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淄矿集团亭南煤业:发挥TBM“利器”优势 ​开创高效掘进新局面
2019年07月26日     (点击: )

亭南煤业公司是山东能源淄矿集团,在陕西彬长矿区建设投产的第一对现代化矿井。作为省外创业的“长子”,近年来,我们挖掘产能优势、强化管理创新、狠抓降本提效、坚持装备升级,有效助推了企业持续稳健发展,连年进入淄矿集团乃至能源集团创效“第一阵营”。去年以来,我们认真贯彻落实上级新旧动能转换会议精神、“一提双优”建设规划,敢为人先,投资引进了TBM全断面掘进作业线,自投用以来,累计完成掘进施工1750米,并创出了日最高进尺19.6米,月总进尺409米的新记录,也积累了使用维护的宝贵经验,彻底打破了高抽巷钻爆施工的传统工艺,开创了先进装备高效掘进新局面。

一、顺应大势,敢想敢探,率先垂范主动担当“勇亮剑”

我们顺应大势要求,紧扣企业实际,坚持问题导向,勇做“吃螃蟹的第一人”,引进先进高端掘进“利器”。

(一)降服“气老虎”的必然选择。亭南矿井为高瓦斯矿井,矿井绝对瓦斯涌出量85.64m3/min;相对涌出量10.62m3/t。按照《煤矿安全规程》规定,高瓦斯矿井必须坚持“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯综合治理工作体系,特别是要建立高位瓦斯抽放系统,对回采工作面瓦斯进行抽采,确保有效遏制“煤矿第一杀手”。因高位瓦斯抽放巷为全岩巷道,且岩石硬度大、岩性变化快,我们一直采用“最原始”的钻爆掘进工艺,但存在施工效率低、巷道成型差、劳动强度大、作业环境差、费用投入高等“弊病”。为破解这一僵局,前期我们曾积极探索引进了全岩综掘机,但因现场条件和地质构造因素,不能发挥设备效能,最终只能回到原始“老一套”。但我们也在坚持不懈、勇于亮剑寻求“新招数”来取代“老套路”。

(二)践行“总决策”的责任担当。2018年,随着省委、省政府新旧动能转换动员大会的召开,踏着能源集团“一提双优”建设“冲锋号”的节奏,特别是自动化、智能化为标志的“智慧矿山”建设,带动新一轮技术革命蓬勃兴起。我们乘风而起,守初心、担使命,扛起“长子”的担当示范和责任落实,全面启动了推进高质量发展和本安型矿井“一体运营”,创新驱动和内涵发展“两翼协同”,动能转换高新区、绿色产业示范区、精益和谐功能区“三区联动”为主的“一体两翼三区”建设。在动能转换高新区建设方面,我们积极调研引进先进采掘装备,投资引进了能源集团首套TBM全断面掘进作业线。该套设备整体类似一个“大型钻机”,型号为KSZ-2800,整机长21.5米,开挖直径2.8米,主机总重120吨,总装机功率320千瓦,截割硬度系数在F3-20之间,集中了计算机、新材料、自动化、信息化、激光定向等先进技术,具有掘进速度快、施工质量好、人员劳动强度小、安全性能高等优点,掘进速度是一般炮掘工艺的3至5倍,是名副其实的掘进“利器”。

(三)力保“提质效”的有效举措。我们亭南矿井由最初的年产45万吨逐步改造扩能为现在的500万吨,必须满足两个工作面同时生产,一个工作面抽采备用,至少6个迎头进行掘进的生产要求。特别是高抽巷作为安全回采的“敲门砖”和“压舱石”,必须在工作面回采之前投用,否则,将直接影响生产安全。特别是随着矿井开采年限增加、施工地点渐远、用人成本增高、装备换人迫切的大环境和大背景下,TBM“利器”掘进速度快、工程质量好、安全性能高、需要人员少、截割硬度高等优点,是力保掘进提质效、矿井稳产能、企业勇担当的最佳选择。

二、锐意进取,敢闯敢干,奋勇突围打赢出师“攻坚战”

我们敢为人先,勇为别人不敢为之事,披荆斩棘、砥砺前行,誓必打赢先行“第一仗”。

(一)对标学习“取真经”。武装头脑方能指导实践。为充分发挥利器效能,我们先后3次组织公司10多名相关技术人员到设备厂家进行学习相关操作技术要求。专门委派5人到国内首台引进TBM全断面掘进机的重庆市打通煤矿、北京房山隧道进行实地“取经”,实现了学习实践双结合。同时,我们针对厂家人员少、力量弱的问题,从各部门抽调各类专业骨干50人,其中20名本科生、10名大专生、20名中专生,组建了平均年龄33岁的TBM大学生掘进队,确保专业的事让专业的人做、高端设备让高技能人才驾驭,为实现设备效能最大化奠定了坚实基础。

(二)面对困难“无畏惧”。成功之路定不会一帆风顺。“利器”落户亭南之初,出现了“水土不服”的现象,现场不熟悉、设备不熟悉、工艺不熟悉,是制约先进装备效能充分发挥的“三大症状”。设备维修空间小,故障处理难。就拿更换滚刀来说,需要人员爬着进入维修通道里。刀盘里仅能容纳两名身高1.65米左右的瘦小伙子。每个滚刀重达300多斤,需要人员弯着腰拖进去,人的体力消耗极大。施工时,由于顶板发育,在砂岩地段,掘进速度较快,但是在泥岩段顶板破碎,需要铺网支护,设备移动难度大,并且不同程度的出现收料槽堵塞现象,造成掘进速度较慢,同时顶板落石极易掉落至机器关键支撑和移动位置,影响正常掘进,需要及时清理落石。下山施工坡度最大达11度,冷却水外排难度大,迎头刀盘内存在积水,给日常维护检修带来了极大不便。此外,还由于设备本身不完善、不成熟,部分设计不合理、不适合现场条件等,都成为了性能发挥的“绊脚石”。为此,我们树牢“只要思想不滑坡,办法总比困难多”理念,积极攻关,为难题攻克铺平了道路。

(三)攻坚克难“显真章”。世上没有救世主,一切只有靠自己。我们没有等靠要,而是积极主动想办法、谋出路。一是开良方除病灶。针对出现的“症状”,我们精准把脉、开出良方,实现了“药到病除”。为让大学生掘进队人员尽快成长,我们采取管理人员带头学、专家解惑现场学、根据特长精准学的举措,显著提高了队伍业务水平。针对现场地质条件的不确定性,我们开拓思维,精锐出战,着力在岩层性能、方位角、滚角上做文章,开展了设备运行写实,制定了破解方案。面对顶板破碎易冒落,影响掘进的难题,我们打出了缩小锚杆支护间排距加顶板挂网的“组合拳”,问题迎刃而解。针对泥岩地段易堵塞刀盘及收料槽运输机,影响掘进效率的瓶颈,我们摸索出了科学调整掘进角度避开泥岩法、快速更换滚刀法、调整电磁阀缩短刀盘推进速度法,泥浆堆积导致“梗阻”问题再未发生。通过倾力攻关、穷力克难,设备操作由教条化、粗放化逐步转为系统化、精细化,有效化解了设备水土不服的“病症”。二是精创新补短板。问题从来多,创新来解决。我们精准聚焦创新,弥补设备使用期间的“短板”。“利器”在掘进下山作业过程中,由于受地质条件限制,刀盘上的普通刀具在截割砂岩时磨损较大。我们提出了购进抗磨损“球齿式”刀具的建议,通过在刀盘上镶嵌钨金钻头,将每100米换刀一次提升为每300米一次,可节约两天换刀时间,能多掘30米进尺。我们创新推行的“二部输送机精准提速技术”,将转速由20转/分钟提升至28转/分钟,解决了出渣稀时运输慢的问题。实践出真知。自“利器”投用以来,我们已研究实施大大小小创新30余项,这个重达120吨的庞然大物,也在持续改善中悄然升级。三是重总结积经验。在自主解决好现场难题之外,我们还注重总结提炼操作要领,先后提炼出了截割支护协同作业法、“四检三看两关”精准维修维护法、掘进机下山高效掘进施工法、长距离皮带自动涨紧松带法等一系列新办法,不但实现了设备效能最大化发挥、安全高效掘进,也为“利器”使用维护积累了宝贵经验,更为兄弟单位引进使用提供了可借鉴的“亭煤经验”。

三、善作善成,敢战敢胜,不辱使命开创掘进“新局面”

我们肩负“只能成功、不能失败”的责任和使命,秉承“功成不必在我,成功必须有我”的理想和信心,实现了先进装备试验使用首战告捷。

(一)装备升级“成功有我”传捷报。变则通,通则达。亭南矿井401主采面高抽巷如果使用原始钻爆工艺,每月按平均推进110米计算,需要20个月完成施工,将严重影响工作面正常生产和矿井接续稳产。我们使用“利器”后,除去检修、大修等时间,累计利用5个月时间,便攻下了1750米全岩长巷这块“硬骨头”,月均进尺350米左右,施工时间同比减少15个月,效率同比提高了3倍多,为主采面按期投产创造了先决条件。同时,与传统工艺相比,施工完成整个高抽巷,综合费用累计节约300余万元。苦心人天不负。设备投用以来,我们在掘进施工过程中创出了单日最高进尺19.6米,全月总进尺409米的新记录,淄矿集团专门为我们发来了贺信。作为“吃螃蟹的第一人”,我们真真正正尝到了“大闸蟹”的“鲜美味道”。

(二)掘进泥岩“变废为宝”增效益。我们坚持效益导向,积极探索研究TBM掘进泥岩变废为宝利用项目。目前已初步探索出巷道喷浆和预制水沟盖板两种利用方式。试验出了用泥岩、水、水泥按照3.74:0.62:1配比加工混凝土,可达到C20强度等级,目前运搬区正在制作水沟盖板,每日可制作20余块,已制作580余块,并铺设了水沟260余米,按每块可节省材料费60余元计算,累计节约材料费3.6万元。我们正在积极与北京华宝远景建筑技术有限公司进行联合试验,已试验出通过加入一定比例的骨料后,再掺配一定比例水泥,便可达到矿用巷道喷浆料强度等级,完全符合矿井巷道喷浆料使用要求,预计每月可实现巷道喷浆150余米,每米可节省材料费2503元,真正实现“固体废料”变“优质资源”。

(三)乘势而上“善借东风”提水平。方向对了就不怕路远。下一步,我们将以新旧动能转换重点工程、“一提双优”建设深化为机遇和导向,倾力探索攻关“利器”支护工艺改进、冷却水循环利用、后部辅助运输优化、地质条件与施工工艺匹配优化、智能自动定向运行、远程智能化控制、大断面整机前移、泥岩综合利用、泥浆料管道输送等技术课题,并调研引进更加先进、功能齐全、自动化程度高的TBM掘进“利器”,为减人提效、高效掘进提档升级再注“催化剂”,实现掘进技术的新变革和现代化装备水平的大腾飞,为“四新山能”高质量发展目标实现做出新的更大贡献。

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