為了綠色礦山的夢想——飛翼股份充填開采技術(shù)與裝備研發(fā)推廣報告
燕趙大地PK進口裝備
張澤武的綠色礦山夢,源自河北冀中能源峰峰集團。也從這里開始演繹。
2008年,張澤武來到這里。當(dāng)時,我國沒有自己的核心充填裝備。礦區(qū)高價引進了兩臺進口充填工業(yè)泵,用于大面積三下(即地表水體下、建筑物下、鐵路下)壓煤膏體充填開采。進口的核心設(shè)備,并未減少礦區(qū)領(lǐng)導(dǎo)的憂慮:設(shè)備的框架式結(jié)構(gòu),維修維護均不太方便。維修維護服務(wù)費高不說,零部件更換常需要耗上大半年甚至一年以上時間。
2010年,張澤武再次來到這里。不是拜訪舊友,而是鄭重推薦企業(yè)研發(fā)的綠色礦山充填裝備和成套開采工藝技術(shù)。
出于前面吃外國貴“螃蟹”,滋味不大好的經(jīng)歷,礦區(qū)雖同意購買兩臺國產(chǎn)充填工業(yè)泵試試,但還是出了道難題:購買方量為一半的產(chǎn)品,但要與國外產(chǎn)品達(dá)到同樣的工作效率。
張澤武和他的研發(fā)團隊面臨了新的挑戰(zhàn):飛翼股份,必須贏下這場“不對等”的PK!
在為峰峰集團量身打造充填工業(yè)泵的過程中,團隊首創(chuàng)出“雙泵合流技術(shù)”,解決充填泵的充填量不能滿足采空區(qū)充填容積要求以及出口壓力不足等問題。
使用結(jié)果,礦區(qū)負(fù)責(zé)人十分滿意。他們感嘆:國產(chǎn)工業(yè)泵已經(jīng)達(dá)到國際先進水平,部分性能甚至超過進口裝備,完全可替代國外同類產(chǎn)品。效率一樣,價格卻不到國外產(chǎn)品的1/3,節(jié)約大筆設(shè)備購置費用不說,分體式結(jié)構(gòu)更利于維修,消除了停機隱患。真是早推廣,早受惠!
截至今年5月,湖南飛翼股份有限公司的綠色充填開采成套技術(shù)與裝備,已在我國65個礦區(qū)(含金屬礦、化工礦和煤礦)得以應(yīng)用與推廣。
踐行綠色礦山的成功個案,讓飛翼股份收獲了很多的“第一次”:進行了湖南省首個金屬礦尾礦綜合治理,成功實現(xiàn)首例高海拔區(qū)金屬礦全尾砂膠結(jié)膏體充填,成立我國首個和唯一的省級充填裝備技術(shù)研究中心……
從湘江流域到云貴高原
在我國金屬、化工礦區(qū),現(xiàn)有各類尾礦庫約12655座,其中有近40%的非正常庫。這些尾礦庫,猶如懸在人們頭頂?shù)?ldquo;堰塞湖”,一旦潰壩,極易導(dǎo)致周邊水質(zhì)、農(nóng)田污染等問題。不完全統(tǒng)計顯示,我國尾礦堆放量超過100億噸,每年還在以6億噸的速度遞增。
飛翼股份在金屬、化工礦區(qū),實施充填開采升級改造、治理重金屬污染、延長礦山服務(wù)年限等方面,做出了諸多成功的示范:
2011年,國務(wù)院《湘江流域重金屬污染治理實施方案》中,湖南省婁底錫礦山閃星銻業(yè)為七大重點治理區(qū)域之一。為治理尾砂中藥劑及重金屬對地下水的污染,加大殘礦資源回收力度,延長礦山服務(wù)年限,對遺留采空區(qū)進行處理,礦區(qū)采用了飛翼股份膏體泵送充填采礦工藝和設(shè)備。
通過膏體泵送充填,徹底攻治了尾砂中藥劑及重金屬對地下水的污染。同時,殘礦回收率達(dá)60%,累計新增產(chǎn)值近14億元。尾砂充入井下,減少了地面堆放帶來的占地、尾礦庫管理、環(huán)境污染等問題,礦區(qū)社會與環(huán)境效益顯著。
這是湖南省歷史上首例金屬礦膏體充填應(yīng)用實例,被評為湖南湘江流域治理的示范工程。
湖南譽稱“有色金屬之鄉(xiāng)”,上達(dá)百年的無序開采,遺留下的巨額“環(huán)境債務(wù)”,長期困擾著當(dāng)?shù)卣偷V區(qū)民眾。綠色充填開采在這個百年老礦的成功推廣,如同“久旱甘霖”,是老百姓受惠的民生科技工程。
同樣的綠色礦山傳奇,在七彩云南,“有色金屬王國”的高原繼續(xù)精彩的演繹。
云南省西北部,3800多米的高海拔雪域高原、金沙江源頭的云南銅業(yè)迪慶羊拉銅礦,盡管曾進行分級尾砂膠結(jié)充填,取得了初步治理效果,但隨著礦山產(chǎn)量的逐年增加,采空區(qū)逐步擴大,尾礦庫容量壓力凸顯。一旦山體滑坡,極易造成采空區(qū)塌陷和尾礦庫潰壩。巨大的尾礦庫,大量含重金屬的尾砂,極大浪費了礦產(chǎn)資源。尤為嚴(yán)峻的是,我國最大河流長江的源頭:金沙江及水草豐茂的三江源地區(qū),土壤和水質(zhì)面臨嚴(yán)重污染。天堂般的香格里拉,“污染的烏云”在逼近。
2011年,飛翼股份臨危受命,承接了羊拉礦區(qū)充填系統(tǒng)升級改造項目。他們針對羊拉銅礦的高原環(huán)境,設(shè)計了獨特工藝技術(shù)路線,配置了適宜高原環(huán)境的充填工業(yè)泵,完成了高海拔區(qū)全尾砂膠結(jié)膏體充填:充填料漿濃度提高25%,強度達(dá)到治理采空區(qū)塌陷的要求;大幅提高了尾砂處理量、礦石采出率,使礦井服務(wù)年限可延長15年以上。令人擔(dān)憂的尾礦,徹底得到治理,確保了美麗的香格里拉的生態(tài)安全。
該案例對云南礦區(qū)乃至全國其他高原區(qū)礦山充填開采,均具有良好的借鑒意義和推廣價值。
貴州開磷集團,我國最大的磷化工生產(chǎn)基地。其產(chǎn)生的磷石膏廢料,堆積地表,整個礦區(qū)放眼望去,白花花一片。廢料遇風(fēng)飄揚,遇水成漿,嚴(yán)重污染江河水系和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。長期的空場法和崩落法開采,不僅使資源嚴(yán)重?fù)p失貧化,還極易導(dǎo)致山體崩落、地表塌陷等重大災(zāi)害。
為此,開磷集團與中南大學(xué)聯(lián)合攻關(guān),創(chuàng)建了國際上首套超細(xì)全磷渣充填系統(tǒng),運行中,飛翼股份的核心裝備,成功實現(xiàn)了磷石膏遠(yuǎn)距離輸送充填,和多中段遠(yuǎn)距離回采,擴大了礦山產(chǎn)能,根治了尾礦污染。項目形成了我國具完全自主知識產(chǎn)權(quán)的磷化工無廢害開采技術(shù),建成了磷肥基地的綠色循環(huán)無廢害開采樣板。
我國現(xiàn)積余磷化工廢料5億多萬噸,年產(chǎn)磷化工廢料6000多萬噸,若推廣該項技術(shù),每年潛在經(jīng)濟效益可達(dá)50億元以上。由此產(chǎn)生的良好環(huán)保生態(tài)效益,更為可觀。
今年6月,為滿足老撾政府對礦山開采不能破壞當(dāng)?shù)丨h(huán)境的要求,飛翼股份充填工業(yè)泵,即將在該國鉀礦進行充填開采作業(yè)。我國國產(chǎn)化充填裝備首度走出國門,造福世界。
“人才+平臺”:聯(lián)袂釋放持續(xù)創(chuàng)新激情
一個600多名員工的股份制科技企業(yè),短短四年中,自主研發(fā)、集成創(chuàng)新出我國充填開采領(lǐng)域核心裝備及成套工藝技術(shù),成為該領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。
綠色充填開采,是新興的環(huán)保產(chǎn)業(yè)。飛翼股份憑借什么,華麗開啟我國這一新興產(chǎn)業(yè)的大幕?緣何入市以來,就幾乎搶占了國外同類產(chǎn)品在我國的市場份額?
充分發(fā)掘?qū)I(yè)人才與平臺潛力,釋放持續(xù)創(chuàng)新的熱情,打造出了飛翼股份的強大核心競爭力。
這家企業(yè)的股東中,除了張澤武以外,其余均為企業(yè)通過股權(quán)激勵,引進的核心研發(fā)骨干、高級專業(yè)人才。公司每年用于研發(fā)與人才引進的費用,占到其銷售收入的10%。
張澤武介紹,綠色礦山充填開采行業(yè)是朝陽行業(yè),可我國高校科研院所里,此方面的專家人才屈指可數(shù)。如何盡最大可能的集聚這些稀缺的人才資源,是公司一直在“琢磨”的事。這讓他求才若渴,到了“乞丐心態(tài)”的地步。為尋覓人才,他不惜“多顧茅廬”。
飛翼股份實施了與高等院校聯(lián)合培養(yǎng)人才、尤其是企業(yè)稀缺人才的舉措,與中南大學(xué)、長沙礦山研究院、蘭州有色設(shè)計院等15所國內(nèi)一流設(shè)計院校建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
公司積極為研發(fā)人員營造了學(xué)術(shù)自由的技術(shù)創(chuàng)新氛圍。研發(fā)人員的晉升,也以創(chuàng)新水平和自主知識產(chǎn)權(quán)為導(dǎo)向。
公司還分門別類,為管理、技術(shù)、銷售、技工等各領(lǐng)域人才提供了同等晉升機會。每季度,公司評選出優(yōu)秀員工獎;每年度,更有十大人才大獎。爭上公司的“紅榜”,成為了員工們最為榮譽的事。
目前,飛翼股份擁有三大研究院:負(fù)責(zé)現(xiàn)有產(chǎn)品更新?lián)Q代、性能升級及產(chǎn)品系列化的產(chǎn)品研究院;負(fù)責(zé)礦山新工藝整體方案研究及系統(tǒng)解決新工藝方法設(shè)計的工法研究院;負(fù)責(zé)礦山新產(chǎn)品研發(fā)及配套新工藝研究的新品研究院。
經(jīng)湖南省科技廳批準(zhǔn),公司建立了該領(lǐng)域,我國唯一的省級礦山充填裝備工程技術(shù)研究中心。飛翼股份擬以工程中心為技術(shù)平臺,將我國的充填裝備打造成高端機械智能裝備,并力爭三年內(nèi),升級為國家級工程研究中心。公司還在積極籌建院士工作站,努力提升飛翼股份在綠色礦山建設(shè)領(lǐng)域的創(chuàng)新和研發(fā)能力。
科技型企業(yè),模仿、跟風(fēng)是發(fā)展之大忌。飛翼股份已經(jīng)將充填開采成套設(shè)備與工藝的研發(fā),向該產(chǎn)業(yè)的中游、上游的產(chǎn)業(yè)鏈延伸。
在產(chǎn)業(yè)鏈中游的充填作業(yè)中,尾礦濃度直接影響著充填對地面沉降控制的效果。過往,普通的濃密機工藝復(fù)雜,能耗大,處理能力小,難以滿足尾礦膏體充填。為解決這些問題,飛翼股份研發(fā)出了針對尾礦膏體充填的膏體濃密機。該設(shè)備在同等參數(shù)情況下,可提高尾礦濃度25%以上,能完全替代普通濃密機用于尾礦膏體充填。
在產(chǎn)業(yè)鏈上游的采選礦行業(yè),飛翼股份設(shè)計研發(fā)了“高壓輥磨機”,可提高選礦能力3—5個百分點……
為適用于礦區(qū)大規(guī)模一體化充填,飛翼股份自主研發(fā)了我國首臺400立方/時的充填工業(yè)泵,目前正在調(diào)試階段,今年十月即將投入使用。這意味著,飛翼股份已經(jīng)具備了超大型充填專用工業(yè)泵制造能力,也意味著我國充填工業(yè)泵最大方量達(dá)國際一流水平。
五月,陽光燦爛的一日,記者驅(qū)車長沙寧鄉(xiāng)。站在公司正在籌建的飛翼工業(yè)園,看著手里的規(guī)劃圖紙,集礦山充填裝備與新工藝研發(fā)、生產(chǎn)于一體的園區(qū)景象,浮現(xiàn)在眼前空曠的園址上。
實現(xiàn)美麗中國夢想,演繹綠色礦山傳奇。張澤武和飛翼人的執(zhí)著與追求,在這里,將再造輝煌……