【企业故事】百米钢铁“长龙”成功转过387米U型弯

  4月23日，潞安化工集团新元公司9111中位瓦斯抽采巷，EQS3630（A）全断面掘进机（3630mm盾构机）一路向前。地下430米深处，这条108米长的钢铁“长龙”日前成功转过387米长的U型弯，进入新阵地。此举不仅是我省煤矿企业首次使用盾构机施工小半径U型转弯巷道，还达到了转弯掘进日进尺最高15.1米的佳绩，为岩巷快速掘进积累了宝贵经验。

  “与直线掘进相比，转弯掘进对盾构机的机身状态、运输系统和作业步距的要求更高、更精准，再加上巷道内是4度12分的坡度转弯，盾构机体型又长，施工的难度和强度史无前例。”新元公司副总经理刘冲告诉记者。

  9110、9111两条中位瓦斯抽采巷共长3500米，由两个1/4圆弧接连组成U型巷道。这是新元公司采用盾构机掘进的第三条作业线。考虑盾构机拆安工程量大、工期长，该企业决定采用U型转弯连续施工方式，以时间换空间，缩短工作面出面周期。“为确保盾构机转弯无偏差，地质测量人员每天都要对盾构机巷道做测量定向，随时根据井下实际地质条件和层位对剖面轨迹进行微调，以满足设计和施工需求。本次拐弯段调整坡度合计6次。”该公司地质测量部副部长张泽宇告诉记者。

  近年来，潞安化工集团大力推进煤矿智能化建设、加快采掘装备更新升级，新元公司成为我省最早引进盾构机实施巷道掘进的煤炭企业。在过去的4年间，该公司采用盾构机累计掘进巷道6370米，有力保障了矿井生产接续稳定，并积累了丰富的盾构机施工经验。

  据介绍，与传统炮掘、综掘相比，盾构机掘进具有连续性强、作业效率高、环境友好等优点；且巷道成型规整，对巷道围岩稳定性影响小；其自带临时支撑装置和锚杆钻机系统，安全系数高，可大大降低工人劳动强度，提高支护效率。此外，盾构机采取了激光导向系统控制巷道掘进方向，可大幅度的降低巷道错线几率，所有数据自动存储，有利于后续科学决策。

  今年年初，针对9110中位瓦斯抽采巷道即将展开的转弯施工，新元公司提前规划部署，由总工程师办公室牵头，与生产厂商、有关部门技术人员多次讨论施工流程，综合考虑作业空间等各方面因素影响，并进行了多次模拟预演，最终形成一套适用于现场作业条件的实施工程的方案。为了适应小半径转弯掘进，技术人员对盾构机主机部分的扭矩梁连接件和油缸方向进行了调整；缩短了二运桥架；定制了一批适应转弯的皮带防跑偏装置，并将转弯皮带架全部进行地锚固定，使其在转弯过程中抓地更稳。该条巷道施工负责人高金川向记者介绍：“为了确认和保证巷道掘进后掉下的矸石能全部运送出去，盾构机每换步一次，工作人员就要对运输设备做一次调整，以更好地适应巷道轨迹，确保皮带运行的连续性。”

  随着主控室的导向测量数据画面由弧度转为直线，标志着盾构机成功完成第二个弧度的转弯施工，进入9111中位瓦斯抽采巷，纯掘进历时37天。新元公司此次高质量完成盾构机连续转弯作业，不仅解决了瓦斯抽采巷施工进度缓慢，瓦斯抽采制约采掘衔接的难题，还缩短了巷道掘进工期，降低了巷道支护和设备拆安成本，形成了软岩巷道施工新工法。据统计，本次盾构机U型转弯共节省本金750万元，为企业高产、高效、高水平质量的发展发挥了非消极作用。