再次刷新纪录,中铁装备矿用TBM应用实现高质量发展
煤矿生产,开掘先行,巷道掘进在煤矿生产中占据十分重要的位置,事关矿井采掘接替和高质量发展。近年来,随着机械化、自动化采煤技术及采煤装备水平的不断提高,煤矿巷道安全快速掘进已成为制约矿井可持续发展的瓶颈,“采掘失衡”矛盾愈加突出。 为破解行业之痛,中铁装备潜心研发,深入探究煤矿巷道施工特性,不断优化产品设计,先后为我国煤矿领域提供十余台隧道掘进机,在贵州聚鑫煤矿、山西惠源煤矿、平顶山首山一矿等
煤矿生产,开掘先行,巷道掘进在煤矿生产中占据十分重要的位置,事关矿井采掘接替和高质量发展。近年来,随着机械化、自动化采煤技术及采煤装备水平的不断提高,煤矿巷道安全快速掘进已成为制约矿井可持续发展的瓶颈,“采掘失衡”矛盾愈加突出。
为破解行业之痛,中铁装备潜心研发,深入探究煤矿巷道施工特性,不断优化产品设计,先后为我国煤矿领域提供十余台隧道掘进机,在贵州聚鑫煤矿、山西惠源煤矿、平顶山首山一矿等项目大放异彩,取得了令人瞩目的优异成绩。
贵州聚鑫煤矿巷道施工现场
4月1日,从贵州聚鑫煤矿巷道施工现场传来喜讯,由中铁装备研制的小转弯矿用TBM的“中铁865号”单月掘进突破525米,安全掘进里程超过2600米,又一次刷新矿用TBM施工纪录,成为我国煤矿TBM中的性能翘楚。
聚鑫煤矿位于我国西南地区素有“江南煤海”美誉的贵州省六盘水地区。与我国晋陕蒙疆等地区不同,西南地区的煤矿多数属“煤与瓦斯突出矿井”,加之普遍存在煤层埋深大、地质构造复杂、围岩富水、溶洞多发等不利因素,致使该地区的煤炭资源开采工作难度极高。可以说,复杂地质条件下的岩石巷道开拓成为削弱煤矿业投资收益的主要制约因素。
聚鑫煤矿
聚鑫煤矿主平硐和运输巷掘进总里程约5.6千米,岩性以砂岩、灰岩为主,夹杂有泥岩,强度40-60兆帕,最高100兆帕,具有瓦斯含量高、转弯半径小、岩层局部破碎不稳定等特点。
面对聚鑫煤矿项目复杂的地质条件,中铁装备依托超过1000余台套各类型盾构机/TBM积累的产品设计及施工经验,结合客户的需求痛点,量身打造直径6.03米的小转弯半径(R60米)TBM“中铁865号”,并对设备进行了推进系统调向能力提升、辅助撑靴系统优化、排水能力扩增等针对性设计,进一步提升了设备掘进施工的安全性和高效性。
小转弯半径(R60米)TBM“中铁865号”
尤其是针对煤矿巷道普遍长度较短,设备无法连续掘进的难题,中铁装备融合创新技术,通过设备的小转弯功能,实现煤矿巷道的连续化施工,做到了“短巷长掘”,减少了设备的安装和拆除次数以及安拆硐室的施工次数,提高了设备的综合单进。
自始发掘进以来,“中铁865号”逐一克服了出渣系统复杂,物料运距冗长,施工队伍频繁变更等诸多问题,全程实现“逢掘必探”,先后实现了单班最高进尺16.2米,单日最高进尺28米的国内直径6米级以上小转弯矿用TBM的掘进记录,并在2021年6月份顺利通过国内矿用TBM首个R75米转弯段,实现了整机90°的华丽转弯。目前,“中铁865号”已完成主平硐延伸工程施工,正在进行+1100运输大巷施工,后续将迎来R60米,折返180°的转弯挑战。
不止如此,在千米地下的平宝煤业瓦斯治理巷工程也传来捷报,中铁装备研制的直径4.33米“平宝号”单班进尺突破10米,日进尺突破了22米,2-3月实现50天进尺750米,月进尺突破410米,相对于传统炮掘,单进提高了6倍以上。设备的成功应用为提升煤矿岩巷掘进效率、煤炭产业数字化转型提供技术装备支撑,对于我国煤矿行业高质量发展具有里程碑意义。
小转弯半径TBM“中铁865号”
平宝公司已15-17煤层底板瓦斯治理工程处于海拔-760米,全长超过15公里,作业环境危险系数较大。项目存在埋深大、地应力高、断层结构面丰富区域巷道自稳时间短;瓦斯含量高,安全风险大;高地温(岩体温度达43°),施工环境差;长距离施工,多弯道超小半径转弯等施工难题。
目前,“平宝号”在第一条巷道已经掘进1400米,在4月份将迎来R40米,180°折返的首次转弯施工,也是全球矿用TBM在R40米超小转弯施工领域的首次挑战。
中铁装备“平宝号”TBM
矿用TBM施工具有安全风险低、环境影响小、自动化水平高、施工效率高等优点。此次“平宝号”的亮眼表现,是中铁装备联手平宝公司积极探索瓦斯治理路径的丰硕成果,也是中铁装备瞄准客户需求,坚持创新理念,为不同施工领域提供产品、技术变革的经典案例,也必将推动瓦斯治理巷工程信息化、智能化建设进程。
国内首台双支撑矿用硬岩掘进机“宏源号”正在高效施工
在山西宏源惠源煤矿长距离下山连续转弯施工现场,国内首台双支撑矿用硬岩掘进机“宏源号”正在高效施工,设备克服长距离下山、超小转弯、揭煤施工等工程难点,已累计掘进164米,为该项目优质、安全、高效建设奠定了坚实基础。
惠源煤矿副斜井工程,全长5公里,6°下山施工,TBM开挖直径6米,需穿越4处煤层,穿煤长度200米左右。副斜井施工完毕后,设备将接续施工1号回风巷,施工长度6公里,全部TBM施工工程量11公里左右。
国内首台双支撑矿用硬岩掘进机“宏源号”
“宏源号”配备了多项创新技术,可有效应对断层破碎带等不良地质条件下的换步、掘进问题。下一步,中铁装备将与山西宏源集团、温州建峰矿山工程公司精诚合作、攻坚克难,确保“宏源号”安全高效平稳掘进,为提升巷道施工效率和工程质量保驾护航。
近年来,中铁装备致力于破解矿山巷道快速掘进难题,先后研发出一系列符合矿山岩石巷道施工工程的掘进装备,为贵州贵能聚鑫煤矿、河南平煤首山一矿、山西宏源惠源煤矿等项目建设提速增效作出了积极贡献,也将在山东黄金、山东能源等新项目大展拳脚。着眼未来,中铁装备将继续发挥在全断面硬岩掘进机开发领域的技术优势,为煤矿巷道掘进施工提供专业高效的技术支持与服务,推动煤矿“四化”建设再上新台阶。
来源:煤文化
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