正通煤業(yè)：國(guó)內(nèi)首臺(tái)TBM引領(lǐng)掘進(jìn)特色路

□ 通訊員 長(zhǎng)孫佳迪 馮海龍 弋永杰

8月5日，從山東能源淄礦集團(tuán)正通煤業(yè)公司了解到，他們引進(jìn)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)TBM（礦用立井最大直徑敞開式巖石隧道掘進(jìn)機(jī)）在巖巷掘進(jìn)中表現(xiàn)出色，對(duì)比之前使用的礦井巖巷綜掘工藝，效率提高近3倍。

這是如何做到的？

積累經(jīng)驗(yàn)，大膽實(shí)踐

2020年10月，我國(guó)首臺(tái)TBM在正通煤業(yè)成功應(yīng)用。

TBM設(shè)備集機(jī)、電、傳感、信息等技術(shù)于一體，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)能夠同時(shí)完成破巖、支護(hù)、出渣等多項(xiàng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)工廠化流水線作業(yè)，具有安全性能好、成巷質(zhì)量高、掘進(jìn)速度快等優(yōu)點(diǎn)。這讓該公司看到了破解巖巷掘進(jìn)瓶頸的方法。

“首臺(tái)TBM在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，我們剛開始也是摸著石頭過河，結(jié)合出現(xiàn)的各類問題不斷探索，研究制定解決方案，積累經(jīng)驗(yàn)、逐步完善?！闭簶I(yè)公司黨委副書記、總經(jīng)理張金魁介紹。經(jīng)過9個(gè)多月的運(yùn)行，他們?cè)谑着_(tái)大直徑TBM運(yùn)行中，總結(jié)了設(shè)備平臺(tái)改造、支護(hù)工藝優(yōu)化、曲線巷道掘進(jìn)、運(yùn)輸系統(tǒng)完善等技術(shù)方法，為煤礦巖巷應(yīng)用TBM掘進(jìn)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

據(jù)了解，該公司礦井開拓工程量較大。為解決長(zhǎng)距離開拓巷道施工效率問題，保證生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定，決定再次引進(jìn)TBM進(jìn)行快速掘進(jìn)作業(yè)，用于泄水巷施工，為工作面排水安全提供保障，保證生產(chǎn)高效有序進(jìn)行。第二臺(tái)TBM直徑4.53米，長(zhǎng)45米，目前負(fù)責(zé)四盤區(qū)并聯(lián)泄水巷掘進(jìn)作業(yè)。今年5月份，該設(shè)備組件陸續(xù)到礦組裝，6月份完成安裝，開始調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)，7月份正式開始掘進(jìn)。

從無到有，從探索到推廣，該公司在礦井掘進(jìn)中探出了路子，創(chuàng)出了特色。

優(yōu)化組織，提供保障

“設(shè)備狀況良好，連續(xù)皮帶機(jī)已啟動(dòng)，準(zhǔn)備開機(jī)……”7月20日，正通煤業(yè)公司四盤區(qū)并聯(lián)泄水巷迎頭TBM集控室操作人員與迎頭觀測(cè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全確認(rèn)后，發(fā)出工作指令。

大約15分鐘左右，設(shè)備換步完成，達(dá)到支護(hù)距離，迎頭支護(hù)班組人員在跟班隊(duì)長(zhǎng)孔令同及班長(zhǎng)王斌的指揮下，從頂幫分區(qū)支護(hù)、安設(shè)單軌吊梁、安裝皮帶架等崗位，按照施工工序組織生產(chǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員有序安排，各崗位職工熟練操作、默契配合，誰也不會(huì)想到這支TBM掘進(jìn)隊(duì)伍剛成立不到1個(gè)月。

首臺(tái)TBM操作人員正在進(jìn)行作業(yè)

正通煤業(yè)公司外景

據(jù)了解，7月初，該公司優(yōu)選專業(yè)力量，組建成立TBM二隊(duì)，負(fù)責(zé)新引進(jìn)的TBM掘進(jìn)作業(yè)。“隊(duì)伍成立后，我們首先組織干部職工加強(qiáng)對(duì)新設(shè)備工藝的學(xué)習(xí)。”TBM二隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)苗慶武介紹。圍繞TBM施工工藝，該隊(duì)重新調(diào)整勞動(dòng)組織，結(jié)合優(yōu)化支護(hù)方式、優(yōu)化輔助運(yùn)輸系統(tǒng)等一系列措施，加快全員適應(yīng)新設(shè)備作業(yè)節(jié)奏。此外，他們制定內(nèi)部施工管理規(guī)定，提高延米收購單價(jià)、制定階梯單價(jià)，將每班任務(wù)細(xì)化，責(zé)任分工到人，讓整支隊(duì)伍快速進(jìn)入角色。

“相比之前的綜掘機(jī)作業(yè)，TBM截割速度更快、成巷質(zhì)量更高，一臺(tái)設(shè)備就包括了我們好幾個(gè)作業(yè)崗位，各工種之間配合更加緊密，生產(chǎn)組織得到優(yōu)化，現(xiàn)在我們一個(gè)班掘進(jìn)效率提高了3倍。”TBM二隊(duì)班長(zhǎng)王斌說。

為發(fā)揮好快速掘進(jìn)設(shè)備的最佳效能，該公司成立了TBM掘進(jìn)提效考核領(lǐng)導(dǎo)小組。在TBM調(diào)試運(yùn)行期間，小組成員現(xiàn)場(chǎng)盯靠指導(dǎo)，每天召開專項(xiàng)協(xié)調(diào)會(huì)，協(xié)調(diào)解決施工過程中存在的各類問題。

設(shè)備運(yùn)行初期，他們針對(duì)物料運(yùn)輸不能直接到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的問題，通過分析探討，擇優(yōu)選擇安裝單軌吊運(yùn)輸，由專業(yè)的綜合服務(wù)隊(duì)負(fù)責(zé)配送服務(wù)。目前，所有物料均能運(yùn)至跟機(jī)皮帶尾物料平臺(tái)，為生產(chǎn)提供保障的同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

不斷探索，持續(xù)優(yōu)化

雖然首臺(tái)大直徑TBM的成功使用為第二套TBM運(yùn)行積累了經(jīng)驗(yàn)，可實(shí)際運(yùn)行中還是會(huì)遇到之前沒有出現(xiàn)過的各類問題。通過有效結(jié)合，正通煤業(yè)在不斷探索中持續(xù)改進(jìn)優(yōu)化，逐一攻破每個(gè)問題。

“第二套TBM最棘手的問題之一，就是作業(yè)時(shí)粉塵較大。”TBM二隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)苗慶武告訴筆者，該設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)采取了敞開式除塵，除塵系統(tǒng)效果較差。于是，他們借鑒首套TBM半封閉式除塵的源頭治理方式，將目前市面除塵效果較好的泡沫除塵系統(tǒng)運(yùn)用到第二套TBM的截割除塵中，大大降低了現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度，保證了刀盤及工作地點(diǎn)的環(huán)境衛(wèi)生。

第二套TBM支護(hù)空間有限，最多容納3部鉆機(jī)和7人同時(shí)參與支護(hù)施工，但是由于截割速度較快，因此無法達(dá)到掘進(jìn)與支護(hù)平衡。為進(jìn)一步提升支護(hù)速度，盡可能實(shí)現(xiàn)掘支平衡，達(dá)到設(shè)備的最佳效能，正通煤業(yè)結(jié)合首臺(tái)TBM分區(qū)支護(hù)方式，將頂板正中兩路錨索拖后至第二支護(hù)平臺(tái)打設(shè)，使同時(shí)支護(hù)施工的錨桿機(jī)達(dá)到4部。

“新引進(jìn)的TBM一個(gè)完整的截割循環(huán)大約40分鐘，經(jīng)過優(yōu)化支護(hù)設(shè)計(jì)，目前基本實(shí)現(xiàn)了掘支平衡?！泵鐟c武說。

在半個(gè)月的運(yùn)行與調(diào)試中，該公司結(jié)合新TBM現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)際，先后完成支護(hù)平臺(tái)優(yōu)化，提升支護(hù)施工的流暢性；將液壓錨桿機(jī)更換為氣動(dòng)錨桿機(jī)，釋放支護(hù)空間；擇優(yōu)選取單軌吊作為配套輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，提高運(yùn)量和運(yùn)輸安全性。目前，設(shè)備各項(xiàng)狀態(tài)運(yùn)行良好。

筆者從正通煤業(yè)公司TBM二隊(duì)了解到，第二套TBM盾構(gòu)機(jī)也創(chuàng)出日進(jìn)尺15.5米的可喜成績(jī)。目前，他們正在著手引進(jìn)第三臺(tái)TBM。

“我們將嚴(yán)格按照集團(tuán)公司部署和要求，加快第三臺(tái)TBM的引進(jìn)，成立專業(yè)化的TBM施工隊(duì)伍，在逐步打開礦井開拓布局的同時(shí)，打造具有正通特色的TBM掘進(jìn)施工體系，力爭(zhēng)在山東能源集團(tuán)乃至煤炭行業(yè)保持領(lǐng)先水平，彰顯正通力量，展現(xiàn)淄礦擔(dān)當(dāng)。”正通煤業(yè)黨委書記、執(zhí)行董事郭曉勝表示。