重大裝備制造，事關(guān)國(guó)家命脈、國(guó)家安全。在這個(gè)領(lǐng)域付出的人們，當(dāng)?shù)闷?ldquo;國(guó)家工程師”之名。他們專注的，是代表國(guó)家核心制造能力的大國(guó)重器；他們的事業(yè)，撐起國(guó)民經(jīng)濟(jì)的脊梁。在中華人民共和國(guó)成立65周年之際，新華網(wǎng)與《瞭望東方周刊》聯(lián)合推出大型報(bào)道《致敬！國(guó)家工程師》。觀察者網(wǎng)已刊載五篇報(bào)道：《我們創(chuàng)造了“高鐵大腦”》、《我們擎起“國(guó)家臂膀”》、《鑄造8萬(wàn)噸“大壓機(jī)”》、《ARJ21的最后考試》、《我們掌握一流沖壓技術(shù)》，本期將向讀者介紹天地科技股份有限公司所研發(fā)的“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)”，利用該系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中，采煤工作面支護(hù)區(qū)域可無(wú)人操作，為煤礦工人提供一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境，減少井下作業(yè)人數(shù)，實(shí)現(xiàn)安全采煤、高效采煤。

以下為全文：

黃樂亭出生時(shí)的1960年1月，原煤炭工業(yè)部在遼寧阜新召開了技術(shù)革新和技術(shù)革命現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，要求放下鐵锨，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)械化。

這是中國(guó)首次系統(tǒng)提出、大規(guī)模實(shí)施煤炭技術(shù)革命，寄望推動(dòng)采煤方式從人工轉(zhuǎn)向機(jī)械化。

1960年5月9日，山西大同礦務(wù)局白洞礦14號(hào)煤塵爆炸，礦井全毀，死亡684人，其中677人在井下直接死亡。

1960年，中國(guó)的煤炭產(chǎn)量增長(zhǎng)了37%，但死亡人數(shù)一并激增，共有6036名礦工死亡。

53年后，黃樂亭組織研發(fā)的“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)”應(yīng)用示范取得成功，陜西“黃陵一號(hào)”煤礦的一個(gè)工作面，首次成功實(shí)現(xiàn)無(wú)人化開采——整個(gè)生產(chǎn)過程中，采煤工作面支護(hù)區(qū)域可以沒有一個(gè)人。

天地科技副總經(jīng)理黃樂亭（圖），采煤自動(dòng)化在這一代煤炭科技工作者身上，實(shí)現(xiàn)了前所未有的突破。

“煤礦的重大災(zāi)害主要發(fā)生在采煤工作面，為煤礦工人提供一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境，減少井下作業(yè)人數(shù)，核心在于自動(dòng)化控制開采設(shè)備的全面應(yīng)用。”如今作為“全智能化煤炭綜采裝備”負(fù)責(zé)人之一，天地科技副總經(jīng)理黃樂亭對(duì)《瞭望東方周刊》說(shuō)。

安全、高效，是中國(guó)煤炭工業(yè)65年來(lái)的終極夢(mèng)想。如今，它在黃樂亭這一代煤炭科技工作者身上，實(shí)現(xiàn)了前所未有的突破。

通知書發(fā)錯(cuò)了嗎

上世紀(jì)70年代，中國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)。此時(shí)發(fā)達(dá)國(guó)家已完成了向大型化和集中化生產(chǎn)的技術(shù)改造，領(lǐng)先中國(guó)20年。

1977年10月，鄧小平親自拍板，從國(guó)外引進(jìn)100套綜采設(shè)備和國(guó)內(nèi)制造500套綜采設(shè)備。

這一年，黃樂亭參加了“文革”后的首次高考。他報(bào)考了清華大學(xué)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化專業(yè)?？吹戒浫⊥ㄖ獣蠈懼?ldquo;山東礦業(yè)學(xué)院地下采煤專業(yè)”，黃樂亭一時(shí)沒反應(yīng)過來(lái)，以為通知書發(fā)錯(cuò)了。

黃樂亭是山東龍口人，家門口四五公里外就有一處煤礦，但對(duì)它從未在意過。他覺得，采煤不需4年高等理論學(xué)習(xí)。

因?yàn)榘踩珕栴}，身為村支書的父親對(duì)采煤行業(yè)也有擔(dān)心，但還是希望家中能出個(gè)大學(xué)生。1978年3月，黃樂亭去了450公里外的山東礦業(yè)學(xué)院。

兩年后，同樣被調(diào)劑進(jìn)入山東礦業(yè)學(xué)院的張良成了他的師弟。30年后，二人共同研發(fā)了在中國(guó)煤炭行業(yè)具有里程碑意義的“煤炭綜采成套智能系統(tǒng)”。

國(guó)家改革開放之際，煤炭產(chǎn)業(yè)卻遭遇滑坡：1980年原煤產(chǎn)量6.20億噸，比上一年出現(xiàn)2.4%的負(fù)增長(zhǎng)，影響了整個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)安全。

黃樂亭和張良師從煤炭行業(yè)的第一位中科院院士宋振騏。

“宋老師聽到哪兒有沒去過煤礦，隨時(shí)上火車，再拿著他的中科院證件找列車長(zhǎng)補(bǔ)票。實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)束后，又在回來(lái)的火車上整理數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律。他的許多著作、論文都是在火車上完成的。”張良回憶起跟隨宋振騏下井的歲月，無(wú)限感慨。

黃樂亭的回憶是：每到井下遇到工作面壓力增大、頂板轟隆隆作響的危險(xiǎn)時(shí)刻，工人都往外跑，只有宋振騏一人往里鉆。

如此鉆研之下，宋振騏為中國(guó)人開創(chuàng)了新的煤炭開采理論。 但他的學(xué)生們認(rèn)為，危險(xiǎn)不再應(yīng)該成為中國(guó)煤炭工業(yè)的代名詞。

創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展

大學(xué)畢業(yè)后的黃樂亭被分到了煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院。唐山經(jīng)歷大地震后，有些辦公樓還沒開始復(fù)建，黃樂亭只能在簡(jiǎn)易房里辦公。

他被分到礦山測(cè)量所做建筑物下采煤課題組，盡管師從宋振騏這樣的大家，但實(shí)際操作起來(lái)黃樂亭還是感覺到了自己的稚嫩。

“創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展”，這是黃樂亭在接受《瞭望東方周刊》采訪時(shí)說(shuō)得最多的一句話。1985年，測(cè)量所迎來(lái)了史上最年輕的課題組組長(zhǎng)。

之后黃樂亭的第一件大事就是主持籌劃申報(bào)國(guó)家“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目。中國(guó)村莊下壓煤量大面廣，但村莊建筑物的牢固度遠(yuǎn)低于城市，如何保證采煤時(shí)塌陷小、村莊房屋破壞輕，成了他關(guān)注的重點(diǎn)。

在他人生道路上快速成長(zhǎng)的八九十年代，中國(guó)煤炭業(yè)正在機(jī)械化道路上突進(jìn)。

1989年12月30日，《中國(guó)煤炭報(bào)》最后一期的頭版頭條，紅色標(biāo)題赫然——《歷史性的突破：原煤產(chǎn)量跨越10億噸大關(guān)》。

一年后，剛剛大學(xué)畢業(yè)的韋文術(shù)進(jìn)入煤炭科學(xué)研究總院太原研究院，從事液壓支架電液控制系統(tǒng)和掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的研究。

此時(shí)，美國(guó)和澳大利亞的煤炭企業(yè)已經(jīng)率先在工作面采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了采掘設(shè)備的自動(dòng)化及井下環(huán)境安全信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。后來(lái)西方國(guó)家紛紛跟進(jìn)。

韋文術(shù)深感中國(guó)采煤機(jī)械和國(guó)外差距巨大。在太原研究院的十幾年時(shí)間，他專心做液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究。

整個(gè)煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)，主要包括液壓支架、采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)及其自動(dòng)化系統(tǒng)。自動(dòng)化采煤實(shí)現(xiàn)以前，煤礦工人需要在工作面手動(dòng)調(diào)節(jié)支架的升降和前移。核心的液壓支架電液控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后，煤礦工人將從危險(xiǎn)的工作面解放到安全的順槽監(jiān)控中心。

韋文術(shù)的夢(mèng)想，直到十幾年后才得以實(shí)現(xiàn)。

“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)”可以提高原煤產(chǎn)量50%以上，綜采工作面作業(yè)人員由14人減少至5人。

德國(guó)人的態(tài)度

整個(gè)1990年代，張良一直在煤炭科學(xué)研究總院開采研究所做礦山壓力研究，主要是頂板的控制和安全問題。和遠(yuǎn)在太原的韋文術(shù)一樣，張良也感覺到自動(dòng)化的技術(shù)革命即將來(lái)臨。改革開放到新世紀(jì)初的20多年間，采煤支架的自動(dòng)控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)一直是空白。

“1990年代國(guó)內(nèi)煤礦綜采自動(dòng)化設(shè)備一直靠成套進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，一個(gè)支架就要20萬(wàn)元，只有大煤礦才用得起，小煤礦還是原始的人工開采。我當(dāng)時(shí)最想做的一件事，就是讓中國(guó)的煤礦擺脫對(duì)外國(guó)技術(shù)的依賴，實(shí)現(xiàn)煤炭自動(dòng)化開采的國(guó)產(chǎn)化。”張良對(duì)《瞭望東方周刊》說(shuō)。

2000年，煤炭科學(xué)研究總院作為主發(fā)起人，聯(lián)合兗礦集團(tuán)有限公司等共同設(shè)立天地科技股份有限公司，致力于推動(dòng)礦山生產(chǎn)過程自動(dòng)化研發(fā)與生產(chǎn)業(yè)務(wù)。

天地科技股份有限公司成立之初，黃樂亭已經(jīng)成長(zhǎng)為唐山研究院年輕有為的副院長(zhǎng)，主抓選煤自動(dòng)化。煤炭行業(yè)的自動(dòng)化之風(fēng)，已經(jīng)刮起。

2001年，天地科技股份有限公司與德國(guó)公司在北京簽署協(xié)議，成立天地瑪珂公司，學(xué)習(xí)汽車行業(yè)的合作模式，以市場(chǎng)換技術(shù)。

作為這家公司副總經(jīng)理的張良回憶，德國(guó)人很快出爾反爾，沒能完成引進(jìn)計(jì)劃。

“當(dāng)時(shí)我就覺得靠外國(guó)人永遠(yuǎn)不能自立，德國(guó)人食言，反而加快了我們自主創(chuàng)新的腳步。”張良說(shuō)。

2004年，他們開始籌備自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)。同年，中國(guó)礦難死亡人數(shù)雖然開始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但仍有6027人死于礦難，是美國(guó)的215倍。

煤炭科學(xué)研究總院從全國(guó)分院抽調(diào)人才，韋文術(shù)是其中一個(gè)。

在太原研究院工作14年的韋文術(shù)，研發(fā)的自動(dòng)化控制技術(shù)最后以失敗下線，所以當(dāng)他得知重啟了一個(gè)同類型項(xiàng)目時(shí)，毫不猶豫地來(lái)到了北京。

張良給韋文術(shù)的第一印象是：“有研究員一貫的認(rèn)真態(tài)度，也有常年下井測(cè)量經(jīng)驗(yàn)練就的專業(yè)素養(yǎng)，尊重每一個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員。”韋文術(shù)只提了一個(gè)要求：“給我時(shí)間和空間專心做研發(fā)。”

由于加班，韋文術(shù)總是沒法趕在煤科總院關(guān)大門的23點(diǎn)前離開，常常翻墻出來(lái)。

電液控制系統(tǒng)的核心液壓元件電磁先導(dǎo)閥，承受的壓力相當(dāng)于每平方厘米355公斤，僅此一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后來(lái)耗時(shí)半年。

這半年是韋文術(shù)職業(yè)生涯中工作強(qiáng)度最大的時(shí)段，36歲的他滿頭黑發(fā)變成灰白。

他每天都在做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，上千次實(shí)驗(yàn)、上千個(gè)廢品，精神一度臨近崩潰邊緣。半年后，最后一個(gè)試驗(yàn)品成功運(yùn)轉(zhuǎn)、操作無(wú)誤，張良在場(chǎng)，差點(diǎn)喜極而泣。

張良在煤炭科學(xué)研究總院開采研究所的同事李首濱，此前10年的多次下井經(jīng)歷，也讓他深感有責(zé)任把煤炭工人從危險(xiǎn)的井下解放出來(lái)。

于是，他主動(dòng)請(qǐng)纓到天地瑪珂公司，在研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建之初任職副總經(jīng)理。李首濱負(fù)責(zé)電液控制系統(tǒng)的通信總線方案，相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)，一根線搭錯(cuò)，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)停擺。

雖然有理論基礎(chǔ)，但李首濱經(jīng)常是白天設(shè)計(jì)方案，晚上自學(xué)與之相關(guān)的理論知識(shí)。一遍遍寫了撕、撕了又重寫，“用紙堆起了”電液控制系統(tǒng)的通信總線方案。

2005年至2006年，黃樂亭在黑龍江的雞西市掛職副市長(zhǎng)，主抓煤炭產(chǎn)業(yè)化。在這個(gè)以煤炭立市的地方，他感受到采煤工作“減人提效”的迫切性。

雖遠(yuǎn)在東北，當(dāng)他得知電液控制系統(tǒng)自主研發(fā)成功的消息后，深感欣慰。

把90萬(wàn)人解放出來(lái)

德國(guó)企業(yè)第一時(shí)間飛來(lái)北京和張良談判，百般阻撓，不發(fā)貨、不給軟件支持，導(dǎo)致系統(tǒng)沒法使用。

2010年這家公司退出，想挖走骨干研發(fā)隊(duì)伍，沒能實(shí)現(xiàn)。

2008年9月，天地瑪珂公司自主創(chuàng)新的“SAC型液壓支架電液控制系統(tǒng)”，作為首套實(shí)現(xiàn)商業(yè)銷售的國(guó)產(chǎn)電液控制系統(tǒng)，在神華寧煤集團(tuán)石溝驛煤礦采煤工作面正式投入使用。

這一年，黃樂亭已是天地科技股份有限公司的黨委副書記，分管科技研發(fā)，自動(dòng)化研發(fā)成為他關(guān)注的重點(diǎn)。兩年后他又成為主管科研的副總經(jīng)理。

2009年黃樂亭開始籌劃“十二五”科技項(xiàng)目。有之前的研發(fā)成果鋪路，天地科技股份有限公司成功承擔(dān)了國(guó)家“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)”示范項(xiàng)目，得到過億元支持。

這家公司還承擔(dān)了“十二五”國(guó)家863計(jì)劃重大項(xiàng)目“煤炭智能化掘采技術(shù)與裝備”，國(guó)家也資助了1億多元。

“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)”得到推廣應(yīng)用，提高原煤產(chǎn)量50%以上；綜采工作面作業(yè)人員由14人減少至5人，實(shí)現(xiàn)無(wú)人跟機(jī)操作、有人安全值守，為煤礦“無(wú)人化”開采奠定了基礎(chǔ)。

“如果煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，不僅能再次提高煤炭綜采化率，煤炭開采安全生產(chǎn)也會(huì)得到有效保障。”黃樂亭對(duì)《瞭望東方周刊》說(shuō)，“煤炭工人也能做白領(lǐng)，在操作控制平臺(tái)上完成作業(yè)。”

“目前，全國(guó)井下從事直接采煤工作的約有90萬(wàn)人。無(wú)人開采就是要把這90萬(wàn)人逐步解放出來(lái)。”張良信心十足。

他們的老師宋振騏則稱之為“轉(zhuǎn)折點(diǎn)”——邁出“無(wú)人開采夢(mèng)”的第一步，迎來(lái)無(wú)人化開采的曙光。