科学导报讯 通讯员陈鑫 侯霖  2024年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，伴随着“注意!刀盘启动”的语音播报，作业人员按下启动按钮，一台直径为6.53米，长约80米，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“钢铁巨龙”，便是晋能控股装备制造集团首台矿用敞开式TBM(隧道掘进机)——“晋控装备盾一号”。

　　为什么不采用传统的掘进方式，而要引进TBM?

　　“岩巷掘进效率成为制约矿井安全高效发展的重要因素，然而传统巷道掘进方式受到地质条件、施工工艺等多种因素的制约，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。”该公司副总工程师祁雨鹏告诉笔者，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等优点，可进一步提升单进水平。

　　为有效破解岩巷提效这一难题，公司于2023年开始，先后10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，以及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。

　　“比如巷道支护，我们外出调研时发现支护是影响TBM掘进效率的一个重要因素，后来我们反复和厂家沟通协调，最终将钻机数量从原有的4台改为6台。”祁雨鹏介绍。

　　同时，公司组织3名机电专业技术人员常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;成立以董事长为组长的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。

　　“首当其冲的便是支护难题!”公司生产技术部准备组技术员张伟宇讲道。

　　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，公司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”：

　　采取“增加起底量、减少挑顶量”的非常规方式，提高工作效率、降低施工难度;

　　试验“缩小锚杆锚索排距+拱形断面”施工，确保硐室支护强度;

　　制定“分次交替挑顶成巷”措施，保障现场施工安全性……

　　“不仅如此，我们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。”张伟宇介绍。

　　随着8月22日“晋控装备盾一号”顺利下线，这些“大家伙”运输、组装工作正式拉开帷幕。

　　“在此之前，生产厂家必须确保所有问题处理完成之后才会统一发货，但是工期很紧张，时间不允许，因此建议分批次发货。”祁雨鹏告诉笔者，为进一步缩短设备安装时间，他们加大同厂家沟通力度，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。“最开始，所有零部件需要装车180车，但是按照目前运输能力，在不影响矿井生产的影响下，需要30天才能将零部件运到井下，后来和厂家反复沟通协调，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。”

　　120车设备配件陆续“下井”，部件组装紧锣密鼓展开。

　　为此，公司细化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井下不间断“三八制”跟班，紧盯设备安装的每个环节。

　　终于，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!

　　据悉，此次TBM所施工的西翼北辅运巷承担着公司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，对公司乃至集团公司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。