近年来,中煤三建市政公司发挥自身“盾构+矿建”的独特优势,积极做好转型升级文章,承建了陕西榆林可可盖矿井及选煤厂项目,坚持“智能化建井 建智能矿井”理念,在煤炭资源丰富的西北地区,奏响了一首气势恢宏的智能化建井新乐章。
曾经滚滚乌金出煤海的陕北煤炭基地,长期采用传统的炮掘、综掘建井模式,安全和成本问题日益凸显,为积极响应党中央号召,集安全、智能、绿色、高效四大优势于一身的智能化建井模式应运而生。
2021年5月,可可盖矿井及选煤厂项目正式开工建设,拉开了中煤三建市政公司首次在我国西部煤矿复杂地层智能化建井的序幕。
掘进,跑出“加速度”
煤矿TBM施工具有机械化程度高、施工速度快、节约人力、安全经济等显著优点,尤其是在岩石硬度较大的情况下,掘进速度是常规钻爆法的4—10倍。
长度5445米,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。
摸着石头过河,困难不言而喻,而解决涌水问题便是项目保障正常施工的头等大事。
按照设计,“奋斗号”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,稍有不慎就会造成塌方、涌水、设备被埋和井筒报废等风险。给市政建设者们的勇气和智慧带来极大考验。
针对这一特点,项目管理团队积极与业主单位沟通协调,从科学的研究论证开始,查论文、翻资料、跑现场、看设备、请专家,经过为期近一个月的论证,最终找到一套行之有效的治水方法:采用双回路电源、双回路排水管路、分级排水方案,在主斜井联络巷设置接力水仓,有效遏制了井筒涌水流入TBM迎头,切实解决出渣拉水、皮带打滑难题,确保TBM施工过程中排水系统安全稳定可靠,保障了设备在穿层中安全顺利施工。
市政公司建设者们在2021年7月份掘进461.18米,8月份掘进522.04米,均创纪录;后续又在同年11月单班进尺14.2米,单日进尺40.3米,当月创出TBM盾构掘进812.6米的全国施工新纪录,在实践中不断刷新TBM掘进纪录,实现了一次又一次自我超越。
“智”变,核心竞争力
“TBM施工矿山巷道”作为市政公司“十四五”战略规划的“两个核心竞争力”之一,将是市政公司重要的发展方向和取得高质量发展的重要产业支撑。
矿建项目首次建成“5G+智慧工地”。作为目前矿建领域智能化转型的典型应用,可可盖项目引入“5G+物联网”,率先在业内建成“5G+智慧工地”,打造了包含感知层、网络层、服务层和应用层等结构的矿井建设物联网架构,搭建起基于BIM可视化生产管理运维系统,动态显示矿井生产各项指标,实时监测现场施工人员、车辆及TBM设备动态,并通过AI技术对人员及环境的不安全行为或状态进行自动识别,实现自动化监管设施联合动作,提高应急响应速度和突发事件处置速度,变被动式管理为主动式智能化管理。
科技赋能,树立智能化建井新标杆。“奋斗号”TBM采用全断面机械刀盘全封闭作业法,掘进、出渣、皮带全封闭操作,无外露转动部位;掘进过程实现地面远程操控,井下作业人员仅需进行部分辅助作业,掘进、支护、出渣等主要工序90%以上实现了机械化,井下人员减少了40%,从根本上最大程度消除安全隐患。
“这是一套超级‘聪明’的TBM掘进系统。”可可盖项目部总工程师陈伟说,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。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、电脑远程实时监控各项情况,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。
截至2022年8月初,市政公司可可盖项目已完成掘进4126米,施工形象亮丽,经济效益显著。
“自项目开工以来,中煤三建市政公司聚焦科技创新,推动传统矿建‘智’变,不断用科学技术解决现场实际问题,实现安全实用、少人无人、远程集控、绿色环保等目标。下一步,中煤三建市政公司将继续秉持‘上下求索、激情跨越’的企业精神,争当智能化矿井建设排头兵。”市政公司党委书记牛刚如是说。
成绩代表过去,新的征程就在前方。中煤三建市政公司将以更加坚定的信心和更加饱满的热情,让市政公司“TBM施工矿山巷道”的形象树立在广袤的陕北大地上。(张振宇)
编辑:穆皓
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