迎难而上 彰显担当

据了解，长期以来，国内主要采用钻爆法和综掘法进行斜井施工，工期长、安全风险高、围岩扰动大、施工质量难以控制等难题，严重制约着煤炭资源开发和优质产能释放。

作为国内煤矿建设行业的龙头企业，中煤三建集团主动适应新形势，联合延长石油公司、铁建重工，率先开启智能化建井新模式。

中煤三建承建的陕西延长石油榆林可可盖煤矿主斜井项目具有“深埋超长、连续下坡、富水高压、地层多变”的特点和难点，也是目前国内煤矿斜井工程施工中埋深最大的大断面、长距离TBM施工作业线。项目中标后，中煤三建立即成立专家团队，加强统筹谋划，制定详细的设计方案，并在施工的过程中不断优化，最终形成可可盖煤矿主斜井敞开式TBM施工关键技术。

通过实地勘探，深入研究施工图纸，项目部制定《可可盖煤矿主斜井施工组织设计》，施工中，采用2个综合班组外加一个维保队24小时轮流作业的方式，并成立了由项目经理、技术主管为首的质量督查小组，全过程跟踪规程、规范、标准的落实情况，发现问题，及时解决，杜绝将隐患遗留到下一个工序，为安全、快速、高质量完成此工程奠定了坚实基础。

打破壁垒 取得成效

陕西延长石油可可盖项目是当时国内外采用敞开式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，攻克了煤矿行业埋深超500m采用斜井施工的行业难题。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。

可可盖主斜井区间长度5.3公里，5.6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。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。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。

自2021年5月底TBM设备步进至始发硐室试掘进以来，中煤三建建设人员克服重重困难，历时10个月零9天完成5335米主斜井掘进任务，平均月度进尺509.7米，高速高效完成主斜井掘进任务。在TBM设备组装期间，仅用时35天完成设备组装调试，打破同类TBM组装时间最快纪录。掘进施工中克服洛河组大面积顶板离层掉落、淋水大、砂泥岩互层糊刀盘、长距离辅助运输和连续出矸等一系列难点，在2021年8月、11月分别创出掘进进尺522.04米和812.6米的全国纪录。

科技加持 创造优势

作为目前矿建领域智能化转型的典型应用，中煤三建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，实现了矿井建设“人-机-环-管-法”的实时、精细、智能管控，创建了全面感知、实时互联、自主决策、智能控制、持续优化的智能化控制新模式，变革了中深部矿井开拓方式，创新了复杂地层斜井敞开式全断面智能掘进安全保障关键技术。

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。

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，项目团队围绕关键技术开展课题攻关，目前已累计发表学术论文10余篇，申报国家发明专利8项（其中3项已授权颁发证书）、实用新型专利17项（其中11项已授权颁发证书），科学研究硕果累累。

可可盖主斜井TBM项目的顺利、高效完成，变革了传统建井工艺技术，填补了煤矿智能化建设的技术空白，实现了我国煤矿智能化建井基础理论、技术装备和工程实践的新突破，开启了我国煤矿开发建设智能化建井新模式。（饶凌峰）

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