填补行业空白！中国首台煤矿用单护盾TBM顺利完成组装调试

近日，中国煤矿用首台单护盾硬岩掘进机（TBM）在中交天和常熟基地顺利完成组装调试，即将参建陕西省府谷县古城一号煤矿副斜井建设，开创煤矿斜井单护盾TBM施工先例。该TBM开挖直径8.34米，整机长度约153米，装机功率4900千瓦。

支护工作量大，劳动强度高，掘支不平衡是制约井下巷道掘进速度的主要因素。我国煤矿大部分工作面面临着掘进与支护时间失调的问题。矿井岩巷掘进速度远远不能满足开拓需求，如果岩巷掘进不能及时向前延伸，那么所有的采掘活动都将无法顺利展开，将会严重制约矿井正常生产接续。国内外煤矿巷道掘进施工方法主要还是采用钻爆法，随着科技的进步，近些年部分地质稳定地层煤矿采用了敞开式、双护盾TBM全断面岩巷掘进法，但在破碎、不稳定、高应力的地层还只能用传统的钻爆施工，用人多、速度慢、效率低，这严重制约了我国煤矿高质量发展的步伐。

府谷县古城一号煤矿斜井工程区间长度为2.1千米，TBM需面临6度下坡、破碎带、软岩及含瓦斯地段等。中交天和充分学习并吸收煤矿行业施工工艺，充分了解客户需求，结合了府谷县古城一号煤矿的地质情况及以往中交天和丰富的施工和技术经验，成功研制了全国首台煤矿用单护盾TBM。该TBM实现整机轻量化设计、快速组装和拆卸；采取的背推系统及超前钻机系统等一系列的针对性设计，能解决泥岩糊刀盘、漏顶、破碎带清理、斜井反坡排水等施工难题。该TBM完全按煤安要求设计制造，可满足在瓦斯地层施工的整机防爆要求，为煤矿斜井安全高效的掘进生产提供有效保障。

在科技重器的加持下，这个原本是用于“打隧道”的利器，现在用于煤矿开挖可破岩、支护、出渣及导向等作业，具有施工安全性好、掘进速度快、成巷质量高、利于环保及综合效益高等优点，满足煤矿的“三专两闭锁”及煤安要求，为安全高效掘进生产提供有效保障，实现掘进速度、产量、安全“三提高”，同时较双护盾TBM具有成本更低、操作更简单、适应性强、风险较低的优势。

据业主单位相关技术人员表示，该TBM施工过程中采用盾体防护，后面管片防护，如同为职工搭建了“安全屋”，安全系数大大提高，而且操作起来非常省力；迎头全封闭，将杜绝迎头片帮和人员靠近掘进机截割部带来的安全风险，掘进期间粉尘大幅减少，作业环境明显改善；由于不再使用火工品，也杜绝了爆破事故的发生。该设备的应用替代了好几类作业岗位，掘进效率同比传统钻爆发施工提高近三倍，不仅填补了国内煤矿斜井单护盾TBM施工空白，更将引领煤矿岩巷开拓的工法变革，促进煤矿装备智能化水平提升。

据中交天和副总工程师、设计研发总院院长靳党鹏介绍“TBM在高质量生产、灾害治理、绿色智能矿山建设等方面起到了‘催化剂’作用，推动矿井发展水平大步迈上新台阶。中交天和把科技创新作为主抓手，探索快速掘进的方法，经过反复优化改造，实现单护盾TBM在煤矿的首次应用，标志着中交天和智能化TBM针对不同地质条件及工程进行定制化研制水平进一步提升。”