从之前的矿井接续紧张,到如今仅用4年时间掘出30年备用的开拓大巷,这是如何实现“华丽蝶变”?从掘进速度“卡脖子”,到效率提高3倍以上,这背后又有什么奥秘可言?从几次面临“关井”,到制定行业标准,这些难题的破解、这些巨变的背后,离不开一支高效掘进的“军团”。这是如何实现的,笔者走进山东能源西北矿业正通煤业一探究竟。
正通煤业第三台TBM
从1到4——变“不可能”为“可能”
“公司开采深度大、侏罗纪岩层坚硬,开拓大巷工作量大,且复杂的现场环境和叠加的自然灾害。矿井岩巷掘进速度远远不能满足开拓需求。如果不能及时向前延伸,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。”谈及TBM“落户”正通煤业的背景意义,正通煤业分管掘进的副总经理毕青泉说出了背后的原因,
高效掘进迫在眉睫!
对比国内各类高效掘进设备,该公司下定决心加大科技装备投入防治灾害。国内先例不多,怎么办?他们打破常规,跨界思维,放眼煤炭行业以外领域,经过系统分析研究,2017年初大胆提出“探索地下浅层隧道盾构工艺引用地下深层巷道掘进技术可行性”研究。随即,他们研究将常用于隧道、地铁施工的盾构机技术引进到千米井下。
石破天惊的想法一提出,该公司立即成立了专项小组,全面了解,多方调研和实地考察。最终,他们确定采用TBM施工工艺,实现快速掘进,解决采掘活动集中、开拓工程量大等不利因素影响,打开矿井产能释放束缚,进一步保障工作面头面及老空区防冲安全距离,确保矿井安全高效生产正常。
2023年9月18日,第1台TBM试掘进以来累计完成进尺5084米,最高日进尺18.2米,最高月进尺377米;2023年11月,在四盘区并联泄水巷掘进的第2台TBM,已完成进尺1650米,并创出了日进21.3米的矿井历史最高掘进纪录;2023年11月,第3台TBM在西区1#回风大巷施工又创出月进尺410米;目前,第4台TBM也在奔赴正通煤业井下工作现场的路上,将进一步“大展神威”。
据统计,在相同的条件下,与传统钻爆法施工工艺相比,掘进速度提高5倍左右,与全岩综掘工艺相比提高了3倍,机械自动化水平得到了进一步提升,大大提高了劳动效率,施工单价降低近40%。
此外,该公司还充分发挥TBM掘进速度快、成巷质量高等优势,用于四盘区并联泄水巷施工,保证工作面排水系统安全,为安全高效生产提供有力保障。
“十八般武艺”助转弯——省出45天、节省300多万
“优化轻型TBM转场工艺,强化现场组织和技术保障,原计划90天的转弯,仅用45天就完成了第二次转场,创出了TBM投用以来最短转场纪录……”日前,在正通煤业工作会上,该公司党委书记、董事长王海宾在总结安全生产工作的同时,重点表扬了TBM转场工作。
设备运行前,对刀盘部分安装
TBM在完成1条巷道的掘进之后,一般是拆卸、转运、组装,然后服务于另1条巷道。如何让这个“大家伙”转弯转移至另1条巷道?这是摆在他们面前的一个难题,也是TBM使用历史上的首次尝试。
面对困难挑战,正通煤业敢于打破常规,勇于做第一个“吃螃蟹”的人。为做好TBM转场准备工作,正通煤业专门成立工作专班,定期组织召开专题会议,倒排工期,挂图作战,详细分解设备运输、拆解、安装工序细节,加快设备转场进度。建立工作联系群后,他们要求每班将工作任务发至群里,便于动态监督工作进度,实现班与班间工作无缝对接,为设备转场奠定基础。
“我们先后开展了3次专业沟通会,认真听取现场职工、跟班队长及安装队伍的意见建议,详细制定施工工期、顺序,并列出任务清单,细化分解各项任务,确保按期完成设备转场。”该公司副总工程师谢中辉介绍。
设备要转场,运输是关键。转场期间,该公司重点从设备运输入手,合理打造能够使铲板车进出、人员操作的拆解硐室。他们不断缩减部件拆卸程序,按照大部件能不拆就不拆的原则,最终将大部件利用铲板车运输,其他部件利用单轨吊、绞车搭配运输至目的地,有效缩短设备转场时间。同时,他们全程派驻维修工进行跟进写实,向安装队伍现场学习知识,将现场所学管线连接等知识进行手工绘图,对拆解部件标号进行目视化管理,便于快速安装与撤出,确保设备快速转场。
“这期间,我们克服了一系列困难,整套工序穿插非常有序,仅用45天就完成转场,较之前提速50%,创TBM投用以来最短转场纪录,为今后工作积累了丰富经验。”该公司副总经理毕青泉介绍。
下一步,他们将借助掘锚一体机和第4台TBM进场契机,充分抓好安装调试和人机磨合,不断总结提升,熟练掌握安装知识要点,有效解决设备在安装过程中遇到问题,为公司高效掘进施工奠定基础,把这张“金名片”打造得更加闪耀、亮眼。
亮相秦创原——研究制定TBM煤矿行业标准
“秦创原建设给我们咸阳市带来许多科技成果和人才,比如说我身边的这个掘进机,它就是正通煤业的科技成果……”在2023年陕西省秦创原创新驱动平台建设推进大会上,咸阳市科学技术局相关负责人,向正在参观的诸位领导和诸多媒体介绍正通煤业“全断面巷道硬岩掘进机”应用的科技成果。
“秦创原创新驱动平台”是陕西省创新驱动发展总平台和创新驱动发展总源头,是打破科技优势与经济发展转化“堵点”的关键之举,也是陕西省最大的孵化器和科技成果转化特区。该平台于2023年3月启动,旨在促进科技成果转化,推进校地企和政产研深度融合。目前,平台有3.8万项成果单列管理,3449项成果正在实施转化,232个项目注册成立公司。“正通煤业全断面巷道硬岩掘进机”科技成果为咸阳市重点推介项目。
一流的企业做标准,二流的企业做品牌,三流的企业做产品。作为山东能源首家使用矿用立井最大直径全断面巷道硬岩TBM掘进机的单位,一路走来,正通煤业TBM历经2次设计改进和优化,为煤矿行业TBM设备应用提供了重要的借鉴意义。
归根结底,得益于他们坚持把科技创新摆在企业发展的核心位置,扎实推进企业智能化建设。他们根据现场实际,从TBM设备引进、试验、应用,经过不断优化、改进,构建一套完整的复杂地质条件煤矿TBM智能掘进工艺技术体系,不仅掘进效率得到大幅提升,还在行业内树立了标杆。
“下一步,我们将严格按照能源集团党委书记、董事长李伟关于TBM快速掘进作业线建设部署要求,围绕实现液压锚杆机自动控制和TBM整机一键启动目标,持续探索,着力形成具有‘智能程度高、施工速度快、用工结构精、工程质量优、经济效益好’的正通特色TBM掘进施工体系。”据正通煤业党委书记、董事长王海宾介绍,他们将全力实现TBM在矿井的模块化、流程化、专业化应用,争做山东能源智能化高效掘进“排头兵”“示范者”,为建设现代化一流矿井而不懈奋斗,奋力谱写高质量发展新篇章。
党建融入——让党旗在掘进一线高高飘扬
正通煤业TBM一队学习室内,TBM一队队长苗庆武正给早班16名职工召开“庆功会”。因为他们以单班7.3米进尺,刷新了曲线掘进的新纪录,公司奖励职工荣誉餐,参会的职工兴高采烈、笑声不断、干劲更足。据悉,TBM一队在今年9月份破纪录地完成了月度450米的进尺。
“屡屡刷新纪录、次次获评喜报,除了区队全员的实干担当,也与我们党员干部在现场作用发挥密不可分。”据该队队长苗庆武介绍,他们坚持让党旗在掘进一线高高飘扬,围绕党员在现场作用发挥,以党员带动职工,强化区队干部职工素养为内容,打造了“三力高效先锋灯塔”党建品牌,实现了党建工作和高效掘进同频共振、效能最大化。
面临淋水、片帮、软岩构造带、糊刀盘等不利因素影响,怎么办、怎么干?
他们把党建目标与重点项目紧密结合,成立党员先锋队、党员攻坚小组,带头向难点、卡点“亮剑”。现场采用“三八制”作业的基础上,他们早班上半班检修,下半班掘进,中夜班正常掘进,每班编制16人,根据分工散布在整条作业线。同时,他们在现场设立党员责任区、党员示范岗、党建活动站,定期召开“现场会”“诸葛亮会”问计于职工,形成全员参与提质提效的浓厚氛围,切实提高TBM盾构机掘进效率。
除了围绕井下现场作用发挥,他们还突出服务职工群众。党支部书记王平与职工孟祥喜谈心谈话,帮助孟祥喜解决了转队后对新环境不适应的问题;队长苗庆武了解到职工王胜利家庭困难,组织区队全体职工捐款或申请困难职工救助金,帮助其渡过难关;职工党员赵辉在与职工黄芪虎聊天中,了解到黄芪虎对工资有异议,通过核对出勤天数、奖金比例等,与黄芪虎做出了详细解释,消除了黄芪虎的焦躁情绪……此种事例,在TBM一队比比皆是。后顾之忧解决了,带来的是职工的冲天干劲!
积硅步以成千里;积小流以成江海。如今,在高效掘进的道路上,正通煤业TBM已经名誉响彻行业内外,各项创新技术均起到了重要的探索和引领示范作用。他们将持续挖掘TBM掘进创效潜能,用