“钢铁穿山甲”挺进潞安

“潞盾一号”问世记

从头到尾铁甲钢盔，圆形盾头无坚不摧；面对地心深处岩层，势如破竹无所惧畏。

它就是集团最新引进的有 “掘进机之王”之称的TBM盾构机——“潞盾一号”。这是集团本部矿井引进的首台盾构机设备，也是目前山西省直径最大的矿用TBM盾构机设备。

“潞盾一号”的投入使用，是集团在复杂地质条件下岩巷安全快速掘进迈出的新步伐，是落实集团“强煤优化育新”产业布局体系总体目标、推动高质量发展的现实要求，也是余吾煤业公司推进高质量发展，推动数智化矿山建设的重要一环。

盾构机是建造地铁和铁路、公路隧道的大型利器，素有“钢铁穿山甲”美称，集机、电、液、信息、人工智能等高端技术于一身，具有数万个零件。而“潞盾一号”TBM盾构机，是集掘进、支护、出矸、导向、防爆技术于一体的高度机械化、自动化的大型掘进设备，可实现安全、优质、高效、环保的煤矿岩巷掘进施工。

敢想敢干 呼之欲出

受井田埋藏深、面积大、多灾害叠加影响，矿井安全开采难度大，常规岩巷掘进工艺速度根本不能满足矿井生产需求，巷道掘进如不提速，所有后续的工作将无法开展。巨大的巷道开拓压力，成为制约矿井高质量发展的“瓶颈”，高效掘进再提速迫在眉睫。

2020年至2022年，余吾煤业公司安排专业人员到国内使用盾构机项目的单位进行调研，并与多个生产设备厂家召开技术交流会。针对余吾煤业公司井下生产实际情况，对盾构机在井下运行的速度、安全性、防尘性、可能存在的问题以及解决方法，进行了一一论证。在充分研究和认证后，余吾煤业公司向集团能源事业部生产部上报了启用盾构机的想法。集团能源事业部生产部考察通过后，撰写了TBM矿用的相关议案，并得到集团认可，随即成立TBM推进小组，制定TBM引进网络图和TBM进场网络图。同时，对盾构机的招标引进、进场工程进行分工，由工程公司和余吾煤业公司分别负责盾构机的招标引进、进场工程以及后续的井下安装等工作，并对每个月的进展情况进行督促和汇总。

“在集团的认可和支持下，我们确定了盾构机在余吾煤业公司井下应用的可行性，并编制了可行性报告，对盾构机在应用过程中存在的问题、解决措施以及施工风险和对策进行了分析研判，制定了详细预案，同时联合工程公司与铁建重工达成了合作协议。”余吾煤业公司盾构机项目牵头负责人崔朋辉介绍说。

量体裁衣 攻坚克难

盾构机是典型的非标准设计的特殊产品，需要量身定制。如何根据余吾煤业公司南六、南七采区实际情况，研制设计出“因地制宜”的盾构机十分重要。

“为了确保盾构机项目顺利推进，今年2月份，我们组织业务骨干去新元公司进行盾构机专项对标学习。当时，新元公司的盾构机正在组装，我们的人员也每天轮流在井下全程参与，学习组装技术，升井后撰写总结报告。”余吾煤业公司盾构机专职技术员于洪祥回忆道。

在学习过程中，他们根据生产经验，发现问题就第一时间与铁建重工相关技术人员联系，对设备在制造过程中所具备的功能进行优化，对井下准备工作提出具体意见。

一场引进消化吸收再创新的攻坚战，在余吾煤业公司盾构机应用推进小组全面打响。

“加工这样的大断面盾构机，一般加工周期需6-8个月，而‘潞盾一号’仅用了不到5个月时间，这在全国同类的盾构机加工制造周期中用时是最短的。”于洪祥激动地说道，“这主要得益于我们前期就进行了大量调研、论证，做足了准备工作，也得益于我们与生产厂家多达十次的技术碰头，还得益于在铁建重工的制造监工夜以继日地全程跟踪。”

“潞盾一号”主机长8米，安装过程中空顶时间长，这是业务骨干们在学习中发现的“卡脖子”难题。在后续反馈交流中，大家通过探讨调研，决定尝试在盾构机上首创采用U型敞篷式护盾超短空顶距、定制了400千瓦变频电机增强掘进扭矩、刀盘正反转增强姿态控制。经过试验和探讨，发现这种方式能有效解决转弯半径小的难题，达到了南翼采区一站式掘进，实现了8300米巷道不间断掘进，提前为南翼采区解决瓦斯和复杂应力治理创造了极为有利的条件。

同时，他们还针对超前探涉及的问题，在设备上增加了矿用防爆探水仪，达到精确探水目的，并为便于立井罐笼下井，将刀盘、主驱动、主轴承进行了分块设计，为设备顺利安装投运提供了关键的装备保证。

随着一个又一个“娄山关”的攻克，一个又一个“硬骨头”的啃下，“潞盾一号”于2023年9月12日在铁建重工正式下线。

步步为营 科学规划

“潞盾一号”零部件超过1.5万个，单是控制系统就有2000多个控制点，而“潞盾一号”从进场安装到调试成功，只用了57天！

图之于未萌，虑之于未有。

在“潞盾一号”入场前，余吾煤业公司就提前完成了TBM盾构机组装硐室、步进硐室及始发硐室等矿建工程，以及盾构机设备安装所需吊机的安装工作。

为确保整个施工过程安全可控，该公司南风井工区坚持每天下午召开专项协调会议，通报安装进度，协调设备运输和安装。统筹安排相关科室人员每天跟班到现场，专班专责严抓现场安全管理、规程措施落实以及质量控制，保障施工要点和技术交底落地。

回忆起“潞盾一号”的安装情景，余吾煤业公司南风井工区负责人崔朋辉历历在目。“盾构机前盾、伸缩盾、撑紧盾、主驱动、1-12号台车等部件的陆续下井并安装，我们总共使用了177辆板车、89辆罐车、130辆花车……”

把多达1.5万个的零部件组装起来谈何容易？

为此，余吾煤业公司、工程公司联合铁建重工制定了周密的安装计划，排出了安装顺序网路图，紧密衔接各个安装环节，全面优化安装工序，保证一次做好、只做一次、拒绝返工。

“余吾煤业公司党政大力支持，安排了一台专用的单轨吊，配合着盾构机安装，也就是单轨道直接把各种部件送到平台上，单轨道前面一走，盾构机组装吊机直接在平台上面起吊就能安装，可以说做到了无缝衔接。”崔朋辉说道。

记者了解到，整个“潞盾一号”的运输路线贯通后，把多达1.5万个零件、总计396车料往工作面运输过程中，没有因为一车装错，没有因为一车顺序下错，没有因为一车装料不合适而造成返工，真真正正达到了一次做好。

提升管理 打造名片

煤矿要实现装备升级，做好管理升级和队伍升级是绕不过的课题。

早在“潞盾一号”还在研究设计之时，潞安工程公司和余吾煤业公司就已经开始培养盾构机的管理者和机械操作的“坦克手”，成立了潞盾一队！这是潞安工程公司从内部抽调精英人才组成的一支高质量施工队伍，主要负责应用TBM“潞盾一号”的掘进施工。

由100余名专业技术人才组成的“潞盾一队”，从设备生产开始，部分技术骨干就在铁建重工学习，其中第一批招聘的39名专业技术人才，将成为集团盾构机应用储备技术人才，全方位保障设备在井下的顺利运行，为将来盾构机在全集团范围进一步推广应用提供技术支撑。

此外，在余吾煤业公司党政的大力支持下，潞盾一队首批职工岗前培训在南风井新建项目部会议室开班，进行了为期9天72学时的岗前培训。由该公司南风井工区、安培中心、职防科联合进行培训，重点培训入井须知、安全劳动防护、自救器使用、煤矿安全管理、职业病防治、煤矿专业知识、TBM专业知识、TBM应用案例、TBM设备运行原理以及事故案例学习等方面的知识。

如今在余吾煤业公司提起“潞盾一队”可以说无人不知。

从组建掘充采区开始，他们就带头践行“忠诚、科学、严谨、精致”的工作精神，在工作中履职尽责，通力合作，接力奋战在生产一线，让“潞盾一号”适用了临时搭配的运输设备，克服了“排斥反应”，用过硬的工作作风解决了一件件生产难题。

据了解，潞盾一队分批次至长沙铁建对盾构机进行生产监造期间，共发现问题44条，其中电器类18条，机械类17条，设计类9条，并在培训期间与授课教师进行深入的沟通和交流，以便使盾构机能更加快速、便利地投入到井下生产。

“从项目落地开始，我们就是一个整体，只能进不能退，这是我们的职责和使命。”潞盾一队负责人冯浩这样说。

2023年11月23日“潞盾一号”开启第一刀掘进，这条盘踞在千米井下的“巨龙”将创造怎样的“神话”，我们拭目以待！

  （文 孟涛涛）

责任编辑：崔婷婷