10月25日17时,在晋能控股装备制造集团赵庄煤业井下工作面,随着作业人员按下启动按钮,在“刀盘启动”的语音播报中,一台重约650吨的“大家伙”缓缓转动。操作室集控屏上,扭矩、转速、推力等参数开始上升,掘出的岩石顺着皮带滚滚而出……这条直径为6.53米、长约80米的“钢铁巨龙”,便是晋能控股装备制造集团首台矿用敞开式TBM——“晋控装备盾一号”。这次启动,也是“晋控装备盾一号”的顺利始发。岩巷掘进效率一直是制约矿井安全高效发展的重要因素,传统巷道掘进方式受到地质条件、施工工艺等多种因素制约,已难以满足矿井盘区大巷的快速延伸,需要一种更为高效的掘进方式,TBM成为重要选择。
赵庄煤业副总工程师祁雨鹏告诉记者,TBM集掘进、出渣、支护、除尘、导向等多功能于一体,能够实现掘、支、运、铺底关键工序平行同步作业,可进一步提升单进水平。从2023年开始,赵庄煤业先后十余次组织管理和技术人员至寿阳新元公司、长治余吾煤业等省内实施TBM项目的单位和长沙铁建重工集团进行调研学习,详细了解设备选型及参数、巷道用途,以及TBM在施工、运行过程中存在的各类问题,并结合公司井下实际情况,提出54项“量身定制”的优化方案。生产过程中,赵庄煤业组织3名机电专业技术人员长驻长沙设备生产车间,紧盯设备生产制造各个环节以及设备结构加固、防爆等方面改造进度,确保工程按时推进。成立以公司主要领导为组长的TBM试验项目推进工作专班,从相关部室抽调专人,协调解决TBM试验推进过程中硐室施工、设备生产、运输、组装、调试、始发和巷道掘进等各环节存在的问题。坚持每周召开一次专题会议,汇报阶段性工作进展,协调解决推进过程中存在的问题,推进TBM试验高效有序开展。在技术人员与设备进展“赛跑”的同时,百米井下深处,施工人员同地质条件的“博弈”也正如火如荼。“我们首先面临的便是支护难题!”赵庄煤业生产技术部准备组技术员张伟宇说道。
由于盾构机安装硐室的施工断面远大于日常巷道断面,对巷道支护承载能力和稳定性提出了极高的要求,再加上现场矸石硬度大,如何确保现场支护完好?如何在有限的时间内完成施工?针对这一实际情况,赵庄煤业相关技术人员从施工难度、硐室安全性等各方面展开研讨,探寻TBM掘进试验的“赵庄方案”。
不仅如此,企业还在施工过程中安排爆破专员现场跟班,选派经验丰富的安检工、瓦检工盯守现场,每天组织专人整理汇总现场施工过程存在的问题,确保各类隐患及问题及时发现、及时解决。
随着8月22日“晋控装备盾一号”顺利下线,这个“大家伙”的运输、组装工作正式拉开帷幕。
一般情况下,生产厂家必须确保所有问题处理完成之后才会统一发货,但是在工期紧张的情况下,为进一步缩短设备安装时间,矿方加大同厂家沟通力度,并分批次组织相关部门人员赴长沙协调解决设备运输事宜,尽可能缩减零部件运输车次,厂家最终同意进行分批次发货。
祁雨鹏告诉记者:“最开始,所有零部件需要装180车。但是按照目前运输能力,在不影响矿井生产的情况下,需要30天才能将零部件运到井下。后来我们和厂家反复沟通协调,要求尽可能把零部件不要拆分得太散,最终将设备数量减少到120车,缩短施工工期约10天。”
随着120车设备配件的陆续“下井”,部件组装紧锣密鼓展开。 接下来,赵庄煤业细化TBM运输、安装进度表,在设备出厂前根据装配顺序对所有零部件逐一编号、分步运输;对安装任务进行量化分解,细化到每一个分项工程、每一个施工环节、每一道施工工序,落实到相关科室、区队、班组以及作业人员,确保设备从地面拆解运输到井下安装调试过程,实现管理工作标准化、程序化;组织业务部室技术人员在井下不间断“三八制”跟班,紧盯设备安装的每个环节。历时23天,“晋控装备盾一号”于10月12日顺利完成了部件组装,并于10月25日顺利始发,较计划提前20天!此次TBM所施工的西翼北辅运巷,承担着赵庄煤业主采区与草芳风井之间物料、人员辅助运输的任务。“晋控装备盾一号”的顺利始发,对有效提升岩巷掘进效率,解决岩巷施工难题,探索更为高效的岩巷掘进装备及工艺有着十分重要的意义。