近日,中國煤礦用首臺單護盾硬巖掘進機(TBM)在中交天和機械設備制造有限公司完成組裝調試,即將參建陜西省府谷縣古城一號煤礦副斜井建設,開創(chuàng)煤礦斜井單護盾TBM施工先例。
據(jù)了解,支護工作量大、勞動強度高、掘支不平衡是制約井下巷道掘進速度的主要因素。我國煤礦大部分工作面臨著掘進與支護時間失調的問題,礦井巖巷掘進速度遠遠不能滿足開拓需求,如果巖巷掘進不能及時向前延伸,會導致所有采掘活動都無法順利展開。國內(nèi)外煤礦巷道掘進施工方法主要采用鉆爆法,隨著科技的進步,近些年部分地質穩(wěn)定地層煤礦采用了敞開式、雙護盾TBM全斷面巖巷掘進法,但在破碎、不穩(wěn)定、高應力的地層還只能使用傳統(tǒng)的鉆爆施工,用人多、速度慢、效率低,嚴重制約了我國煤礦高質量發(fā)展的步伐。
府谷縣古城一號煤礦斜井工程區(qū)間長度為2.1公里,TBM需面臨6度下坡、破碎帶、軟巖及含瓦斯地段等。中交天和充分學習煤礦行業(yè)施工工藝,結合府谷縣古城一號煤礦的地質情況,成功研制了全國首臺煤礦用單護盾TBM。該TBM開挖直徑8.34米,整機長度約153米,裝機功率4900千瓦,實現(xiàn)整機輕量化設計、快速組裝和拆卸;采取的背推系統(tǒng)及超前鉆機系統(tǒng)等一系列針對性設計,能解決泥巖糊刀盤、漏頂、破碎帶清理、斜井反坡排水等施工難題。該TBM還可滿足在瓦斯地層施工的整機防爆要求,為煤礦斜井安全高效掘進生產(chǎn)提供有效保障。
在科技重器的加持下,這個原本用于“打隧道”的利器,現(xiàn)可用于煤礦開挖、支護、出渣及導向等作業(yè),具有施工安全性好、掘進速度快、成巷質量高、綠色環(huán)保等優(yōu)點。
“TBM在高質量生產(chǎn)、災害治理、綠色智能礦山建設等方面起到了‘催化劑’作用,推動礦井發(fā)展水平大步邁上新臺階。掘進效率比傳統(tǒng)鉆爆法提高近3倍,不僅填補了國內(nèi)煤礦斜井單護盾TBM施工空白,而且將引領煤礦巖巷開拓的工法變革,促進煤礦裝備智能化水平提升。”中交天和副總工程師、設計研發(fā)總院院長靳黨鵬說。
中交天和位于常熟虞山高新區(qū),主要從事盾構機和海洋船舶等裝備的設計與制造等。自2010年成立以來,中交天和先后研制出用于南京揚子江隧道、印尼雅萬高鐵1號隧道、南京和燕路過江通道等重大工程建設的超大直徑盾構機、全斷面硬巖掘進機、豎向硬巖掘進機等高端裝備,不斷打破國外技術壁壘,擦亮“中國制造”品牌。