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稳经济先锋走进中煤三建市政公司

2022-09-27 09:51:05来源:中华建筑报网作者:刘书卫责任编辑:徐雨晨

  编者按:

  中煤三建市政公司近年来探索创新发展模式,不断完善项目品质管控体系,从更深更广维度推进精益管理。

  为推动我国建筑业高质量发展,总结行业优秀企业科技创新、转型升级经验,本期“稳经济·先锋”聚焦中煤三建市政公司,展现其以创新促发展的尖兵精神。

 

科技赋能添动力 提质增效谱新篇

  台矿用斜井敞开式TBM设备在长沙下线,标志着由中煤三建市政公司承建的陕西延长石油榆林可可盖煤矿主斜井施工正式拉开序幕,也标志着公司在深入贯彻习近平总书记新发展理念之路上迈出了坚实步伐,是具有重大意义的企业发展历史性时刻。

  起步即跨越

  “TBM施工矿山巷道是公司‘十四五’期间制定的两个核心竞争力之一。”中煤三建市政公司总经理张鲁鲁介绍,“本次TBM设备的下线是我们深入贯彻新发展理念,确保公司平稳快速和高质量发展的重要产业支撑。”

稳经济先锋走进中煤三建市政公司

TBM设备组装

  据悉,陕西榆林可可盖煤矿井田位于陕西省榆林市榆阳区,矿井建设规模1000万吨/年,矿井采用斜井开拓方式。中煤三建市政公司主要承担主斜井井筒及附属硐室的掘进、排矸、支护以及与施工相关的明槽含水层降水、壁后注浆、施工设备安撤等,工程准备期6个月,施工期14个月。

  陕西榆林可可盖煤矿主斜井采用明挖+TBM工法施工,全长5304.937米,坡度5.6°,最大埋深517.67米,是典型的大长斜井,具有长距离、大坡度、深覆盖的特点。其中,明槽段施工264米,TBM工法施工段全长5040.937米,创造了煤矿斜井建设最大埋深、最长距离采用TBM施工的记录。

  为安全、快速、高质量完成此工程,中煤三建市政公司在中标后,立即成立专家团队,进行整体谋划,制定详细的方案设计,并在施工的过程中不断优化,最终形成了可可盖煤矿主斜井敞开式TBM施工关键技术。

  TBM有何过人之处?和一般的盾构机有何不同?带着心中的疑问,笔者采访了中煤三建市政公司总工程师王松青。“最大的优势是安全和施工效率。”王松青告诉笔者,“传统的打眼放炮既原始又有极大的危险性,采用盾构掘进则相对安全、高效,而TBM相较于普通的盾构机技术又更为先进,它能实现机、电、液、光、气等系统流水线作业,掘进速度是常规钻爆法的4—10倍。”

  此外,采用TBM工法(全断面岩石掘进机)进行如此长度的斜井施工,对地层的扰动几乎为零,为矿井本质安全和智能化矿井建设创造了有利条件,预计将节约建井周期2—3年,可谓起步即是跨越。

  扫除拦路虎

  陕西延长石油可可盖项目是目前国内外采用敞开式TBM施工的最大埋深、最长距离煤矿斜井,开创了煤矿斜井采用敞开式TBM施工先例。但是,在此之前我国尚无用敞开式TBM方法施工长度和倾角如此之大的井筒工程案例,技术体系在我国尚属空白。摸着石头过河,施工难度不言而喻。

稳经济先锋走进中煤三建市政公司

可可盖项目部生活区

  “区间长度5.3公里,6度下坡,完成整个区间作业意味着TBM设备距离地面的垂直距离要达到540米左右。”总工程师王松青介绍,“TBM将穿过洛河组富水岩层,该岩层具有涌水量大、遇水泥化,强度不足以支撑设备推进力等特点,稍有不慎就会造成栽头、塌方、涌水、设备被埋和井筒报废等风险。”

  为了解决这些难题、满足施工需求,建造之初,设计者们便根据地层特点,对TBM机头设计减重50吨,有效降低栽头风险。同时,在采用敞开式TBM换步时,可重新调整主梁位置,以降低井筒坡度变化引起的卡机风险。同时针对涌水问题,增加二级排水系统,有效将洞内积水排到地表。

  此外,针对可可盖煤矿地层以硬岩为主,抗压强度低、撑靴撑紧困难、围岩自稳能力差等难题,可可盖项目部攻关团队自主研发了刀盘前方定点注浆支护、一键式钻锚、工作轨迹智能控制的混凝土喷射技术等关键技术,实现了掘支协同作业,降低工人劳动强度,改善作业环境,保障作业安全。

稳经济先锋走进中煤三建市政公司

井下施工巷道

  截至目前,TBM掘进不仅实现了安全快速高效,且创造了多项施工记录。2021年7月份掘进461.18米,8月份掘进522.04米,均创纪录,受到了矿方的高度赞扬。11月份,创出TBM盾构掘进812.6米的全国施工新纪录。12月份,又创出单日进尺40.3米,在实践中不断刷新TBM暗硐掘进纪录,实现了一次又一次自我超越。

  智能化推进

  “‘十四五’时期,我们将坚定不移贯彻新发展理念,尤其是在陕西榆林可可盖矿井建设中,必将坚持高起点谋划、高水平管理、高质量发展,致力于推动建成安全、高效、绿色、环保的世界一流智能化矿井。”中煤三建市政公司总经理张鲁鲁表达了对未来的预期。

稳经济先锋走进中煤三建市政公司

安全体验馆

  作为目前矿建领域智能化转型的典型应用,中煤三建市政公司首先在可可盖项目引入了“智慧化平台管理系统”,率先在业内建成5G+智慧工地。该系统应用了物联网、大数据、云计算等前沿科技,智能化设计多达21项,实现了集“探—掘—支—锚—运”于一体的协同作业模式与智能控制系统。

  该系统的应用,初步实现了“施工质量安全管理、进度管控、远程视频监控及AI分析、井下有害有毒气体监测、人员管理、无轨胶轮车安全监测系统”等功能目标。同时,还可以实现“TBM及皮带机远程启停控制”以及“水位超限、排水系统自动启动”,通过智慧化管理系统的引入,提升了工程质量,规避人为因素风险。

  可可盖项目技术经理田青龙表示:“该套管理架构形成了‘人员定位管理—装备智能控制—环境安全监测—智慧工地管理’四位一体的智能化建井管控体系,有效提高了主斜井巷道施工现场的安全管理水平和工程管理效率。”

  除此之外,TBM掘进系统还实现了自动定位、自动掘进、自主纠偏、一键启动等智能化掘进功能,工作人员在地面就可以通过手机、电脑远程实时监控掘进情况和设备状态参数,安全隐患排查处置效率大大提升,实现井上、井下全方位智能化管理,树立了智能化建井的新标杆。

  中煤三建市政公司依托该工程积极开展复杂地质条件下煤矿特长斜井敞开式TBM施工装备及关键技术研究。目前,已初步形成了精准的超前地质预报、高效破岩、运输系统保障、长距离通风、TBM智慧化施工等九项TBM施工全过程关键技术,对实现超长、大坡度煤矿斜井安全、高效、快速掘进提供了可靠保障。

  同时,项目施工研究团队围绕关键技术开展课题攻关,目前依托该研究已发表学术论文10余篇,申报国家发明专利7项(其中2项已授权颁发证书)、实用新型专利17项(其中10项已授权颁发证书),取得了可观的经济和社会效益。(通讯员 刘书卫)

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