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潞安化工余吾煤业:“潞盾一号”诞生记

2023-10-18 11:03作者:李佳琦 武越 于洪祥浏览数:21

开挖直径6.33米,设备长度80米,总重约650吨,这是“潞盾一号”最具标志性的一组数据。这台搭载着新工艺、新技术、新理念的井下全断面岩巷快速掘进设备,于2023919日,在潞安化工余吾煤业公司进场。这是山西省井下现用最大直径的盾构机,也是潞安化工集团首台大直径盾构机。它的投用不仅使余吾煤业公司解决深部开拓复合灾害治理的生命工程、创新工程向前迈进一大步,也标志着潞安化工集团“打造岩巷快速掘进新高地”工作全面展开。

识变之智立说立行

余吾煤业公司具有年产750万吨的生产能力,南翼采区是5-10年内采掘衔接的重要战场,在规划之初,考虑到地质条件、瓦斯含量等因素,采用了“三煤两岩”的布置方式。但在实际作业过程中,考虑到未来受高应力的影响将出现频繁修巷的情况,导致生产作业成本增加。因此,采区布置为“四煤一岩”,由沿煤层顶板掘进变更为煤层下方20米左右稳定岩层内掘进。

“岩巷掘进不同于煤巷掘进,传统的岩巷掘进方式不仅耗时耗力,而且采掘衔接容易‘脱节’,影响生产。”余吾煤业公司生产副总经理孙淼说。

TBM盾构机项目上马势在必行。

2020年至2022年间,余吾煤业公司安排专业人员到国内使用盾构机项目的单位进行调研,并与多个生产设备厂家召开技术交流会。针对余吾煤业公司井下生产实际情况,对盾构机在井下运行的速度、安全性、防尘性、可能存在的问题以及解决方法,进行了一一论证。在充分研究和认证后,余吾煤业公司向集团能源事业部生产部上报了启用盾构机的想法。生产部考察通过后,撰写了TBM矿用的相关议案,并得到集团认可,随即成立TBM推进小组,制定TBM引进网络图和TBM进场网络图。同时,对盾构机的招标引进、进场工程进行分工,由工程公司和余吾煤业公司分别负责盾构机的招标引进、进场工程以及后续的井下安装等工作,并对每个月的进展情况进行督促和汇总。

“最终我们确定了盾构机在公司井下应用的可行性,编制了可行性报告,对盾构机在应用过程中存在的问题、解决措施以及施工风险和对策进行了详细解释,并与铁建重工达成了合作协议。”余吾煤业公司盾构机项目部负责人崔朋辉介绍说。

集智攻关突破瓶颈

盾构机项目从下线到入场,看似水到渠成的每一步,背后都是参与人员的一次次攻克难关。

“为了确保盾构机项目顺利推进,我们在今年2月份,组织业务骨干去新元公司进行盾构机专项对标学习。当时,新元公司的盾构机正在组装,我们的人也每天轮流在井下全程参与,学习组装技术,升井后撰写总结报告。”孙淼说。

据闫磊、石金刚等在新元公司学习的人员介绍,在学习过程中,他们根据生产经验,发现问题就第一时间与铁重集团相关技术人员联系,对设备在制造过程中所具备的功能进行优化,对井下准备工作提出具体意见。这些学习经历为开展“潞盾一号”相关工作提供了宝贵经验。

“潞盾一号”主机长8米,安装过程中空顶时间长。这是业务骨干们在学习中发现的“卡脖子”难题。在后续反馈交流中,大家通过探讨调研,决定尝试在盾构机上首创采用U型敞篷式护盾超短空顶支、定制了400千瓦变频电机增强掘进扭矩、刀盘正反转增强姿态控制。经过试验和探讨,发现这种方式能有效解决转弯半径小的难题,达到了南翼采区一站式掘进,实现了8300米巷道不间断掘进,提前为南翼采区解决瓦斯和复杂应力治理创造了极为有利的条件。同时,他们还针对超前探涉及的问题,在设备上增加了矿用防爆探水仪,达到精确探水目的,并为便于立井罐笼下井,将刀盘、主驱动、主轴承进行了分块设计,为巷道快速掘进提供了关键的装备保证。

玉汝于成开启新篇

“潞盾一号”对于余吾煤业公司来说是全新的挑战,除了技术攻关,“潞盾一号”的成功下线、运用,还离不开完善的运行机制。

为了全方位保障设备在井下的顺利运行,潞安工程公司矿建分公司组建了一支由100名专业技术人才组成的“潞盾一队”,从设备生产开始,就在铁建重工学习,其中第一批招聘的39名专业技术人才,将成为集团盾构机应用储备技术人才,为将来盾构机在全集团范围的进一步推广应用储备人才。

在合作方式上,能源事业部生产部与余吾煤业公司坚持以精益思想指导下的“算账”文化为统领,通过分析,确定了“潞盾一号”采用与厂家共同运营的方式,厂家全过程参与设备管理,方便设备后期的维护保养以及人才的培养,更有利于煤矿TBM快速掘进优势的发挥。

经过近3年的筹备,无数次的技术总结交流,数不清的项目施工节点,2023919日,“潞盾一号”在众人的瞩目下缓缓进场,这一刻成为新的起点。

据了解,“潞盾一号”的井下组装工作正在稳步推进,预计将于11月完工并进入始发掘进阶段。

创新快则转型快,项目足则后劲足。作为余吾煤业公司推进高质量发展、推动数智化矿山建设的重要一环,“潞盾一号”的引进,将为集团在创新转型之路上不断突破、不断进取提供有力的技术装备支撑、积累宝贵的经验,推动潞安化工“强煤、优化、育新”全面提质提速。

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