地下800米深處，陜西咸陽(yáng)長(zhǎng)武縣，暗淡的通道里，山能西北礦業(yè)正通煤業(yè)西區(qū)輔運(yùn)大巷，一臺(tái)長(zhǎng)龍似的機(jī)器正在轟然作響，烏黑發(fā)亮的煤炭通過(guò)傳送帶源源不斷地向后傳輸。幾個(gè)黑膠靴深藍(lán)工作服的工人間或巡視查看，全然不見(jiàn)了以往頭燈礦燈聚集、手執(zhí)風(fēng)鎬手工作業(yè)的場(chǎng)景。這個(gè)長(zhǎng)167米、直徑6.53米的大機(jī)器，就是該礦率先使用的我國(guó)首臺(tái)礦用立井最大直徑TBM(全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī))。

像這樣先進(jìn)的“大家伙”，正通煤業(yè)已經(jīng)用上了三套?？萍贾仄鞯募映?，大大加快了掘進(jìn)速度，產(chǎn)量、安全“三提高”，礦井也實(shí)現(xiàn)了由常年虧損到大幅盈利的美麗嬗變。

TBM，全稱(chēng)為巖石隧道掘進(jìn)機(jī)，集機(jī)、電、傳感、信息等技術(shù)于一體，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(xiàn)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)。這個(gè)原本是用于“打隧道”的利器，正通煤業(yè)充分利用特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，將其創(chuàng)新性地應(yīng)用在了煤礦掘進(jìn)上，且效果非常好。

正通煤業(yè)煤礦煤質(zhì)優(yōu)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(jìn)行溝通聯(lián)絡(luò)。受沖擊地壓影響，盤(pán)區(qū)大巷全部布置在巖層中，開(kāi)拓工程量巨大。如何提高開(kāi)拓大巷掘進(jìn)速度是解決生產(chǎn)接續(xù)緊張的關(guān)鍵。在此背景下，經(jīng)過(guò)充分調(diào)研考察和技術(shù)論證，企業(yè)決定引進(jìn)TBM，以實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，緩解礦井生產(chǎn)接續(xù)緊張局面。

2017年3月，他們首次提出“TBM應(yīng)用于煤礦井下開(kāi)拓大巷施工”的課題；2018年9月，確定設(shè)備制造單位；2020年5月，首臺(tái)TBM設(shè)備開(kāi)始進(jìn)場(chǎng)；2020年9月，首臺(tái)敞開(kāi)式TBM在西區(qū)輔運(yùn)大巷開(kāi)始試掘進(jìn)；2021年7月，第二臺(tái)雙護(hù)盾式TBM應(yīng)用于泄水巷掘進(jìn)；2022年5月，第三臺(tái)敞開(kāi)式TBM用于西區(qū)1#回風(fēng)大巷掘進(jìn)。

“要想保證礦井生產(chǎn)正常接續(xù)，就必須突破掘進(jìn)效率瓶頸，這也是我們企業(yè)生存發(fā)展的首要命題?！闭簶I(yè)總經(jīng)理張金魁介紹，他們把科技創(chuàng)新作為主抓手，著手探索快速掘進(jìn)的方法，經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化改造，2020年11月，井下西區(qū)輔助運(yùn)輸巷成功應(yīng)用了國(guó)內(nèi)首臺(tái)立井最大直徑敞開(kāi)式TBM。

“一臺(tái)設(shè)備就替代了我們好幾個(gè)作業(yè)崗位，掘進(jìn)效率同比提高近三倍。”應(yīng)用僅兩個(gè)月，TBM就實(shí)現(xiàn)單月進(jìn)尺突破300米，現(xiàn)在更是穩(wěn)定在單日進(jìn)尺12米以上。

第一臺(tái)TBM取得巨大成功，嘗到甜頭的正通煤業(yè)，面對(duì)泄水巷長(zhǎng)距離開(kāi)拓巷道難題，再次引進(jìn)了第二套、第三套TBM，保證生產(chǎn)高效進(jìn)行。

據(jù)介紹，TBM有效破解了正通煤業(yè)復(fù)雜地質(zhì)條件快速掘進(jìn)難題，極大提升了掘進(jìn)工作效率?！笆着_(tái)TBM自2020年9月18日試掘進(jìn)以來(lái)累計(jì)完成進(jìn)尺5084米，最高日進(jìn)尺18.2米，最高月進(jìn)尺377米。第二臺(tái)TBM在四盤(pán)區(qū)并聯(lián)泄水巷掘進(jìn)巷道2090米，最高日進(jìn)尺21.3米，最高月進(jìn)尺401米，平均348米/月。”正通煤業(yè)公司黨委副書(shū)記、總經(jīng)理張金魁說(shuō)。

掘進(jìn)速度快，掘進(jìn)質(zhì)量、掘進(jìn)安全性也高。“TBM的應(yīng)用，在圍巖穩(wěn)定情況下，不會(huì)出現(xiàn)巷道超欠挖情況，巷道成型更容易把控，用料更省，‘十條線(xiàn)’標(biāo)準(zhǔn)更易把控。”正通煤業(yè)副總經(jīng)理宋曉林告訴記者，“TBM設(shè)有液壓支架防護(hù)系統(tǒng)，如同為職工搭建了‘安全屋’，安全系數(shù)大大提高，而且操作起來(lái)非常省力?！绷硗猓?/span>TBM掘進(jìn)實(shí)現(xiàn)了迎頭的全封閉，杜絕迎頭片幫和人員靠近掘進(jìn)機(jī)截割部帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，掘進(jìn)期間粉塵大幅減少，作業(yè)環(huán)境明顯改善，同時(shí)由于不再使用火工品，也杜絕了爆破事故的發(fā)生。

數(shù)臺(tái)TBM在正通的成功應(yīng)用，還在業(yè)界產(chǎn)生了很好的引領(lǐng)示范作用?！八淼罊C(jī)還能這么玩！”，借由TBM的成功實(shí)踐，煤礦先后受邀參加了中國(guó)煤炭建設(shè)協(xié)會(huì)專(zhuān)題會(huì)議并做匯報(bào)，亮相陜西省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)博覽會(huì)，并入選中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)2021年標(biāo)桿案例，多個(gè)項(xiàng)目在各類(lèi)評(píng)比中獲獎(jiǎng)，引領(lǐng)示范作用不斷放大。

“TBM在高質(zhì)量生產(chǎn)、災(zāi)害治理、綠色智能礦山建設(shè)等方面起到了‘催化劑’作用，推動(dòng)礦井提前實(shí)現(xiàn)分區(qū)通風(fēng)，同步實(shí)現(xiàn)雙面生產(chǎn)，礦井發(fā)展水平大步邁上新臺(tái)階?！闭簶I(yè)黨委書(shū)記、執(zhí)行董事王海賓介紹，目前他們從施工工藝、設(shè)備安裝、安全管理三個(gè)方面與中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)研究制定TBM煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)TBM實(shí)現(xiàn)模塊化、簡(jiǎn)單化、專(zhuān)業(yè)化和流程化，向著“用工300人、月進(jìn)1100米”的高效掘進(jìn)目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)，“讓科技在井下發(fā)揮更大作用”。

來(lái)源：西北礦業(yè)