張江偉在精準測算“淮盾1號”盾構機的施工進度

“拿下盾構工藝，創造更多高光時刻”

講述人：張江偉

身份：淮北礦業集團袁店二礦生產技術部部長

1月18日，是我的高光時刻。這一天，在淮北礦業集團袁店二礦第三屆職工、工會會員代表大會暨2021年工作會議上，我高舉著礦上頒發的2020年度“礦山功臣”榮譽證書和1萬元現金支票，一時間吸睛無數。

我今年35歲，從河南理工大學畢業后，我和10位同齡人一起進入袁店二礦工作。從剛開始的技術小白到現在成為技術領域獨當一面的負責人，我用了11年的時間。

2020年，隨著在袁店二礦井下應用的全國首臺大傾角礦用盾構機“淮盾1號”連續刷新淮北礦區巖巷施工月單進紀錄，淮河能源集團、皖北煤電集團、永煤集團等越來越多的煤炭企業組織人員到礦上學習交流。作為盾構工藝技術攻關團隊的主要負責人，我的名字也越來越為人所知。

260米、286米，“淮盾1號”在2020年10月、11月2個月連創新高，開創了淮北礦區復雜地質條件下盾構施工的先河，開辟了淮北礦業集團巖巷安全快速掘進的新道路。

近年來，淮北礦業集團大力推進改革創新，實施“四化三減”，全力攻克煤礦“323”難題，一大批新裝備、新技術、新工藝被投入使用。但礦區采掘接續緊張的矛盾仍然突出。為解決“卡脖子”問題，淮北礦業集團通過充分調研，決定引進盾構工藝技術。

淮北礦業集團最終選點在斷層構造復雜、巖性變化快、施工角度大、巷道距離長的袁店二礦西翼軌道大巷及其87采區軌道上山，率先試驗應用“淮盾1號”盾構機。

“淮盾1號”是由我國自主研發設計制造的首臺針對煤礦井下19度上山巷道施工的大傾角快速掘進盾構機。該盾構機直徑4.88米、長84米、適應坡度±19度、重達530噸。該設備集掘進、出渣、支護、除塵、導向等功能于一體，能夠實現掘、支、運關鍵工序平行作業，大幅度提高掘進工作效率。通過集成傳感、遙控、遠距離通信、智能控制等前沿技術，實現了設備的集中控制和遠程監控，具備安全、高效、環保和高度自動化4個維度的安全技術經濟效果。

新工藝的推廣應用并不是一帆風順。2020年，袁店二礦在“淮盾1號”盾構機應用過程中就遇到了三大難題，所幸在企業的全力支持、團隊人員的共同努力下，這些難題被我們逐一攻克。

我和團隊成員廣泛搜集礦用盾構機的相關技術資料，深入學習并了解掌握礦用盾構機的結構和運行原理，結合實際，研究制定施工方案。通過不斷實踐，袁店二礦初步形成了一套獨具特色的盾構工藝施工流程和管理體系。

復雜的地質條件，對盾構機施工是一大挑戰。礦用盾構機更加適用于地質條件好、巖性穩定的硬質巖石，但袁店二礦地質條件復雜，斷層多，巖層極不穩定，防治水壓力大。為了把不可能變為可能，我帶領團隊成員在袁店二礦超前對圍巖進行治理，從“一巷一策”調整到“一段一策”，探索出穩定砂巖、穩定圍巖、穩定圍巖局部破碎、不穩定圍巖、極不穩定圍巖五種圍巖條件下的盾構工藝支護體系，創新應用“超前骨架+預注漿+無腿棚”過松散破碎帶等盾構工藝，引進短腿錨桿鉆機，短掘短支，采取“及時支護+二次支護”等措施，收到實效。

長距離轉彎施工對“淮盾1號”盾構機機體和后路皮帶運輸是一大挑戰。為保證運輸長度達3200米、曲率半徑450米的皮帶機能夠實現轉彎運輸，我們一是采用慣性制導和人工復核措施，解決了轉彎定向問題。二是研制了長距離、大坡度轉彎皮帶系統，利用皮帶衡張力變頻張緊技術，解決了長距離轉彎皮帶跑偏的問題，從而破解了皮帶后路運輸難題。未來，我們會不斷精進技術，拿下盾構工藝，創造更多高光時刻。（整理：孫健 陳磊）

來源：《中國煤炭報》 2021年2月11日 3版