陝煤澄合董東公司 煤礦人工打眼放炮將成“過去式”

先進機械也“啃”不動硬岩

作為隧道開鑿的一種顛覆性技術，盾構機在中國鐵路與公路施工中已應用廣泛。在中國北方煤礦井下掘進施工中，盾構機的應用也不是新聞。但是，針對重慶煤礦地質條件所進行的小斷麵硬岩盾構機研發與應用卻獨具價值。

重慶能源集團副總經理李文樹介紹，重慶煤礦受瓦斯突出等地質條件影響，布置采區時開拓與準備巷道的掘進必須在較為堅硬的石灰岩層中，因此全岩巷道掘進占比較大。對此，該集團下屬煤礦先後引進了綜掘機、懸臂式掘進機。

不料，這些堪稱先進的機械也“啃”不動硬度係數f8以上的岩石（鐵的硬度係數約為f5，金剛石硬度係數約為f10）。不得已之下，隻好繼續沿用傳統的“鑽爆法”，即落後的人工打眼放炮工藝。

這時，近年來在鐵路、公路和市政施工大量使用的“神器”盾構機，進入了重慶能源集團高層的視線。

“小老弟”發揮大能耐

2014年，重慶能源集團與遼寧通用重機公司達成協議，聯手研製適用於重慶煤礦井下條件的小斷麵硬岩盾構機，並於2017年基本研製成功。

這台取名為“神盾重慶1號”的盾構機外形猶如長龍，直徑2.8米，身長17米。比起鐵路公路隧道開鑿動輒6米甚至10米直徑的大型盾構機，它隻能稱為“小老弟”，但卻具有“小個子挑千斤擔”的獨特能力，在主機功率、刀盤轉速、推進力、推進速度、變坡能力等方麵，相較大型盾構機也毫不遜色。

據介紹，該盾構機采用嚴格的防爆技術，配備了超前鑽探設備，安裝在刀盤上的14把刀硬度超高，“啃”得動重慶煤礦井下最硬的石頭，也適用在斷麵8平方米以下的巷道中快速掘進。此外，比起目前鐵路隧道施工應用的盾構機，“神盾重慶1號”還有一個亮眼之處，就是采用了光纖通訊加無線通訊，能夠1000米範圍遠距離控製，並自我診斷故障、自動調整狀態，自動化率高，也更節省人工。

南方地區煤礦開鑿將實現機器換人

通過一個月的井下工業性試驗，“神盾重慶1號”的表現令人驚喜：設計最大掘進時速4.9米，月最高進尺可達1000餘米，推進速度是一般人工放炮掘進工藝的4—10倍。

李文樹表示，“神盾重慶一號”是多方合作、集思廣益的成果，在工業性試驗中，一線員工邊幹邊學，成功破解了岩漿處理、電機溫度高、瓦斯探測與抽放、設備控製等幾大難題。

業內人士認為，小斷麵硬岩盾構機研發和應用成功，有利於南方煤礦突破資源條件製約，改變掘進機械化程度偏低的現狀，實現用機器換人的目標，全麵提升煤礦現代化水平，這對於重慶範圍內的煤礦乃至資源條件較差的整個南方煤礦意義極大。

據悉，在小斷麵硬岩盾構機工業性試驗完成後，重慶能源集團已計劃先在幾個條件具備的礦井推廣使用。