科技創(chuàng)新結(jié)碩果
——國(guó)內(nèi)首臺(tái)小直徑礦用全斷面硬巖快速掘進(jìn)機(jī)成功下線交付

文/本刊記者

9月8日，國(guó)內(nèi)首臺(tái)直徑2.8米的KSZ-2800型礦用全斷面硬巖快速掘進(jìn)機(jī) （神盾重慶一號(hào)）下線交付儀式在遼寧鐵法能源集團(tuán)旗下的遼寧通用重機(jī)公司隆重舉行。它的交付使用標(biāo)志著煤礦高瓦斯巖石巷道快速掘進(jìn)步入了機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化軌道,同時(shí)標(biāo)志著全斷面盾構(gòu)技術(shù)在煤礦井下開采的應(yīng)用邁出了重要的一步。

遼寧通用重機(jī)公司是由遼寧鐵法能源公司與河南林州重機(jī)集團(tuán)合資興建的，由遼寧鐵法能源公司控股，是我國(guó)第一家以軍工標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)煤機(jī)的企業(yè)，是國(guó)家火炬計(jì)劃調(diào)兵山煤機(jī)特色產(chǎn)業(yè)基地骨干企業(yè)。成立以來，遼寧通用重機(jī)公司秉承“我們的產(chǎn)品、服務(wù)，將使煤炭開采變得更加便捷、更加安全”的企業(yè)使命，走出了一條獨(dú)具特色的現(xiàn)代煤機(jī)制造企業(yè)發(fā)展之路。

目前，傳統(tǒng)硬巖掘進(jìn)工藝掘進(jìn)效率低、污染嚴(yán)重、運(yùn)營(yíng)成本高等一直是困擾煤炭企業(yè)的難題，多年來業(yè)內(nèi)專家學(xué)者一直在積極探索引進(jìn)TBM技術(shù)。但由于傳統(tǒng)TBM裝備機(jī)身長(zhǎng)、造價(jià)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故此很難在煤礦中大面積推廣應(yīng)用。

為解決這一廣泛性的難題，遼寧通用重機(jī)公司于2014年開始研制適用于煤礦高瓦斯礦井硬巖掘進(jìn)施工的小型TBM產(chǎn)品——礦用全斷面硬巖快速掘進(jìn)機(jī)。2015年10月完成了首臺(tái)樣機(jī)“神盾一號(hào)”的研制，并亮相于第十六屆中國(guó)國(guó)際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會(huì)，得到了業(yè)內(nèi)專家的肯定和眾多煤炭企業(yè)的關(guān)注。

此前，由于重慶地區(qū)煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜，瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重，巖石硬度高，重慶能源一直尋找能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦高瓦斯巖石巷道快速掘進(jìn)的綜機(jī)設(shè)備?！吧穸芤惶?hào)”的問世堅(jiān)定了重慶能源公司引進(jìn)TBM技術(shù)的決心。

2016年10月，遼寧通用重機(jī)公司與重慶能源達(dá)成合作協(xié)議，共同研制適用于西南地區(qū)高瓦斯煤礦硬巖掘進(jìn)的 “神盾重慶一號(hào)”礦用全斷面硬巖快速掘進(jìn)機(jī)。根據(jù)重慶能源煤礦實(shí)際工況條件，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在“神盾一號(hào)”的基礎(chǔ)上，對(duì)于“神盾重慶一號(hào)”進(jìn)行了局部改進(jìn)和創(chuàng)新，增加了百米超前鉆孔和千米遠(yuǎn)程操控等功能。

歷時(shí)300多天，“神盾重慶一號(hào)”在雙方密切合作和共同努力下終于成功下線。該產(chǎn)品直徑2.8米，長(zhǎng)17米，是業(yè)內(nèi)首臺(tái)用于煤礦高瓦斯礦井巖石巷道掘進(jìn)的小直徑礦用TBM產(chǎn)品。

“神盾重慶一號(hào)”礦用全斷面快速掘進(jìn)機(jī)成功融合了工程TBM、煤礦防爆、激光導(dǎo)向、無(wú)線遙控等先進(jìn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)圓形巷道一次成巷、掘錨同步作業(yè)和巷道快速掘進(jìn)，具有數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、故障自我診斷、狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整等多項(xiàng)智能化特性，能夠大大改善作業(yè)環(huán)境，降低施工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)安全性。

“通俗地說，產(chǎn)品引用了盾構(gòu)技術(shù)，采用掘錨一體化設(shè)計(jì)，實(shí)行計(jì)算機(jī)控制，集機(jī)、光、電、氣、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有自動(dòng)化程度高、安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)，較傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)一天掘進(jìn)3米，該產(chǎn)品一天可掘進(jìn)15米，而且粉塵小，大幅降低了瓦斯爆炸系數(shù)，一個(gè)工作面就可節(jié)省17個(gè)人力”。遼寧鐵法能源公司副總經(jīng)理，遼寧通用重機(jī)公司黨委書記、董事長(zhǎng)包宏解釋說。

為“神盾重慶一號(hào)”產(chǎn)品下線揭幕

剛剛下線的“神盾重慶一號(hào)”

“神盾重慶一號(hào)”礦用全斷面快速掘進(jìn)機(jī)成功下線后，即將運(yùn)往重慶能源松藻煤電公司進(jìn)行巖石巷道掘進(jìn)施工，并完成該產(chǎn)品首次在高瓦斯工況條件下的工業(yè)性能試驗(yàn)。松藻煤電公司的煤礦工況條件在西南地區(qū)具有一定的代表性，該設(shè)備一旦試用成功，對(duì)西南地區(qū)乃至全國(guó)煤礦推廣應(yīng)用都具有十分重要的示范效應(yīng)。

中國(guó)煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)張勇表示，“神盾重慶一號(hào)”的成功下線，拉開了我國(guó)煤礦高瓦斯礦井巖石巷道快速掘進(jìn)施工工藝革命的序幕，有效推動(dòng)了信息化和工業(yè)化在煤機(jī)裝備上的深度融合，為我國(guó)煤礦企業(yè)早日實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”和科技強(qiáng)安目標(biāo)，提供了可靠的工藝?yán)碚摶A(chǔ)和強(qiáng)大的裝備技術(shù)保障。

據(jù)悉，該產(chǎn)品在多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域填補(bǔ)了行業(yè)空白，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，可廣泛應(yīng)用于煤礦、非煤礦山、水利、電力、公路、鐵路、軍工、城市地下管廊、燃?xì)廨斔偷阮I(lǐng)域。