地下800米深處,陜西咸陽長武縣,暗淡的通道里,山能西北礦業正通煤業西區輔運大巷,一臺長龍似的機器正在轟然作響,烏黑發亮的煤炭通過傳送帶源源不斷地向后傳輸。幾個黑膠靴深藍工作服的工人間或巡視查看,全然不見了以往頭燈礦燈聚集、手執風鎬手工作業的場景。這個長167米、直徑6.53米的大機器,就是該礦率先使用的我國首臺礦用立井最大直徑TBM(全斷面硬巖隧道掘進機)。
像這樣先進的“大家伙”,正通煤業已經用上了三套??萍贾仄鞯募映?,大大加快了掘進速度,產量、安全“三提高”,礦井也實現了由常年虧損到大幅盈利的美麗嬗變。
TBM,全稱為巖石隧道掘進機,集機、電、傳感、信息等技術于一體,能夠同時完成破巖、支護、出渣等多項任務,實現工廠化流水線作業,具有安全性能好、成巷質量高、掘進速度快等優點。這個原本是用于“打隧道”的利器,正通煤業充分利用特點優勢,將其創新性地應用在了煤礦掘進上,且效果非常好。
正通煤業煤礦煤質優良,井田范圍廣、面積大,但資源賦存不均衡,需施工大量巖巷進行溝通聯絡。受沖擊地壓影響,盤區大巷全部布置在巖層中,開拓工程量巨大。如何提高開拓大巷掘進速度是解決生產接續緊張的關鍵。在此背景下,經過充分調研考察和技術論證,企業決定引進TBM,以實現快速掘進,緩解礦井生產接續緊張局面。
2017年3月,他們首次提出“TBM應用于煤礦井下開拓大巷施工”的課題;2018年9月,確定設備制造單位;2020年5月,首臺TBM設備開始進場;2020年9月,首臺敞開式TBM在西區輔運大巷開始試掘進;2021年7月,第二臺雙護盾式TBM應用于泄水巷掘進;2022年5月,第三臺敞開式TBM用于西區1#回風大巷掘進。
“要想保證礦井生產正常接續,就必須突破掘進效率瓶頸,這也是我們企業生存發展的首要命題?!闭簶I總經理張金魁介紹,他們把科技創新作為主抓手,著手探索快速掘進的方法,經過反復優化改造,2020年11月,井下西區輔助運輸巷成功應用了國內首臺立井最大直徑敞開式TBM。
“一臺設備就替代了我們好幾個作業崗位,掘進效率同比提高近三倍?!睉脙H兩個月,TBM就實現單月進尺突破300米,現在更是穩定在單日進尺12米以上。
第一臺TBM取得巨大成功,嘗到甜頭的正通煤業,面對泄水巷長距離開拓巷道難題,再次引進了第二套、第三套TBM,保證生產高效進行。
據介紹,TBM有效破解了正通煤業復雜地質條件快速掘進難題,極大提升了掘進工作效率?!笆着_TBM自2020年9月18日試掘進以來累計完成進尺5084米,最高日進尺18.2米,最高月進尺377米。第二臺TBM在四盤區并聯泄水巷掘進巷道2090米,最高日進尺21.3米,最高月進尺401米,平均348米/月?!闭簶I公司黨委副書記、總經理張金魁說。
掘進速度快,掘進質量、掘進安全性也高。“TBM的應用,在圍巖穩定情況下,不會出現巷道超欠挖情況,巷道成型更容易把控,用料更省,‘十條線’標準更易把控?!闭簶I副總經理宋曉林告訴記者,“TBM設有液壓支架防護系統,如同為職工搭建了‘安全屋’,安全系數大大提高,而且操作起來非常省力?!绷硗?,TBM掘進實現了迎頭的全封閉,杜絕迎頭片幫和人員靠近掘進機截割部帶來的安全風險,掘進期間粉塵大幅減少,作業環境明顯改善,同時由于不再使用火工品,也杜絕了爆破事故的發生。
數臺TBM在正通的成功應用,還在業界產生了很好的引領示范作用?!八淼罊C還能這么玩!”,借由TBM的成功實踐,煤礦先后受邀參加了中國煤炭建設協會專題會議并做匯報,亮相陜西省創新創業博覽會,并入選中國煤炭工業協會2021年標桿案例,多個項目在各類評比中獲獎,引領示范作用不斷放大。
“TBM在高質量生產、災害治理、綠色智能礦山建設等方面起到了‘催化劑’作用,推動礦井提前實現分區通風,同步實現雙面生產,礦井發展水平大步邁上新臺階?!闭簶I黨委書記、執行董事王海賓介紹,目前他們從施工工藝、設備安裝、安全管理三個方面與中國煤炭工業協會研究制定TBM煤礦行業標準,推動TBM實現模塊化、簡單化、專業化和流程化,向著“用工300人、月進1100米”的高效掘進目標穩步邁進,“讓科技在井下發揮更大作用”。
來源:西北礦業