9月份，韓城礦業(yè)又陸續(xù)安裝三套“奮進(jìn)號(hào)”全斷面TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)，推動(dòng)掘進(jìn)技術(shù)不斷改進(jìn)，從炮掘到綜掘再到TBM快速掘進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了“三級(jí)跳”，硬巖掘進(jìn)技術(shù)邁入了全省煤礦前列。

巖巷是保證煤炭回采、運(yùn)輸、通風(fēng)、瓦斯抽采的關(guān)鍵通道，是煤礦安全、快速、高效建設(shè)與生產(chǎn)的必要基礎(chǔ)。作為渭北老礦區(qū)的韓城礦業(yè)，因井下地質(zhì)復(fù)雜，災(zāi)害嚴(yán)重，巖巷掘進(jìn)效率低，造成采掘失調(diào)，制約礦井發(fā)展。面對(duì)這一難題，韓城礦業(yè)堅(jiān)定不移實(shí)施科技發(fā)展戰(zhàn)略，持之以恒攻克瓶頸難題，走出了一條掘進(jìn)效率提升的發(fā)展之路，創(chuàng)出了渭北老礦區(qū)可推廣的快掘經(jīng)驗(yàn)。

炮掘變綜掘

在韓城礦業(yè)50 多年的發(fā)展歷程中，建設(shè)初期，工人們只能依靠最傳統(tǒng)的方式——打眼、放炮、人工支護(hù)，一點(diǎn)點(diǎn)向前挖掘，月進(jìn)尺僅有60米左右，用人多、不安全、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工效低、進(jìn)度緩慢。

為了改變這一現(xiàn)狀，韓城礦業(yè)實(shí)施科技強(qiáng)企戰(zhàn)略，加快“四化”建設(shè)步伐，引入了更為先進(jìn)的綜掘法與懸臂掘進(jìn)機(jī)。面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件，科研人員超前治理瓦斯，防治水患，改進(jìn)液壓支護(hù)工藝，實(shí)現(xiàn)綜掘替換炮掘。此間，下峪口礦掘進(jìn)三區(qū)在22307進(jìn)順底板巷硬巖大斷面綜掘月進(jìn)尺創(chuàng)311米紀(jì)錄。

綜掘變TBM快掘

然而，在硬度系數(shù)f值超過(guò)8的堅(jiān)固硬巖面前，這套快掘裝備再度遇挫。截齒在硬巖上磨損慘重，掘進(jìn)效率無(wú)法有效發(fā)揮。為破此局，韓城礦業(yè)與各大科研院所聯(lián)合攻關(guān)，錨定制約企業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)堵點(diǎn)，合作研發(fā)適合礦區(qū)特點(diǎn)的新技術(shù)、新工藝、新裝備。2021年12月，陜煤集團(tuán)首臺(tái)護(hù)盾式全斷面TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)在桑樹(shù)坪礦投入使用。2023年，王峰煤礦先后安裝應(yīng)用了“奮進(jìn)號(hào)”“建功號(hào)”兩套TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)。2025年9月，三臺(tái)敞開(kāi)式全斷面TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)分別在桑樹(shù)坪礦、二號(hào)井、下峪口礦下運(yùn)安裝。

“韓城礦業(yè)以提高效率效益為導(dǎo)向，抓突破性技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)掘進(jìn)方式重大革新，打造陜煤老局煥發(fā)生機(jī)的發(fā)展模范標(biāo)桿?！表n城礦業(yè)公司董事長(zhǎng)吳杰說(shuō)。

TBM硬巖掘進(jìn)機(jī)投入使用后，頭部巨大的刀盤(pán)上，安裝著數(shù)十把特制的盤(pán)形滾刀，以數(shù)百?lài)嵉耐屏πD(zhuǎn)切入，在硬巖中掘進(jìn)勢(shì)如破竹，在軟巖中也能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)切削。該設(shè)備具有敞開(kāi)式小半徑轉(zhuǎn)彎裝置、自動(dòng)跟隨支護(hù)系統(tǒng)、同步鋪底回填系統(tǒng)、多角度超前探測(cè)系統(tǒng)、智能遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)等特點(diǎn)。柔性機(jī)身設(shè)計(jì)+智能糾偏系統(tǒng)，使80多米長(zhǎng)機(jī)身在復(fù)雜地層中可精準(zhǔn)控向、穩(wěn)步前行。通過(guò)液壓系統(tǒng)精準(zhǔn)控制，可以實(shí)現(xiàn)俯仰抬頭、左右調(diào)向，40米小半徑連續(xù)轉(zhuǎn)彎。多臺(tái)液壓鉆機(jī)在護(hù)盾的掩護(hù)下，從不同角度快速鉆進(jìn)、安裝錨桿和錨索，實(shí)現(xiàn)“隨掘隨支、掘支平行”。破碎的巖渣隨即被“吞入”內(nèi)部的鏟斗，轉(zhuǎn)入刀盤(pán)中心的流渣槽，隨后經(jīng)一運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)、二運(yùn)轉(zhuǎn)載機(jī)和皮帶系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)出后進(jìn)入矸艙，一氣呵成！設(shè)備前方配置了“透視眼”的鉆探裝置，可在200米范圍內(nèi)多角度實(shí)施超前鉆探，提前探明前方斷層、裂隙、含水層等地質(zhì)隱患，為安全掘進(jìn)保駕護(hù)航。整機(jī)集探、掘、支、錨、運(yùn)、除塵、監(jiān)測(cè)于一體，各工序并行，本地駕駛+地面遠(yuǎn)程，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控與智能診斷，千米之外，指令即達(dá)。

“使用過(guò)程中，礦井先后克服頂板過(guò)破碎帶、支護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)、刀盤(pán)磨損嚴(yán)重、運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜等不利因素，并對(duì)護(hù)盾進(jìn)行改進(jìn)，采用敞開(kāi)式全斷面TBM硬巖掘進(jìn)方式，操作靈活，使用方便?！痹摽蒲许?xiàng)目負(fù)責(zé)人李民說(shuō)。

“在王峰煤礦，即使遇到硬度系數(shù)f值達(dá)到15的堅(jiān)固硬巖石也能平穩(wěn)切割，順利轉(zhuǎn)彎。”王峰煤礦機(jī)電副礦長(zhǎng)王江華介紹。

效率效益雙提升

韓城礦業(yè)自T B M應(yīng)用以來(lái)，最高日進(jìn)18米、月進(jìn)420米，單臺(tái)TBM應(yīng)用可減少2個(gè)掘進(jìn)工作面，實(shí)現(xiàn)年節(jié)省人工成本1500萬(wàn)元，提升工效3倍以上。單進(jìn)水平的提高為災(zāi)害治理提供了時(shí)間、空間雙保障，極大地緩解了采掘接續(xù)壓力，為穩(wěn)保穩(wěn)產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。