陕煤集团首台TBM硬岩掘进机在韩城矿业公司桑树坪矿应用以来，4月9日，创下了圆班掘进进尺17.92米的好成绩，与炮掘相比，掘进速度提高3倍，安全高效，实现快速掘进。

转变观念 加快创新

韩城矿业公司成立于上世纪70年代，煤炭储量丰富，灾害严重。随着矿井开采深度的增加，巷道支护强度增大，传统的炮掘速度慢效率低，影响到安全高效生产。

“韩城矿业公司只有加快煤矿智能化建设，实施科技创新，通过引进新技术、新设备，才能实现减人提效保安全，推进高质量发展。”该公司党委书记、董事长张维新说。

在陕煤集团的支持下，韩城矿业公司着手探索快速掘进新方法，在桑树坪煤矿引进TBM硬岩掘进机设备，2021年12月，设备安装后投入试运行。

持续攻关 解决难题

排矸系统老化、矸石带水，排矸不畅……一系列难题摆在面前。“如何让职工会用？怎么玩转智能化自动化的新设备，让其尽早发挥作用？”成为科研团队和管理人员思考的重点问题。

桑树坪矿生产技术部主管王力强说：“掘进过程中遇到的最大的问题是用水量掌握不好，造成矸石带水量大，导致皮带拉稀货，粘住刀具，粘仓堵仓，影响生产。”科研人员和厂家技术员经过两个多月的试验，终于找到解决办法。在机头内循环水系统中安装了一台反渗透水处理设备，可对刀具降温，实现刀具连续运转。在外循环掘进消尘水系统中，找到进水量与刀盘转速的合适配比，当刀盘转速在每秒4.5米时，进水量控制在每分钟40升，解决了矸粉粘黏问题，既满足井下皮带运输需求，又可降尘消尘。

为了保障排矸畅通，桑树坪煤矿改造了井下北二采区排矸运输系统，扩宽了巷道，增加了梭车数量，应用2.5吨侧卸式矿车，提高运输能力。安装了永磁电滚筒胶带输送机，大大增加了矸石储存能力，减少了矿车周转环节，提高了周转效率。同时，建成了井下机车运输调度系统，在井下运输线安设了指示器、自动道岔装置、机车防撞装置，实现了井下现场遥控控制、地面远程控制和实时监控，有效改善了运输环境，提高了安全系数，确保了车辆安全高效运行。

桑树坪矿抽调30名职工到设备厂家进行45天的理论与实践操作培训。参训职工全过程参与设备组装和监测，请厂家技术人员井下现场教学，开展一对一以师带徒，手把手示范，开办夜校对司机、液压、电气岗位职工进行专业培训，确保设备正常使用。

快速掘进 优势凸显

一个个难题解决后，新设备可正常运行，优势逐渐显现。设备集机、电、传感、信息等技术于一体，能够同时完成破岩、支护、出渣等多项任务，实现流水线作业，具有安全性能好、成巷质量高、掘进速度快等优点。

“设备由刀盘、驱动、推进、出渣、支护、导向、控制等20多个系统构成。刀盘由25把滚刀和4组铲刀组成。设备工作时依靠撑靴撑紧巷壁提供刀盘破岩推力，破碎的岩石通过刀盘铲斗接渣斗进入皮带机，皮带机排出矸石，具有施工安全性好、成巷质量高、除尘效果好等优点。”中国铁建重工集团公司现场服务经理王振发介绍。

在井下TBM主控室，技术人员可对整机进行控制，实现推进、换步、监控、通讯、导向控室操作，显示实时数据和视频监控画面，操作方便快捷。导向系统采用激光靶式，由全站仪、激光靶、棱镜、工控电脑等组成，能实现TBM自主导向及方向偏移监测功能，巷道一次成型。

“TBM自带钻锚平台和液压支架防护系统，3分钟打一个锚杆，15分钟打一个锚索，与传统锚杆钻机相比，安全系数大大提高，支护效率提高3倍，节省了人工，操作起来省时省力。”桑树坪矿综掘一队技术员罗伟说。

“以前矿上采用的炮掘，岩巷掘进月进尺接近80米，采用TBM硬岩掘进机后，一台设备替代了我们钻孔、掘进、支护、运料等好几个作业岗位，最高日进尺达17.92米，3月份月度进尺达220米，掘进效率同比提高3倍以上，巷道一次成型，工程质量达到优良。”桑树坪矿机电动力部副部长、掘进一队队长余峰介绍说。

韩城矿业公司机电动力部部长陈武选介绍：“TBM不仅有效破解了韩城矿业复杂地质条件快速掘进难题，可以缓解生产接续紧张现状，极大提升掘进工作效率，而且让井下作业更安全。”

据了解，陕煤集团首台TBM硬岩掘进机在韩城矿业应用成功后，陕煤集团还将在其他矿业公司推广应用该设备和技术。(程仙芳 杨伟)