編者按：

　　中煤三建市政公司近年來探索創(chuàng)新發(fā)展模式，不斷完善項(xiàng)目品質(zhì)管控體系，從更深更廣維度推進(jìn)精益管理。

　　為推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，總結(jié)行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)科技創(chuàng)新、轉(zhuǎn)型升級(jí)經(jīng)驗(yàn)，本期“穩(wěn)經(jīng)濟(jì)·先鋒”聚焦中煤三建市政公司，展現(xiàn)其以創(chuàng)新促發(fā)展的尖兵精神。

 

科技賦能添動(dòng)力 提質(zhì)增效譜新篇

　　臺(tái)礦用斜井敞開式TBM設(shè)備在長(zhǎng)沙下線，標(biāo)志著由中煤三建市政公司承建的陜西延長(zhǎng)石油榆林可可蓋煤礦主斜井施工正式拉開序幕，也標(biāo)志著公司在深入貫徹習(xí)近平總書記新發(fā)展理念之路上邁出了堅(jiān)實(shí)步伐，是具有重大意義的企業(yè)發(fā)展歷史性時(shí)刻。

　　起步即跨越

　　“TBM施工礦山巷道是公司‘十四五’期間制定的兩個(gè)核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。”中煤三建市政公司總經(jīng)理張魯魯介紹，“本次TBM設(shè)備的下線是我們深入貫徹新發(fā)展理念，確保公司平穩(wěn)快速和高質(zhì)量發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支撐。”

TBM設(shè)備組裝

　　據(jù)悉，陜西榆林可可蓋煤礦井田位于陜西省榆林市榆陽區(qū)，礦井建設(shè)規(guī)模1000萬噸/年，礦井采用斜井開拓方式。中煤三建市政公司主要承擔(dān)主斜井井筒及附屬硐室的掘進(jìn)、排矸、支護(hù)以及與施工相關(guān)的明槽含水層降水、壁后注漿、施工設(shè)備安撤等，工程準(zhǔn)備期6個(gè)月，施工期14個(gè)月。

　　陜西榆林可可蓋煤礦主斜井采用明挖+TBM工法施工，全長(zhǎng)5304.937米，坡度5.6°，最大埋深517.67米，是典型的大長(zhǎng)斜井，具有長(zhǎng)距離、大坡度、深覆蓋的特點(diǎn)。其中，明槽段施工264米，TBM工法施工段全長(zhǎng)5040.937米，創(chuàng)造了煤礦斜井建設(shè)最大埋深、最長(zhǎng)距離采用TBM施工的記錄。

　　為安全、快速、高質(zhì)量完成此工程，中煤三建市政公司在中標(biāo)后，立即成立專家團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行整體謀劃，制定詳細(xì)的方案設(shè)計(jì)，并在施工的過程中不斷優(yōu)化，最終形成了可可蓋煤礦主斜井敞開式TBM施工關(guān)鍵技術(shù)。

　　TBM有何過人之處?和一般的盾構(gòu)機(jī)有何不同?帶著心中的疑問，筆者采訪了中煤三建市政公司總工程師王松青。“最大的優(yōu)勢(shì)是安全和施工效率。”王松青告訴筆者，“傳統(tǒng)的打眼放炮既原始又有極大的危險(xiǎn)性，采用盾構(gòu)掘進(jìn)則相對(duì)安全、高效，而TBM相較于普通的盾構(gòu)機(jī)技術(shù)又更為先進(jìn)，它能實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、液、光、氣等系統(tǒng)流水線作業(yè)，掘進(jìn)速度是常規(guī)鉆爆法的4—10倍。”

　　此外，采用TBM工法(全斷面巖石掘進(jìn)機(jī))進(jìn)行如此長(zhǎng)度的斜井施工，對(duì)地層的擾動(dòng)幾乎為零，為礦井本質(zhì)安全和智能化礦井建設(shè)創(chuàng)造了有利條件，預(yù)計(jì)將節(jié)約建井周期2—3年，可謂起步即是跨越。

　　掃除攔路虎

　　陜西延長(zhǎng)石油可可蓋項(xiàng)目是目前國(guó)內(nèi)外采用敞開式TBM施工的最大埋深、最長(zhǎng)距離煤礦斜井，開創(chuàng)了煤礦斜井采用敞開式TBM施工先例。但是，在此之前我國(guó)尚無用敞開式TBM方法施工長(zhǎng)度和傾角如此之大的井筒工程案例，技術(shù)體系在我國(guó)尚屬空白。摸著石頭過河，施工難度不言而喻。

可可蓋項(xiàng)目部生活區(qū)

　　“區(qū)間長(zhǎng)度5.3公里，6度下坡，完成整個(gè)區(qū)間作業(yè)意味著TBM設(shè)備距離地面的垂直距離要達(dá)到540米左右。”總工程師王松青介紹，“TBM將穿過洛河組富水巖層，該巖層具有涌水量大、遇水泥化，強(qiáng)度不足以支撐設(shè)備推進(jìn)力等特點(diǎn)，稍有不慎就會(huì)造成栽頭、塌方、涌水、設(shè)備被埋和井筒報(bào)廢等風(fēng)險(xiǎn)。”

　　為了解決這些難題、滿足施工需求，建造之初，設(shè)計(jì)者們便根據(jù)地層特點(diǎn)，對(duì)TBM機(jī)頭設(shè)計(jì)減重50噸，有效降低栽頭風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在采用敞開式TBM換步時(shí)，可重新調(diào)整主梁位置，以降低井筒坡度變化引起的卡機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)針對(duì)涌水問題，增加二級(jí)排水系統(tǒng)，有效將洞內(nèi)積水排到地表。

　　此外，針對(duì)可可蓋煤礦地層以硬巖為主，抗壓強(qiáng)度低、撐靴撐緊困難、圍巖自穩(wěn)能力差等難題，可可蓋項(xiàng)目部攻關(guān)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了刀盤前方定點(diǎn)注漿支護(hù)、一鍵式鉆錨、工作軌跡智能控制的混凝土噴射技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了掘支協(xié)同作業(yè)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境，保障作業(yè)安全。

井下施工巷道

　　截至目前，TBM掘進(jìn)不僅實(shí)現(xiàn)了安全快速高效，且創(chuàng)造了多項(xiàng)施工記錄。2021年7月份掘進(jìn)461.18米，8月份掘進(jìn)522.04米，均創(chuàng)紀(jì)錄，受到了礦方的高度贊揚(yáng)。11月份，創(chuàng)出TBM盾構(gòu)掘進(jìn)812.6米的全國(guó)施工新紀(jì)錄。12月份，又創(chuàng)出單日進(jìn)尺40.3米，在實(shí)踐中不斷刷新TBM暗硐掘進(jìn)紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了一次又一次自我超越。

　　智能化推進(jìn)

　　“‘十四五’時(shí)期，我們將堅(jiān)定不移貫徹新發(fā)展理念，尤其是在陜西榆林可可蓋礦井建設(shè)中，必將堅(jiān)持高起點(diǎn)謀劃、高水平管理、高質(zhì)量發(fā)展，致力于推動(dòng)建成安全、高效、綠色、環(huán)保的世界一流智能化礦井。”中煤三建市政公司總經(jīng)理張魯魯表達(dá)了對(duì)未來的預(yù)期。

安全體驗(yàn)館

　　作為目前礦建領(lǐng)域智能化轉(zhuǎn)型的典型應(yīng)用，中煤三建市政公司首先在可可蓋項(xiàng)目引入了“智慧化平臺(tái)管理系統(tǒng)”，率先在業(yè)內(nèi)建成5G+智慧工地。該系統(tǒng)應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿科技，智能化設(shè)計(jì)多達(dá)21項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了集“探—掘—支—錨—運(yùn)”于一體的協(xié)同作業(yè)模式與智能控制系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)的應(yīng)用，初步實(shí)現(xiàn)了“施工質(zhì)量安全管理、進(jìn)度管控、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控及AI分析、井下有害有毒氣體監(jiān)測(cè)、人員管理、無軌膠輪車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”等功能目標(biāo)。同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)“TBM及皮帶機(jī)遠(yuǎn)程啟停控制”以及“水位超限、排水系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)”，通過智慧化管理系統(tǒng)的引入，提升了工程質(zhì)量，規(guī)避人為因素風(fēng)險(xiǎn)。

　　可可蓋項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)理田青龍表示：“該套管理架構(gòu)形成了‘人員定位管理—裝備智能控制—環(huán)境安全監(jiān)測(cè)—智慧工地管理’四位一體的智能化建井管控體系，有效提高了主斜井巷道施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理水平和工程管理效率。”

　　除此之外，TBM掘進(jìn)系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)定位、自動(dòng)掘進(jìn)、自主糾偏、一鍵啟動(dòng)等智能化掘進(jìn)功能，工作人員在地面就可以通過手機(jī)、電腦遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控掘進(jìn)情況和設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，安全隱患排查處置效率大大提升，實(shí)現(xiàn)井上、井下全方位智能化管理，樹立了智能化建井的新標(biāo)桿。

　　中煤三建市政公司依托該工程積極開展復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦特長(zhǎng)斜井敞開式TBM施工裝備及關(guān)鍵技術(shù)研究。目前，已初步形成了精準(zhǔn)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、高效破巖、運(yùn)輸系統(tǒng)保障、長(zhǎng)距離通風(fēng)、TBM智慧化施工等九項(xiàng)TBM施工全過程關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)、大坡度煤礦斜井安全、高效、快速掘進(jìn)提供了可靠保障。

　　同時(shí)，項(xiàng)目施工研究團(tuán)隊(duì)圍繞關(guān)鍵技術(shù)開展課題攻關(guān)，目前依托該研究已發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利7項(xiàng)(其中2項(xiàng)已授權(quán)頒發(fā)證書)、實(shí)用新型專利17項(xiàng)(其中10項(xiàng)已授權(quán)頒發(fā)證書)，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。（通訊員 劉書衛(wèi)）