當時,北京煤田地質研究所設立地質、水文地質、地球物理勘探、鑽探等各研究室,與科學院地質研究所及地質部地質礦產研究所密切配合,承擔國家科學規劃委員會所規劃的、有關煤田地質研究題目中的部分任務,同時根據煤炭部地質總局及所屬各勘探隊的需要,研究和幫助解決一些重大科學技術問題。
北京煤田地質研究所的建立,在煤炭工業的歷史長河中亮起耀眼的光輝。第一代煤炭科技工作者為了建構更先進、更快捷通向地下寶藏的井筒和巷道,不畏艱險,無私奉獻,攻克一道道技術難關,投身於壯麗的煤炭科研事業,用勤奮和敬業燃起生命的火焰,用智慧和業績開啟了燦爛的歷程。
「西遷」,是一場偉大的拓荒和奮進的工程,許多高校及科研院所,他們為服從國民經濟的布局、服務西部地區建設而進行的搬遷,既為國家的西部開發保留並積累了科技創新的種子,也為推動中西部發展做出了不可替代的重大貢獻,西安研究院正是其中一分力量。1965年,研究所迎來了建制以來的第一個轉折點——服從國家的安排,由科研條件相對完備的首都北京整建制搬遷到了西安。第一批工作人員從繁華的北京來到大西北的黃土地上,深深地紮下根來,鬥志昂揚地投身祖國西部建設,成為西部開發的先行者。此次遷址,不僅僅是一次空間的轉移,其背後更是凝聚著西安研究院人愛黨報國的使命擔當與服務人民的家國情懷。將責任寫入生命、以信仰創造奇蹟,這成為西安研究院的先天基因,也極大振奮了整個西安研究院人的精神世界。
「胸懷大局、無私奉獻、弘揚傳統、艱苦創業」,這16字的「西遷精神」已深深厚植於西安研究院的血脈之中,隨著時代的變革,歷久彌新,經久不絕。沿著「西遷精神」的傳承脈絡,西安研究院人走出了一條求實創新、超越自我的開拓之路,不斷迎來發展的新機遇、創新的新模式。
1999年,西安研究院走到了建制歷史上的又一個轉彎處,轉型為科技型企業,它從計劃經濟體制的大後方被推向了市場經濟浪潮的最前沿。轉制後的西安研究院,堅定不移地走企業化發展道路,以市場為導向,依託科技、人才和品牌優勢,全面向煤礦安全生產領域進軍,加強科技創新,重點開展了煤層氣開發、瓦斯抽採、礦井地質構造探測和礦山水害搶險與防治的關鍵技術與產品研發,發展科技產業,建設產業基地,推進主業的專業化、規模化、效益化。
從事業單位到企業,不僅是單位性質上的變化,更主要的是管理和運行方式的根本性變革。蛻變,表現在方方面面。一是由事業化運行的體制機制到積極探索企業化運行的新機制;二是強化市場意識和觀念,開拓市場的能力不斷增強;三是發揮西安研究院的科研創新優勢,發展技術、工程及裝備等科技產業並逐步做強做大,初步形成板塊和鏈條,支撐了轉制後的快速發展。
也是從1999年起,董書寧開始擔任西安研究院的副院長,他深知面對嚴峻形勢,要不等不靠,轉觀念、抓機遇、求發展才是最核心的。時代從不會停下腳步等待觀望者與猶豫者,只有與時代共命運的人,才能贏得光明的未來。「科研要與市場對接。」痛定思痛後的西安研究院人終於在與市場經濟大潮的多次搏擊中獲得了生存制勝的法寶。在全院幹部職工的支持和共同努力下,西安研究院在科技創新、人才培養、基礎條件建設、管理提升等諸多方面取得了顯著的成就。在煤炭行業的影響力快速提高,職工的精神面貌大為改觀,院容院貌發生了極大改變。
實踐證明,轉企改制為西安研究院注入了新的發展活力,市場競爭意識、創新意識明顯增強,把科研優勢轉化為產業優勢,不斷形成新的經濟增長點。淬火提煉中,新一代骨幹力量一個個成長起來,成為帶領西安研究院走向創新又一航程的「排頭兵」。當風雨過後,大海永遠青睞於時代的弄潮者。再出發的西安研究院已經不是一葉在海面上孤單探索的小舟,在歷經60多年風雨滄桑之後,它已經成了一艘能夠劈波斬浪的旗艦。
深部煤炭資源原「973」項目啟動會
擔當:科技打造煤炭行業巨艦
當今世界,唯創新者進,唯創新者強,唯創新者勝!如果說20世紀八九十年代,西安研究院人所經歷的引進、消化、吸收、再創新之路是其中一條路,那麼,今朝不同往日,創新已然成為西安研究院人自主選擇的「攀登更高峰的必經之路」。
始終關注技術創新,不斷加大研發投入,西安研究院在改革發展的新航程上,始終不忘要以科技創新塑造核心競爭力,佔據行業發展制高點。圍繞煤田地質、水文地質與工程地質、鑽探、地球物理勘探四大專業和科學研究、「四技」服務、裝備製造及工程施工四種業務
類型,逐步形成了資源勘察與開發、礦山安全技術與裝備、地質與環境工程三大業務板塊,精細地質勘探與煤層氣資源開發、礦井水害防治與救援、智能化鑽探裝備製造、特殊地層與特種工藝鑽進、礦井綜合物探、地質災害治理六大核心技術和資源勘探工程、礦山水害治理工程、地質災害治理工程、環境保護與治理工程、煤層氣(瓦斯)抽採工程、物探工程、鑽探/鑽井工程、鑽探裝備製造、物探儀器製造等九大優勢產業,為客戶提供技術服務、裝備供應及工程承包一體化服務,科技產業取得突出成效。
西安研究院目前建有國家安全生產西安勘探設備檢測檢驗中心(甲級)、安全生產技術支撐體系國家級中心兩個實驗室(礦井突水條件識別與鑑定技術裝備實驗室、礦山水害鑑定與治理技術模擬實驗室)及陝西省煤礦水害防治技術重點實驗室,擁有三個煤炭工業重點實驗室(煤層氣基礎重點實驗室,工程地質重點實驗室,煤田地質、礦井地質和地質勘探技術與裝備重點實驗室)。是國家安全生產監督管理總局「煤礦水害防治技術與裝備研發中心」依託單位;是國家能源煤炭勘探技術裝備評定中心、陝西省煤層氣(瓦斯)抽採利用工程研究中心與陝西省煤礦井下鑽探工程技術研究中心的依託單位。
在資源勘查工程方面,西安研究院依託精細地質勘探與煤層氣資源開發核心技術,利用在煤田地質、煤層氣測試評價、地球物理勘探等方面積累的豐富科研成果和實踐經驗,在技術服務、工程設計和工程承包方面同步發展,形成了集勘查設計施工(鑽探、地震、測井、測試)、分析化驗、綜合研究於一體的煤與煤層氣資源勘探工程產業。煤層氣測試業務始於20世紀90年代,共完成2100餘口煤層氣井氣含量測試和1250多口煤層氣井的試井測試。2000年以來,在陝西蒲白、彬長、吳堡、永隴、榆神、榆橫、寧夏韋州等礦區以及蒙古、巴基斯坦等國家承擔煤炭勘查項目30餘項,在陝西老爺嶺、北馬坊、高家堡、楊家坪以及內蒙古農乃廟、河南夏邑韓口、新疆等地開展地面地震找煤單項工程60餘項,為發現和探明一大批大型、特大型煤田做出了重大貢獻。
在礦山水害治理工程方面,西安研究院是全國唯一專門從事礦山水害防治研究與服務的專業機構,專門研究解決煤礦在勘探、基建和生產過程中遇到的水文地質技術難題,是國家安全生產專家組成員單位。西安研究院礦山防治水工程產業是以礦井水害防治與救援核心技術優勢為依託,集成水文地質與工程地質、煤田地質、地球物理勘探和鑽探四大專業人才、技術和裝備優勢逐步形成和發展起來的,主要業務包括礦井水文地質精細勘探、重大水害隱患治理和重大突水災害應急搶險等工程的設計與施工總承包,幾十年來,主持完成全國95%以上的煤礦重大淹井災害的應急救援和治理,堵水率達100%,為保障煤礦安全生產、重特大水害隱患排除和水災應急治理等做出了突出貢獻,在礦山水害防治領域始終佔據著領軍位置。
在地質災害治理工程方面,西安研究院地質災害治理工程產業以水文地質與工程地質專業為基礎,藉助地球物理勘探、鑽探和地質等多專業綜合優勢,依託地質災害治理核心技術逐步發展成為西安研究院優勢產業之一。主要業務包括邊(滑)坡加固(治理)、採空區治理和礦井地質災害防治工程的勘察設計、評估評價、模擬分析、試驗測試、監測檢測和施工。
在環境保護與治理工程方面,西安研究院以環境保護與地質工程專業為基礎,積極拓展治理工程業務,逐步形成礦山地質環境治理工程勘察設計和施工,礦井水處理工程設計、施工能力。先後完成「桑樹坪礦矸石山治理」「略陽縣茶店磷礦治理」等地質環境治理的可研、勘察、設計、施工項目10餘項;完成了「韓城礦務局王峰煤礦建井期水處理工程」「大佛寺煤礦井下水處理站反滲透處理工程」「黃陵礦業一號井礦井水處理站EPC總包工程」等項目,並不斷向廢氣治理工程和生態治理工程方面拓展。
在煤層氣(瓦斯)抽採工程方面,西安研究院藉助地質、鑽探、地球物理勘探等多專業協同優勢,提供煤礦區煤層氣(瓦斯)地面、井下抽採工程設計、施工及工程總承包「一站式」服務。2008年以來,先後在陝西、山西、安徽、河南、四川、黑龍江、貴州等地完成煤層氣抽採試驗井近50口,創造了我國侏羅紀低煤級煤層氣井單井日產量連續三年穩產1000m3以上新紀錄和碎軟低滲煤層地面煤層氣井日產氣量10000m3的新紀錄。2010年以來,井下瓦斯防治業務向瓦斯防治工程拓展,完成瓦斯綜合探測與瓦斯抽採工程項目10餘項。
三維地震野外施工現場
在物探工程方面,西安研究院依託礦井綜合物探核心技術和地面物探研究基礎及技術裝備優勢,不斷完善產業鏈條,形成了服務於煤炭資源與安全高效開採地質保障的物探工程產業,業務包括地面二維、三維地震,瞬變電磁,高密度電法和井下槽波地震,直流電法,瞬變電磁,音頻電穿透等勘探工程,服務遍及陝西、山西、內蒙古、河北、河南、山東、江蘇、安徽、寧夏、甘肅、江西、新疆、遼寧等礦區。
在鑽探/鑽井工程方面,西安研究院充分利用特殊地層與特種工藝鑽進核心技術優勢,利用自主研製高端鑽機,結合引進高端設備,積極開拓地面煤層氣勘探開發、水害防治鑽井工程和煤礦井下瓦斯抽採、地質異常體探查、探放水鑽孔工程等業務,並以地面對接井、水平井施工技術與工藝、分段壓裂、射流等增透技術為突破口,對外開展地面煤層氣抽採定向鑽井工程總包。
2019年10月22日,西安研究院應用自主研發的大功率定向鑽進技術及裝備在神東煤炭集團保德煤礦進行鑽孔工程示範,完成了主孔深度3353m的沿煤層超長貫通定向鑽孔,打破了2019年年初自己創造的2570m超長定向鑽孔的孔深世界紀錄,再次創造了我國井下定向鑽進新的世界紀錄。3353m沿煤層超長貫通定向孔的成功實施,是井下定向鑽進技術與裝備發展新的裡程碑,標誌著我國在井下定向鑽進領域達到了國際領先水平,對促進煤層大區域瓦斯超前治理、以孔代巷工程、水害防治及地質勘探等技術進步具有重要意義。
鑽探裝備生產車間
在鑽探裝備製造方面,西安研究院鑽探裝備製造現有5個生產車間,廠房面積約38000m2,檢測試驗用房面積約4000m2,共有各類先進的專業加工設備230餘臺。目前已具備年產1500臺鑽機(包含分體鑽機、履帶鑽機、車載鑽機及其他裝備)、30萬根鑽杆(包含外平、螺旋、隨鑽測量、三稜、打撈及地質/石油鑽杆)、71500隻鑽頭(包含硬質合金、金剛石、金剛石複合片、錨杆、煤層氣/石油、擴孔及潛孔錘及配套鑽頭)的能力,是全球生產能力最大的坑道鑽探機具生產基地。
在物探儀器製造方面,西安研究院物探儀器製造用房面積約660m2,檢測試驗用房面積約2000m2,設有電裝、調試、裝配、檢驗、機加工、產品老化、充放電、特殊工藝、標定、維修等專業工作室。主要生產煤礦井下巷道頂底板、側幫、掘進前方含水異常探測、小構造探測及礦井水情監測監控等各類物探儀器20餘種,具備年生產2000餘臺套的生產能力。產品廣泛應用於全國各大煤炭企業,是國內生產礦井物探儀器種類最多、規模最大的單位。
董書寧榮獲第二十八屆孫越崎能源科學大獎
奮進:凝心聚力的團隊精神
西安研究院在歲月洗禮中經受住一次次考驗,艱苦卓絕的攻關歷程不僅不斷提升著科技成果的性能,對於全院工作人員的能力和心理也是一種淬鍊。他們在錘鍊中逐漸成長起來,成為我國煤炭行業技術進步的中堅力量。同時,也為我國的行業發展不斷培養領軍人才。
古人云:上下同欲者勝,同舟共濟者贏!「正因為有這樣一個凝心聚力的大團隊,有這樣一群同甘共苦的奮鬥者,我們的事業才能很快地向前推進。」董書寧一語道出西安研究院快速發展的秘訣,「我們明白要幹成一件事,必須先要把共識凝聚,思想統一,剩下的就是堅持、堅持、再堅持!」
眾所周知,煤炭行業的艱苦不言而喻,不要說常年在一線打拼的工人,就是科研人員也要經常下井、出野外、跑沙漠、戰戈壁、穿越黃土高原,去做各種試驗,承攬工程,一年出差在外200天以上更是家常便飯。
作為一支作風過硬的團隊,西安研究院人都懂得,話說得再漂亮也沒有用,必須拿出實實在在的成果來!正是這種對於科技創新的追求和工作的忘我奉獻精神,使得西安研究院人攻克了戈壁、沙漠、黃土塬等煤炭勘探的「難點」和「禁區」,不斷攀登煤田地質勘探科研高峰,以新方法、新技術與新裝備研發為突破口,開展煤礦井下構造、水害探測科技難題的攻關,取得豐碩成果,構建了以煤為主、多種資源協同勘查的綜合勘查理論體系,形成了以三維地震與瞬變電磁、礦井電法、槽波地震等為特色的系列化地球物理探測技術與裝備,研發了煤層底板高承壓奧灰巖溶水害隱患地面區域超前治理的新技術,不斷創造並刷新煤礦井下順煤層超長定向鑽進孔深世界紀錄,並在煤礦重特大水害事故搶險救援中屢建奇功。
科技興國,最稀缺和寶貴的一直是人才!西安研究院的領導班子深知,人才是科技型企業發展的關鍵因素,人才培養與技術進步是相輔相成的,所以他們敢於打破條條框框,在用人機制、分配機制、激勵機制、財務制度和內部過程控制等方面進行深入改革,堅持管理創新和技術創新相結合,堅持資本投入和人才培養相結合,創造條件,推動骨幹人才的使用與培養。
他們加強人才制度建設。為人才成長搭建平臺,為科研、技能、營銷、管理各類人才提供成長通道,完善人才發現、培養、激勵機制,打造科技領軍人才、高水平創新團隊,使之成為企業創新的不竭動力。
他們注重人才激勵政策。暢通科技人才晉升通道,技術高級崗位對應享受中層待遇;實行科學合理的量化考核,考核結果與薪酬體系緊密結合,鼓勵按勞分配、按技術要素分配,實現高精尖人才的價值增值。
他們創新人才引進方式。不斷優化人才結構,碩士、博士佔比進一步提升至85%;拓寬人才引進渠道,制定了《西安研究院高層次人才引進辦法》,為引進的高層次人才簡化聘用和考核程序,提供政策支持和補貼待遇;藉助博士後科研工作站,引進博士後,按入職博士對待,提高政策支持和補貼待遇。
他們拓寬人才培養渠道。先後組織了三期共45名技術骨幹赴紐約大學、加拿大滑鐵盧大學研修學習,培養具有全球視野和國際水平的青年科技人才;建立了管理、技術、營銷、技能4種類型的理論培訓和實踐培養體系。近3年開展職工培訓123項,共有8200餘人次參加;通過科研項目培養青年人才,積極鼓勵青年科技人員申報並參與科研項目,通過鍛鍊使其快速成長;利用西安研究院內部專家和研究生導師資源,為青年科研人員配備專業導師、師傅,實行「傳、幫、帶」,加速其成長。
他們加強人才梯隊建設。建立起首席科學家、首席專家隊伍及一級、二級、三級專家隊伍,培養行業(領域)領軍人才;通過打通各類科技人員成長通道,構建專業領域內的專家人才梯隊;通過科技人員動態管理、雙向選擇,構建充滿活力的科技創新團隊。
西安研究院再次刷新我國井下定向鑽進孔深世界紀錄
未來:創新發展才是硬道理
科技創新是事業發展的不竭動力。加強自主創新,推進技術進步,是企業發展壯大的重要力量,是提高企業核心競爭力的決定性因素,也是企業實現高質量發展的重要內容。
作為董事長,董書寧堅持創新驅動發展,全方位推進科技創新、理念創新、管理創新、經營創新等全面創新。西安研究院不斷完善科技創新體系,形成了覆蓋傳統四大專業「院級研發中心+研究所」的自主科技創新組織模式,不斷整合外部資源,加速多學科技術成果和煤炭行業的融合創新。
西安研究院圍繞煤炭地質保障的主要任務進行科技創新,在煤炭資源的勘探開發和開採安全等方面進行研究和探索。依託煤田地質、水文地質與工程地質、鑽探、地球物理勘探四大專業,西安研究院在煤炭行業最早提出了「煤礦地質保障技術」「煤礦地質保障系統」的概念,在開展行業共性、關鍵性、前瞻性和公益性研究方面,研發了一批具有行業領先水平、自主智慧財產權的新技術、新裝備、新材料、新工藝、新方法。
2020年3月初,八部委聯合下發的《關於加快煤礦智能化發展的指導意見》,明確了我國煤礦智能化發展的三個階段目標,提出了煤礦智能化對地質保障技術的要求。煤礦智能化開採凝聚了煤炭工業高質量發展的行業共識,不但成為煤炭工業轉型升級的發展趨勢,還為今後煤炭地質保障系統的創新發展指明了方向。
實際上,從2011年起,西安研究院就開始並持續開展了智能探測技術與裝備的自主研發。在智慧煤礦和智能化開採這一複雜的系統面前,已經完成了煤礦智能化採煤工作面隨採地震探測技術與裝備的工業性試驗,實現了對回採工作面內部靜態地質異常體的高精度智能探測,開展了煤礦開採動力地質災害的微震、視電阻率動態監測預警,初步實現了智能工作面三維地質透明化,以及透明工作面三維動態地質模型與「三機協同信息互饋」。在智能掘進工作面的地質透明化方面,他們依託國家科技重點研發計劃項目的支持,將定向鑽探與鑽孔物探技術融為一體,實現了煤礦井下掘進工作面前方「腔狀」二維空間地質透明化,正在開展基於煤礦井下掘進機震源的智能探測現場試驗。
未來的智慧礦山是煤礦智能化開採技術發展的最高形式,它將融合物聯網、雲計算、大數據、人工智慧、自動控制、移動網際網路、機器人化裝備等,形成自主感知、萬物互聯、自學習、自決策、自控制的高度智能系統。這一切,都要建立在透明礦井的基礎之上,要求煤炭地質保障系統不僅要在精準探測技術上實現顛覆性創新和跨越式發展,還要實現數據、信息、知識三層架構下的全息透明,並與物聯網、大數據、雲計算、人工智慧等現代信息技術深度融合。基於物聯網、雲計算、邊緣計算等技術,將大幅提升礦井地質信息監測,以端邊雲融合模式,構建透明礦井綜合感知指標體系,實現人—機—環的協同管理。
為此,西安研究院組建了透明礦井技術開發與應用研究所,並於2019年創建了深圳研發中心,將藉助大數據、人工智慧、機器人等國內外的最新成果,實現信息技術、傳感器技術、先進位造技術與煤炭地質保障技術的加速融合,打造智能開採時代煤炭地質保障技術的升級版。
過往、今日的影像交織重疊,西安研究院站在承往啟今的時間縱軸之上再度啟航。六十四年風雨如磐,六十四年砥礪求索,西安研究院始終聚焦國家需求,紮根三秦大地,守望著煤炭行業發展的日新月異,履行著實業報國的時代擔當!又一次出發,面對國家崛起與民族復興的時代召喚,薪火相傳的西安研究院人,一樣會用奮進的壯歌,守候投身民族產業的不變初心,乘風破浪,續寫新的篇章!
原標題:《中煤科工:科創託起能源夢,煤海深處寫春秋》
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