編者按：
中煤三建市政公司近年來(lái)探索創(chuàng )新發(fā)展模式，不斷完善項目品質(zhì)管控體系，從更深更廣維度推進(jìn)精益管理。
為推動(dòng)我國建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，總結行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)科技創(chuàng )新、轉型升級經(jīng)驗，本期“穩經(jīng)濟·先鋒”聚焦中煤三建市政公司，展現其以創(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
臺礦用斜井敞開(kāi)式TBM設備在長(cháng)沙下線(xiàn)，標志著(zhù)由中煤三建市政公司承建的陜西延長(cháng)石油榆林可可蓋煤礦主斜井施工正式拉開(kāi)序幕，也標志著(zhù)公司在深入貫徹習近平總書(shū)記新發(fā)展理念之路上邁出了堅實(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)核心競爭力之一。”中煤三建市政公司總經(jīng)理張魯魯介紹，“本次TBM設備的下線(xiàn)是我們深入貫徹新發(fā)展理念，確保公司平穩快速和高質(zhì)量發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支撐。”
TBM設備組裝
據悉，陜西榆林可可蓋煤礦井田位于陜西省榆林市榆陽(yáng)區，礦井建設規模1000萬(wàn)噸/年，礦井采用斜井開(kāi)拓方式。中煤三建市政公司主要承擔主斜井井筒及附屬硐室的掘進(jìn)、排矸、支護以及與施工相關(guān)的明槽含水層降水、壁后注漿、施工設備安撤等，工程準備期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(cháng)5304.937米，坡度5.6°，最大埋深517.67米，是典型的大長(cháng)斜井，具有長(cháng)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(cháng)5040.937米，創(chuàng )造了煤礦斜井建設最大埋深、最長(cháng)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后，立即成立專(zhuān)家團隊，進(jìn)行整體謀劃，制定詳細的方案設計，并在施工的過(guò)程中不斷優(yōu)化，最終形成了可可蓋煤礦主斜井敞開(kāi)式TBM施工關(guān)鍵技術(shù)。
TBM有何過(guò)人之處?和一般的盾構機有何不同?帶著(zhù)心中的疑問(wèn)，筆者采訪(fǎng)了中煤三建市政公司總工程師王松青。“最大的優(yōu)勢是安全和施工效率。”王松青告訴筆者，“傳統的打眼放炮既原始又有極大的危險性，采用盾構掘進(jìn)則相對安全、高效，而TBM相較于普通的盾構機技術(shù)又更為先進(jìn)，它能實(shí)現機、電、液、光、氣等系統流水線(xiàn)作業(yè)，掘進(jìn)速度是常規鉆爆法的4—10倍。”
此外，采用TBM工法(全斷面巖石掘進(jìn)機)進(jìn)行如此長(cháng)度的斜井施工，對地層的擾動(dòng)幾乎為零，為礦井本質(zhì)安全和智能化礦井建設創(chuàng )造了有利條件，預計將節約建井周期2—3年，可謂起步即是跨越。
掃除攔路虎
陜西延長(cháng)石油可可蓋項目是目前國內外采用敞開(kāi)式TBM施工的最大埋深、最長(cháng)距離煤礦斜井，開(kāi)創(chuàng )了煤礦斜井采用敞開(kāi)式TBM施工先例。但是，在此之前我國尚無(wú)用敞開(kāi)式TBM方法施工長(cháng)度和傾角如此之大的井筒工程案例，技術(shù)體系在我國尚屬空白。摸著(zhù)石頭過(guò)河，施工難度不言而喻。
可可蓋項目部生活區
“區間長(cháng)度5.3公里，6度下坡，完成整個(gè)區間作業(yè)意味著(zhù)TBM設備距離地面的垂直距離要達到540米左右。”總工程師王松青介紹，“TBM將穿過(guò)洛河組富水巖層，該巖層具有涌水量大、遇水泥化，強度不足以支撐設備推進(jìn)力等特點(diǎn)，稍有不慎就會(huì )造成栽頭、塌方、涌水、設備被埋和井筒報廢等風(fēng)險。”
為了解決這些難題、滿(mǎn)足施工需求，建造之初，設計者們便根據地層特點(diǎn)，對TBM機頭設計減重50噸，有效降低栽頭風(fēng)險。同時(shí)，在采用敞開(kāi)式TBM換步時(shí)，可重新調整主梁位置，以降低井筒坡度變化引起的卡機風(fēng)險。同時(shí)針對涌水問(wèn)題，增加二級排水系統，有效將洞內積水排到地表。
此外，針對可可蓋煤礦地層以硬巖為主，抗壓強度低、撐靴撐緊困難、圍巖自穩能力差等難題，可可蓋項目部攻關(guān)團隊自主研發(fā)了刀盤(pán)前方定點(diǎn)注漿支護、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)現了掘支協(xié)同作業(yè)，降低工人勞動(dòng)強度，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)現了安全快速高效，且創(chuàng )造了多項施工記錄。2021年7月份掘進(jìn)461.18米，8月份掘進(jìn)522.04米，均創(chuàng )紀錄，受到了礦方的高度贊揚。11月份，創(chuàng )出TBM盾構掘進(jìn)812.6米的全國施工新紀錄。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)紀錄，實(shí)現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中，必將堅持高起點(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)理張魯魯表達了對未來(lái)的預期。
安全體驗館
作為目前礦建領(lǐng)域智能化轉型的典型應用，中煤三建市政公司首先在可可蓋項目引入了“智慧化平臺管理系統”，率先在業(yè)內建成5G+智慧工地。該系統應用了物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算等前沿科技，智能化設計多達21項，實(shí)現了集“探—掘—支—錨—運”于一體的協(xié)同作業(yè)模式與智能控制系統。
該系統的應用，初步實(shí)現了“施工質(zhì)量安全管理、進(jìn)度管控、遠程視頻監控及AI分析、井下有害有毒氣體監測、人員管理、無(wú)軌膠輪車(chē)安全監測系統”等功能目標。同時(shí)，還可以實(shí)現“TBM及皮帶機遠程啟?？刂?rdquo;以及“水位超限、排水系統自動(dòng)啟動(dòng)”，通過(guò)智慧化管理系統的引入，提升了工程質(zhì)量，規避人為因素風(fēng)險。
可可蓋項目技術(shù)經(jīng)理田青龍表示：“該套管理架構形成了‘人員定位管理—裝備智能控制—環(huán)境安全監測—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)系統還實(shí)現了自動(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(guò)手機、電腦遠程實(shí)時(shí)監控掘進(jìn)情況和設備狀態(tài)參數，安全隱患排查處置效率大大提升，實(shí)現井上、井下全方位智能化管理，樹(shù)立了智能化建井的新標桿。
中煤三建市政公司依托該工程積極開(kāi)展復雜地質(zhì)條件下煤礦特長(cháng)斜井敞開(kāi)式TBM施工裝備及關(guān)鍵技術(shù)研究。目前，已初步形成了精準的超前地質(zhì)預報、高效破巖、運輸系統保障、長(cháng)距離通風(fēng)、TBM智慧化施工等九項TBM施工全過(guò)程關(guān)鍵技術(shù)，對實(shí)現超長(cháng)、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)，項目施工研究團隊圍繞關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)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，申報國家發(fā)明專(zhuān)利7項(其中2項已授權頒發(fā)證書(shū))、實(shí)用新型專(zhuān)利17項(其中10項已授權頒發(fā)證書(shū))，取得了可觀(guān)的經(jīng)濟和社會(huì )效益。（通訊員 劉書(shū)衛）
