一、战略引领

中国华冶集团下属的邯郸马万水分公司,是以第一届全国劳模马万水同志的名字命名的矿山施工专业化公司。在发端于2008年的全球性金融危机冲击下,依靠超深井施工特色技术幸而独善其身,保住了马万水英雄集体这面旗帜历经风雨而不褪色。

2018年伊始,中国华冶集团高瞻远瞩,基于矿山建设业务持续回暖,中冶集团与中国五矿合并重组生发的“千亿内部市场”红利,做出了振兴矿业的战略决策,将原邯郸设备安装分公司、湖北分公司和邯郸马万水分公司重组整合为新的邯郸马万水分公司。整合前,三个分公司中,有两个分公司业务重合并且专业体系不完整,一个设备安装分公司的设备安装主营业务仅仅是矿山业务中的一环,在市场营销、施工规模上都存在短板。三个公司整合后,实现了主营业务优势互补,形成了完整的主营业务链,专业结构趋于完整。华冶集团公司要求马万水分公司传承和发展“站在排头不让,把住红旗不放”的马万水精神,抓住新机遇,走进新时代,踏上新征程,在三到五年内完成整合、提升和跨越三大步,打造矿山施工板块龙头公司,向矿山建设国家队目标奋进。

在强手林立、完全竞争类行业,作为一个专业化分公司,凭什么立于不败之地?凭什么傲视群雄?答案是:核心竞争力。其中,技术创新是核心竞争力的决定性因素。

2018年2月8日,中国华冶集团在天津召开了2018年工作会议。党委书记、董事长刘玉军代表经营层向大会作了题为“新时代抢抓新机遇,新征程战略引领,为实现公司转型发展目标而努力奋斗”的工作报告。此时,华冶集团刚刚取得建筑施工特级资质和喜获中冶集团2017年度全面完成预算奖,全公司员工还沉浸在“双喜临门”的喜悦之中。刘董事长在报告的中途,突然脱稿发言,提出了一个提高企业综合竞争力的严肃话题,说华冶要在今后配置十套超深井施工装备,要求各分、子公司全力支持马万水分公司做大做强。同时,他还指出,在BIM技术应用开发上,华冶历史欠账较多,要求加快脚步,加大力度,补足短板。此时此刻,董事长的报告,把重点议题落在了核心竞争力这个盘面,报告的焦点落到了技术创新这个棋子上面来了。

农历正月初十,按照数十年的惯例,华冶集团在邯郸举办了领导干部培训班。这一年的培训班报名参加的人数多达300多人,不得不把培训班地点改在了中国五矿邯郸矿业大楼大礼堂,人数之多,规模之大,为历届之最。华冶集团党委副书记、总经理周志军专程从北京总部赶到会场,为大家上了一堂《如何培育企业核心竞争力》专题讲座课。这个题目,在以往的领导干部培训班上从来没有讲过。周总通过与金诚信集团和中冶集团内部先进单位的对标分析,指出在技术创新这个关键要素方面,华冶集团和主要竞争对手处在同一起跑线上,谁在技术上领先,谁就能抢占市场竞争制高点,谁就能做行业领跑者。

至此,华冶集团的这一顶层设计,把邯郸马万水分公司置于打造核心竞争力的风口浪尖。

二、选好课题

2008年以来,伴随金融危机,国内产业发展此起彼伏,产业结构调整和供给侧结构改革风起云涌。马万水分公司在主营业务定位和调整上,历经了沧海桑田的变换之后,逐渐领悟了产业发展的本质和脉络,从而紧紧抓住“到有草的地方牧羊,到有矿的地方开采”这个牛鼻子,从夹缝中觅得了一线生机,寻到了一个立足之地。随着浅部矿产资源的逐渐枯竭,向深部开采是未来国内矿业发展的必然趋势。抚顺红透山铜矿、铜陵冬瓜山铜矿,广东凡口铅锌矿、武钢程潮铁矿等矿山已进入1000米以下开采,掀开了我国矿山深井开采的序幕。竖井是深井矿山开拓的最主要的方式。 “十一五”期间全国每年有近300个井筒施工,其中有超过30个千米深井井筒,千米以上深竖井施工呈明显增加趋势。这就是从红海之中生发出的一片蓝海。因此,马万水分公司经过系统调研和分析,对自己的主营业务进行了重新定位,构建了以超深井为重点业务、以设备安装和维保为配套业务、以矿山包采为高端业务的主营业务体系,为提高市场占有率和提升产能奠定了坚实的业务根基。

随着凿井深度的增加,竖井的施工难度、安全风险不断增加,效率明显降低,现有的井架等凿井装备载荷不足,突水和岩爆等地压灾害以及深部通风问题突出,井壁稳定性经受更大考验,工作面作业温度高严重影响施工效率和危害人员安全。目前对于1500米深级别的矿井,我国还没有施工标准和直接可参照的施工技术,需要进行研究、探索、论证与开发。确定的主要课题架构包括超深井施工工艺及装备、地压灾害防控技术、施工环境与安全保障技术。其中,不但要进行应力状态、变形特征以及岩石力学特性与井筒深度的相关性研究,针对不同岩性进行深孔控制爆破技术研究等机械力学地质试验,应用大风量、低温升送风技术调控工作面微气候环境等一系列基础性研究,还要完成包括基于凿井提升荷载要求的新型井架结构设计、吊盘和马头门整体支护模板等装备的开发以及凿井工艺优化等实验性定型研究。

三、术业专攻

对这个技术项目,决定总体开发思路是:依托在建的本溪思山岭铁矿副井工程项目,遵循理论研究和试验先行,装备选型随行就位,成果检验持续改进,进行1500米竖井施工关键技术的研究,攻克1500米竖井机械化施工成套装备、地压灾害防控、安全信息化监控及通风降温等技术难题,形成一系列可转化的技术成果。

完成了主营业务定位之后,打造核心竞争力就有了新的导向,把超深井施工技术作为关键技术,围绕超深井施工中遇到的难题,进行科技创新立项和资源配置,从专利、工法、施工组织设计、科技论文等几个方面展开科技攻关,开发成套施工技术和工艺。

集中力量办大事,是中国特色社会主义制度优势,也是技术开发的法宝。为此,华冶集团调集建井、机电、地质等各方面专家组成了强大的技术开发团队,开始了技术研发的系统规划和实施。理论指导、基础试验、设备选型、工艺设计等各个环节,统一步调,协同推进,有序进行。在研发过程中,课题组调用了动态信号检测仪、压力传感器和旋转编码器、稳车集散系统控制装置,进行了数百次现场试验,收集了上千个指标数据,取得了一系列的技术成果,形成新装置、新工艺及相关技术成果13项,发表论文17篇,评定省部级工法3项,申报专利15项(其中发明专利6项)。主要科技成果通过在建思山岭工程进行了示范性应用,各项性能满足设计要求。研发的新型凿井井架为国内首个10米净直径、深度1500米以上井筒应用,井架天轮平台设计满足了双提升、多稳车悬吊等使用要求,经加载测试,荷载能力满足净直径10米、深度1500米竖井的施工要求,保障了提升、悬吊系统的平稳运行。该技术在传统凿井工艺基础上进行优化,形成了1500米竖井机械化施工工艺,双提升系统、双中心回转配小型挖掘机、炮眼利用率超90%的5米深孔控制爆破技术的应用使得井筒基岩段掘进效率较传统工艺提升约30%。模块化马头门整体支护模板施工技术的应用使思山岭铁矿副井大型马头门施工工期较以往节省1/3以上,马头门施工质量良好。井壁应力应变监测及微震监测系统在思山岭铁矿副井深部进行了布置,获取了大量地应力原始资料。结合其他试验方法,对井壁围岩岩爆倾向性进行了分析。应用课题研发的释能支护系统,有效避免了深部井壁围岩岩爆灾害,保障了工作面安全作业。稳车同步起降集散控制系统、吊盘液压自动平衡系统的应用有效保障了思山岭铁矿副井吊盘平稳状态;吊盘钢丝绳张紧力监测系统的应用,实现了吊盘钢丝绳张力的实时监测与异常报警,为吊盘提升系统增加了一套保护。大量技术成果的实际应用使得各掘进循环吊盘起降时间由传统方式所需的1小时以上耗时降低至20分钟,极大提高了工作效率和安全性,杜绝了稳车超载风险。多材料复合动态调控注浆技术,使得井筒工作面注浆堵水效率提高至90%以上,特别是对微细裂隙发育地段起到了良好的堵水效果。

本溪思山岭项目超深井技术开发历时两年多,成果通过了北京市科委组织的项目结题验收,标志着华冶集团在科技创新方面取得了历史性突破,奠定了华冶集团在国内冶金矿山竖井施工技术上的领先地位。

华冶集团邯郸马万水分公司应用自主开发的成套超深井技术先后承建了6条井深超1000米竖井施工,施工技术工艺不断得到改进和提升,成为国内超深井施工的“王牌军”。

四、面向未来

近几年,一种叫做“建筑信息模型”的BIM技术在建筑施工领域如火如荼。有一本书对BIM技术的神奇功能做了一个简单对比,在CAD时代,设计师分别画不同的建筑图;BIM时代,不同的建筑图从同一个模型得到。在实际工作中,如果我们改变一个建筑的所有门窗尺寸,CAD可能需要逐个修改平面图、立体图和剖面图,而BIM只是点一下鼠标就能完成。随着该技术知识的不断普及,越来越多的人知道了BIM技术化腐朽为神奇的功用。

在矿山施工领域,尽管井巷掘砌技术发展比较缓慢,距离BIM技术的应用和推广还有一段距离,但它掀起的现代化技术浪潮的冲击力早已冲破了行业壁垒。2018年3月初,邯郸马万水分公司机关全体员工到影院集体观看了电影纪录片《厉害了,我的国》。电影里举世闻名的珠港澳大桥海上合拢作业的壮观场面,震撼了每一个马万水人的心。那个比当今世界上最大的航母还要大很多的吊装船,堪称国之重器。这种大国工匠精神深深根植于矿山建设者的心中。

别人没有的我有,别人有的我更好;别人不能干的我能干,别人能干的我干得更快更好。这是冶建人对企业核心竞争力最通俗的诠释。新时代的马万水人在思考,先进技术是企业核心竞争力的制高点,如何建立开放型的技术创新体系,保持“站在排头不让,把着红旗不放”的奋勇争先精神屹立不倒,出路何在,基石何在。

中国五矿2018年工作会议明确指出,未来八年,中国五矿转型发展的主要方式就是实施和推进智能矿业发展规划,向世界一流金属矿产企业集团目标奋进。中国五矿党委副书记总经理、中冶集团董事长国文清要求加强对技术创新工作的领导,让技术人才团队担当起基本建设主力军、冶金建设国家队、新兴产业领跑者的先锋队。

为此,华冶集团马万水分公司未雨绸缪,提出了建立技术创新和管理创新“一体两翼”齐头并进创新驱动新战略,要求核心技术再巩固再发展再提升,同时应用和推广现代信息技术,实现管理方式科学化和管理手段现代化,把建设智慧工地、智能化管理列入五年发展规划,在工程项目上逐步实现由制造到智造的转变,大力应用和开发无人机技术、机器人技术、BIM技术、二维码技术,在超深井核心技术方面注入现代信息技术元素,做到机械化与信息化柔性集成,相互促进,相得益彰。在管理提升方面,逐步改进传统手工调度方式,借鉴BIM技术在施工管理方面的成果经验,推进智能调度系统和基于BIM技术与PM技术有机融合的新型项目综合管控平台建设和应用,把施工组织管理提高到一个新水平。

一位员工在睡梦中突发奇想,想出了一个“一招鲜,吃遍天”的招数,就是我们的超深井施工能不能像中铁使用盾构机进行隧道开凿那样,发明一套类似的机械系统,实现超深井自动化作业。这是一个普通人的梦,笑谈之余,也引发我们深思,这何尝不是一个伟大的梦呢?因为,科技创新需要梦想,梦想是创新的温床。

抢占技术创新制高点,从梦想开始。   (作者单位:中国华冶集团)