L3级智能掘进！国产最大直径敞开式TBM“江汉新石器号”正式下线
行业动态2024/12/8 14:06:28
山西潞安化工加快数智化矿山建设步伐山西省井下现用直径最大盾构机顺
来源：山西省国资委2023/12/14 14:13:28114
导读
该盾构机首创采用U型敞篷式护盾超短空顶距、定制400千瓦变频电机增强掘进扭矩、刀盘正反转增强姿态控制等新工艺，可有效解决转弯半径小的难题。
在潞安化工集团余吾煤业公司生产调度指挥中心，大屏幕上实时显示着南六1#回风下山工作面工作场景。作业人员按下启动按钮，“潞盾一号”盾构机刀盘缓缓转动，操作室集控屏上刀盘扭矩、转速、推力、贯入度等参数开始上升，掘出的岩石顺着皮带滚滚而出……这台直径为6.33米，身长85米，重约650吨的“大家伙”正在地下600米深处隆隆穿行。
“我们边掘进边调试，目前盾构机使用情况及运行参数良好，掘进顺利。它的使用将极大提高煤矿岩巷掘进工作效率，避免顶板事故，降低作业人员工作强度和生产成本，实现安全、优质、高效、环保掘进。”余吾煤业公司副总工程师兼南工区区长崔朋辉介绍到。
“潞盾一号”顺利始发于11月23日，是山西省井下现用直径最大的盾构机。该项目的实施，是潞安化工集团落实“强煤育新优化”产业布局体系总体目标、推动企业高质量发展的现实要求，也是余吾煤业公司提升核心竞争力，加快数智化矿山建设步伐的重要一环。
余吾煤业公司于2020年首次提出实施盾构机应用工程，并安排技术人员到陕西、山东等国内实施盾构机项目的单位进行调研与交流，根据井下生产实际，对盾构机井下运行速度、安全性、防尘性能以及可能出现的问题一一探寻解决方法，提出设备优化改造建议30余项：缩短设备总长，提高灵活性；改胶带出渣系统，避免矸石卡堵；增加辅助撑靴，防止设备后滑……
同时，潞安化工集团成立了TBM(全断面隧道掘进机)盾构机项目推进小组，从设备选型、技术优化、设备制造和井下组装全过程进行详细分工，由潞安工程公司负责盾构机的招标引进、与余吾煤业公司协力合作实施进场工程以及后续井下安装等，并对每个月的进展情况进行督促和汇总。
从项目签约到设备下线，历时135天。9月12日，“潞盾一号”在湖南长沙中国铁建重工集团一园区下线。该盾构机首创采用U型敞篷式护盾超短空顶距、定制400千瓦变频电机增强掘进扭矩、刀盘正反转增强姿态控制等新工艺，可有效解决转弯半径小的难题，满足余吾煤业公司南翼采区一站式掘进要求，并将刀盘、护盾、主驱动、主轴承、台车等部件进行模块化设计，为井下巷道运输提供保障。此外，盾构机上还增加了矿用防爆探水仪，用于精确探水。
部件进场、刀盘组装、主驱动安装、竣工验收、上电调试……一个个节点稳步推进。“盾构机项目部成员从最初的2人发展到如今的101人，其中本科学历达26人，工程师9人，拥有5年以上井下工作经验的人员占43%。并派30名关键岗位人员奔赴长沙进行设备运行维保集训，学习设备运行原理、支撑推进系统、盾体组装、电气系统、PLC知识等课程。”潞安工程公司TBM项目部相关负责人介绍。
390多车设备配件陆续“下井”，部件组装紧锣密鼓展开。余吾煤业公司制定了现场跟班制度，排定井下跟班表，每班配备专职监造人员，确保施工过程安全可控和盾构机高效组装。
“在安装过程中，我们需要将重逾350吨的主机分阶段步进至工作面，为后配套台车创造足够的安装空间。但南工区井下巷道坡度较大，设备主机段又尺寸过大、吨位过高。”潞安工程公司TBM项目部经理相关负责人说。为防止设备溜坡或者栽头，项目部多次召开技术研讨会和现场办公会，以理论数据加现场试验，推算轨道摩擦系数，最终确定采用4组夹轨器进行步进作业。其中2组在主机前方制动、2组在主机后方提供步进动力，并在设备滞留坡段巷道两帮挂设手拉葫芦，起到保险绳的作用，确保主机步进安全。11月10日，“潞盾一号”顺利步进至工作面。
11月20日，“潞盾一号”盾构机设备始发掘进安全工作部署会举行，从施工标准化、工种配置管理、新设备联调、安全风险辨识、参数管理等方面进行系统性梳理，迎接始发。11月23日16时16分，在井下工作面，“潞盾一号”始发第一刀，余吾煤业公司开启盾构掘进之旅，奋力打造潞安化工集团岩巷快速掘进新高地。
这是潞安化工集团大力推进煤矿智能化建设、加快采掘装备升级的一个缩影。
据了解，与传统掘进方式相比，盾构机的应用不仅可以减少各系统作业人数，把挖掘速度提高数倍，更可穿越软岩、硬岩和复合地层等特殊地质条件，实现复杂地理地貌深埋藏隧洞施工。“潞盾一号”的应用有效提升了企业矿井深部开拓和复合灾害治理能力，实现岩巷快速掘进模式的新变革。未来，潞安化工集团将以新技术、新装备、新模式不断破解制约安全高效生产的难题，持续转化释放新动能，构筑竞争新优势，全面建设高质量发展的一流能化企业。
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