受訪者供圖
"> 范京道（左）在可可蓋煤礦井下研究掘進設備應用與改進。
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人物小傳
范京道，1965年7月生，陜西蒲城人，陜西延長石油集團首席科學家，教授級高級工程師，享受國務院特殊津貼專家。從上世紀80年代起，長期從事煤礦智能化開采技術研究與工程管理工作。先后榮獲2020年度國家科學技術進步獎二等獎、2023年第三屆全國創(chuàng)新爭先獎等。
“實現(xiàn)煤礦建設‘打井不下井，智能化建井’”，曾經(jīng)有人認為這樣的場景不可能實現(xiàn)。但有另外一群人，他們致力于推動煤炭工業(yè)科技進步，為實現(xiàn)智能化采煤的目標不懈努力著，范京道就是其中一位。
歷經(jīng)多年攻關，范京道團隊開創(chuàng)了煤炭開采由機械化到智能化的重要技術變革，實現(xiàn)了井工煤礦地面智能采煤，改變了以往礦工必須下井采煤的生產(chǎn)方式。
從煤礦工人“采煤不下井”到“打井不下井”，范京道扎根采煤科研領域數(shù)十載，不斷開拓創(chuàng)新，在他的帶領下，曾經(jīng)不可能的事情逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實，推動了采煤技術水平不斷提高。
從采煤工、掘進工到技術員，井下的工種幾乎干了個遍
1988年，從西安礦業(yè)學院采礦系采煤專業(yè)畢業(yè)的范京道，來到了正在改擴建的百年老礦——蒲白礦務局白水煤礦。
雖然對煤礦的艱苦條件已有心理準備，但第一次下井，依舊讓范京道終生難忘：“井下漆黑一片，只能靠頭上的礦燈照亮腳下，污濁的空氣和長距離的步行，使人喘不上氣來。當時我跟著隊長，從順槽往采煤工作面走，巷道變形嚴重的區(qū)段，只能爬著一點點往前挪。有些區(qū)域只能彎著腰作業(yè)，一個班下來，腰疼得簡直都要斷了。”
“一定要把礦工從超強度體力勞動中解放出來”，從那時起，范京道心里就埋下了一顆夢想的種子，堅定了他致力于先進采煤技術研究與實踐的決心。
從大學生到采煤工，范京道每天扛著沉重的監(jiān)測設備，帶上饅頭和水，在千米深井徒步四五公里，這一走就是8年。
從采煤工、掘進工到技術員，井下的工種范京道幾乎干了個遍，積累了大量的井下一線實踐經(jīng)驗。1997年，他將在白水煤礦生產(chǎn)一線獲得的實踐經(jīng)驗和創(chuàng)新成果寫成論文，獲得了陜西省煤炭優(yōu)秀科技成果獎。“是實踐給了我成功的機會，技術人員只有深入一線，才能掌握真才實學。多年的一線工作經(jīng)驗為我以后攻克更復雜的技術難題打下了堅實的基礎。”范京道說。
從采煤工作面摩擦支柱到單體支柱支護，從木棚、工字鋼到探索錨桿支護，從毫秒爆破、高檔普采到π形梁高檔普采放頂煤工藝研究，他通過技術創(chuàng)新不斷變革采煤工藝技術，提高生產(chǎn)效率和單產(chǎn)水平，改變礦工安全狀況和作業(yè)環(huán)境。2003年，38歲的范京道被任命為蒲白礦務局總工程師。
攻關“無人”開采技術，實現(xiàn)地面遠程操控采煤
2004年，陜西黃陵一號煤礦發(fā)生特大瓦斯爆炸事故。范京道臨危受命調任黃陵礦業(yè)集團總工程師，負責安全和技術管理工作。
長期的一線工作讓范京道在保障煤礦生產(chǎn)安全上形成了自己的思路。“僅靠優(yōu)化管理無法徹底改變煤礦‘事故頻發(fā)’、礦工‘臟累苦險’的行業(yè)現(xiàn)狀。”范京道說。
“如何實現(xiàn)礦工不下井就能把煤采出來？”在范京道看來，煤炭開采的復雜性和危險性，決定了對“機器替代人”的天然需求。
“針對煤礦生產(chǎn)的關鍵問題——采煤方法與工藝，或許可以采取‘機器替代’的思路。”2011年，范京道首次提出這個想法時，遭到了許多人的質疑：“人不下井怎么可能把煤采出來呢？”
質疑聲外，范京道團隊還面臨著智能化無人開采技術在國內外尚未突破、可借鑒經(jīng)驗不足等問題，很多關鍵技術攻關和裝備研發(fā)只能摸著石頭過河。“一個采煤工作面涉及數(shù)十個子系統(tǒng)、幾百臺/架設備、上千個傳感器、幾十萬個零部件。在采場高應力、強負荷及多種因素影響的復雜條件下，如何實現(xiàn)設備群組智能聯(lián)控與決策，是我們當時面臨的重大技術難題。”范京道說。
項目推進過程中，范京道帶領團隊四處學習，總結科研院所的實驗成果，反復研究先進設備與現(xiàn)場環(huán)境的匹配和融合……最終，通過產(chǎn)學研用聯(lián)合攻關，團隊突破了一系列技術難題，創(chuàng)建了“有人安全巡視、無人跟機作業(yè)”的智能化生產(chǎn)模式。
2014年4月2日，在黃陵礦業(yè)一號煤礦調度指揮中心，兩名員工通過地面指揮控制中心的控制系統(tǒng)操控按鈕，啟動了井下綜采工作面各個生產(chǎn)設備，順利實現(xiàn)了地面遠程操控采煤。同年12月，原國家安監(jiān)總局下發(fā)文件，推廣該技術成果，文件中評價：“填補了我國煤礦綜采工作面智能化無人開采的空白……具有重要的里程碑式意義。”“穿著白襯衣，坐在地面采煤，這個幾代煤礦人期待的夢想終于成真！”直到今天，范京道依然難掩激動。
建設智能化煤礦，為安全生產(chǎn)提供技術支撐
2018年，范京道調任延長石油集團副總經(jīng)理，負責延長石油210億噸煤炭資源安全高效開發(fā)。
煤礦是一個復雜的大系統(tǒng)，完成水、火、瓦斯、油型氣等災害的超前治理，將開采環(huán)境變得簡單且安全，只是智能煤礦建設的第一步。如何實現(xiàn)智能開采到智能煤礦的系統(tǒng)突破？井下各系統(tǒng)的信息如何實現(xiàn)實時傳輸？煤礦智能化建設依然面臨難題。
“4G網(wǎng)絡架構下，工控延時經(jīng)常大于500毫秒，甚至達到1秒，導致數(shù)據(jù)和決策命令無法及時傳輸，這也是制約煤礦智能化開采的技術難題之一。”范京道介紹。
在生產(chǎn)過程中，“采煤不見人”已經(jīng)實現(xiàn)，但在煤礦建設中，如何進一步實現(xiàn)“打井不下井”，范京道又展開了攻關。“此前受制于多方面因素，尤其是5G技術在煤礦建設中的應用仍是空白。”延長石油礦業(yè)公司科技部副經(jīng)理李川說。針對煤礦各系統(tǒng)相對獨立、信息共享不充分等難題，范京道提出了新建礦井智能化系統(tǒng)建設模式，構建了融合5G技術生態(tài)的智能煤礦總體架構及核心應用場景。
在陜西可可蓋煤礦建設中，5G技術在煤礦井下得到了應用。項目采用敞開式全斷面智能掘進裝備施工超長斜井，鉆井法“一鉆完井”施工大深大立井，實現(xiàn)了“打井不下井、智能化建井”，將建井周期由5年降至13個月，填補了我國煤礦智能化建設與安全高效建井技術空白。中國工程院院士王國法評價：“可可蓋煤礦的建井模式將為許多類似地區(qū)礦井建設提供可推廣、可復制的模板。”
在過去的37年里，范京道干一行、愛一行、專一行，帶領團隊堅持不斷創(chuàng)新，一份份證書、一本本著作，都記錄和承載著他追尋“無人”采煤夢想的歷程。“煤礦智能化是安全生產(chǎn)的治本之策，也是新質生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)，我將不懈努力，為煤炭工業(yè)高質量發(fā)展貢獻力量。”范京道說。
《 人民日報 》（ 2025年03月03日 06 版）