鐵建重工研制的TBM首次貫通煤礦斜井

12月22日上午10點(diǎn)，我國(guó)第一座采用全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）施工的煤礦斜井—神華神東補(bǔ)連塔礦2號(hào)副井順利貫通。這標(biāo)志著我國(guó)礦用斜井設(shè)計(jì)施工與裝備技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，填補(bǔ)了我國(guó)TBM在長(zhǎng)距離大坡度煤礦斜井建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)空白，開(kāi)創(chuàng)了煤礦斜井施工新模式，是煤礦建井模式的革命性變革，驗(yàn)證了TBM施工煤礦斜井的關(guān)鍵技術(shù)和理論，對(duì)促進(jìn)我國(guó)深層煤炭資源開(kāi)發(fā)具有重大意義。

該項(xiàng)目所采用的是鐵建重工研制的國(guó)內(nèi)首創(chuàng)長(zhǎng)距離大坡度煤礦斜井TBM。TBM總長(zhǎng)約165米、總重超過(guò)1560噸、總裝機(jī)功率3800千瓦，是成套的斜井施工裝備，集斜井施工開(kāi)挖、襯砌、出渣、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水等功能于一體，可穿越軟巖、硬巖和復(fù)合地層等特殊復(fù)雜地層，還可通過(guò)調(diào)整TBM姿態(tài)克服過(guò)豎曲線(xiàn)的難題。設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行了防爆設(shè)計(jì)，具備大流量通風(fēng)除塵、長(zhǎng)距離反坡排水、長(zhǎng)距離重載物料運(yùn)輸、有害氣體檢測(cè)報(bào)警與系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制等功能，能確保煤礦斜井施工安全可靠。

斜井工程自2015年6月11日正式掘進(jìn)以來(lái)，在開(kāi)挖直徑7.6m，5.5°連續(xù)下坡，同步管片襯砌的工程條件下，施工進(jìn)度日新月異，創(chuàng)下最高月進(jìn)尺639米的世界紀(jì)錄，和連續(xù)4個(gè)月月進(jìn)尺超過(guò)500m的良好業(yè)績(jī)。據(jù)了解，傳統(tǒng)的煤礦斜井建井工法，月進(jìn)尺約100米，TBM的掘進(jìn)速度是傳統(tǒng)施工進(jìn)度的4-5倍。如果煤層埋深加大，斜井長(zhǎng)度就更長(zhǎng)，采用TBM施工進(jìn)度優(yōu)勢(shì)就會(huì)更明顯。同時(shí)，由于TBM掘進(jìn)同步實(shí)施管片襯砌，成井質(zhì)量高，設(shè)計(jì)壽命可達(dá)70年，礦井后期的運(yùn)營(yíng)及維護(hù)成本較傳統(tǒng)工法成型的斜井下降50%以上。

TBM在煤礦工程的引入與運(yùn)用，體現(xiàn)出了這種技術(shù)施工安全性好、建井速度快、成井質(zhì)量高、環(huán)境保護(hù)好的顯著特點(diǎn)，大大提升了煤炭行業(yè)建井專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化水平，創(chuàng)新了煤礦建井模式，有力推動(dòng)了煤礦建井技術(shù)升級(jí)，大大提升了我國(guó)技術(shù)裝備的研制水平，具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)中國(guó)鐵建地下工程技術(shù)的發(fā)展和科技創(chuàng)新有積極的促進(jìn)作用。

煤礦行業(yè)有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，由于可實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)連續(xù)輸送，單個(gè)斜井巷道最大運(yùn)煤能力可達(dá)2000萬(wàn)噸/年，較同規(guī)格斜井巷道（非連續(xù)輸送）的運(yùn)煤能力高出近1倍。因此，斜井開(kāi)拓將是億噸級(jí)礦區(qū)的主要建井模式，同時(shí)也是我國(guó)大型深煤層礦井工程的發(fā)展趨勢(shì)。而在煤礦建井領(lǐng)域應(yīng)用TBM工法，對(duì)于推動(dòng)長(zhǎng)距離斜井安全優(yōu)質(zhì)高效施工意義重大。

目前，盾構(gòu)/TBM已逐漸成為我國(guó)城市地鐵、鐵路隧道、引水隧洞等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要設(shè)備，但盾構(gòu)/TBM在煤礦斜井等礦山建設(shè)工程領(lǐng)域的成功應(yīng)用卻長(zhǎng)期處于空白，研究先進(jìn)的礦井建設(shè)技術(shù)、提高煤炭開(kāi)發(fā)效率是我國(guó)資源開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的重大課題。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。