又一个国之重器在“中国工程机械之都”湖南长沙亮相。
3月31日，国内首台矿用斜井敞开式TBM设备在长沙铁建重工制造园区顺利下线。陕西延长石油(集团)有限责任公司、中国铁建重工集团股份有限公司等单位代表参加本次下线仪式。中煤三建集团副总工程师温富成代表中煤第三建设(集团)有限责任公司参加TBM揭幕仪式并致辞。
创造两个“最”
首台矿用斜井敞开式TBM设备由中国铁建重工集团股份自去年9月开始投入生产，历时半年，实现两台设备同步下线。这标志着敞开式TBM首次用于煤矿长距离斜坡道施工，开创了煤矿斜井采用敞开式TBM施工的先例。
“TBM开挖直径7.13米，整机长度约160米，装机功率3800kw，” 铁建重工党委副书记、总经理程永亮介绍，“设备下线后将用于陕西榆林可可盖矿井及选煤厂项目，负责主副斜井井筒掘砌工程施工，设备自下线之日起随即进入运输安装阶段，计划于4月底正式投入生产。”
据悉，陕西延长石油榆林可可盖煤业公司成立于2019年10月，负责可可盖矿井及选煤厂的建设和运营。可可盖煤矿是陕西榆横矿区北区规划项目，井田面积176.86平方公里，井田地质条件简单，煤炭资源量丰富，煤层埋藏较深，开采条件优越，设计生产能力1000万吨/年，配套同等规模选煤厂，服务年限93.3年，项目总投资133.68亿元。
该项目主副斜井将率先采用TBM全断面硬岩掘进机快速掘进。其中，主斜井采用明槽大开挖施工段长度暂定150米，采用综掘施工段长度暂定850米左右，TBM组装硐室长度30米左右(采用综掘施工)，采用TBM工法施工段长度达5305米，创造了煤矿斜井建设最大埋深、最长距离采用TBM施工的记录。
下线仪式上，温富成介绍，TBM施工矿山巷道作为中煤三建“十四五”战略规划的“两个核心竞争力”之一，将是市政公司重要的发展方向和取得高质量发展的重要产业支撑。本次公司首台TBM设备在长沙顺利下线，是市政公司在“十四五”开局之年迈出的重要一步，是具有重大意义的企业发展历史性时刻。
TBM有何过人之处?
TBM和普通盾构有何不同?普通盾构机主要用于软土类掘进隧道，多用于城市地铁建设中。跟普通盾构机相比，TBM盾构技术更先进、更复杂。它主要适用于硬岩掘进的隧道，掘进速度是常规钻爆法的4—10倍，多用于山岭隧道、大型水利等工程。
主副斜井跨界采用对地层几无扰动的隧道TBM工法(全断面岩石掘进机)掘进，该设备刀盘直径达全国第一，进回风立井采用“打井不下井”的钻井法施工，为矿井本质安全和智能化矿井建设创造了有利条件，将建井工期从5年压缩至3年半。
陕西榆林可可盖矿井及选煤厂项目位于陕西省榆林市境内，区间长度为5.3km，6度下坡。这意味着TBM水平距离每掘进100米，垂直距离就要下沉10米。因此，TBM在5305米的隧道长度内最深要到530多米的地底下作业。
为了解决埋深大，机器栽头风险大的问题，TBM机头设计减重50吨，可有效降低栽头风险，采用敞开式TBM换步时，可重新调整主梁位置，以降低井筒坡度变化大引起的卡机风险。针对井内积水不易排出问题，TBM增加二级排水系统，洞内积水经污水处理系统后通过阶梯排水的方式排至地表三级沉淀池。
此次，盾构设备“双胞胎”的成功下线，是跨界合作引入，科技创新驱动的产物，是可可盖+速度孕育的又一个新希望，建设具有示范新智能化及引领西北地区千万吨级可可盖煤矿诞生，打造新时代煤矿标杆。
推进矿山建设智能化步伐
“十四五”时期，国内矿山智能化建设将持续推进。“可可盖煤矿的建设将落实高起点谋划、高标准设计、高水平管理、高速度建设、高质量发展理念，建成一个安全、高效、绿色、环保的世界一流智能化矿井。”陕西延长石油(集团)有限责任公司副总经理封华说道。
按照延长集团公司和矿业公司关于加快煤电项目建设总体要求，通过多次实地调研和专家论证，四易开拓方案，打破煤层埋深超过500米的矿井采用主副斜井开拓设计禁区。精雕细琢，改变煤层埋深500米以下采用立井开拓不二选择的设计理念，每一次创新创效修改都是新旧理念的冲突和革新。
温富成在致辞中肯定了此次三方合作对未来推进矿山智能化建设的重要性。“中煤第三建设(集团)有限责任公司长期致力于矿山建设领域，我们正需要陕西延长石油、铁建重工这样出色的合作伙伴提供有力支持，加快煤矿智能化建设改造，推动煤矿装备向智能化、高端化发展，建成多种类型、不同模式的智能化煤矿。”
据了解，目前中煤三建市政公司已有陕西榆林可可盖，安徽淮南潘三矿、张集矿3个TBM施工的矿建项目。因TBM施工矿山巷道具有施工速度快、作业安全性高的特点，特别是在稳定的围岩中长距离施工时，此特征尤其明显，将推动公司核心竞争力得到有力提升，为“十四五”期间完成战略发展打下坚实的基础。(本报记者 王海霞)
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