在陜西延長(zhǎng)石油榆林可可蓋煤礦,有著國(guó)內(nèi)最大的煤礦主斜井——井筒設(shè)計(jì)長(zhǎng)度5500米,高差約537米。如何在井下長(zhǎng)距離斜巷掘進(jìn)過(guò)程中,保證渣土的高效率、連續(xù)性運(yùn)輸,成了行業(yè)頭等難題之一。今年5月,在上海煤科提供的TBM配套長(zhǎng)距離連續(xù)輸送機(jī)幫助下,這一難題被徹底解決,并創(chuàng)造了TBM月掘進(jìn)進(jìn)尺812.6米的全國(guó)紀(jì)錄,大大提高了煤礦井下斜巷掘進(jìn)效率。

TBM被稱為全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī),常用于巖石地層隧道的快速掘進(jìn)。上海煤科運(yùn)輸中心總經(jīng)理戴建立介紹說(shuō),過(guò)去煤礦掘進(jìn)過(guò)程中,一般采用礦車來(lái)運(yùn)輸渣土,這種非連續(xù)性的運(yùn)輸方式不但運(yùn)量小,效率低,還存在安全隱患。而普通TBM配套連續(xù)帶式輸送機(jī)雖然效率更高,但大多數(shù)都是近水平運(yùn)輸,要想運(yùn)用在長(zhǎng)度5500米、高差達(dá)537米且作業(yè)強(qiáng)度更大、作業(yè)環(huán)境更差的煤礦井下斜井中,對(duì)TBM配套連續(xù)輸送機(jī)的功率、結(jié)構(gòu)等都是巨大的挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹,從2017年,上海煤科就開(kāi)始著手TBM配套長(zhǎng)距離連續(xù)帶式輸送機(jī)的研發(fā),并在成都地鐵、青島地鐵、中鐵11局等TBM隧道工程中得到了應(yīng)用。由于煤礦井地下地形復(fù)雜,需要穿過(guò)透水層、斷崖層等地形,并且維護(hù)條件復(fù)雜,對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性要求極高。此外,5500米的運(yùn)輸長(zhǎng)度和537米的高差,要求設(shè)備功率高達(dá)一般帶式輸送機(jī)的近10倍,使得TBM配套連續(xù)輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比一般帶式輸送機(jī)復(fù)雜得多。

更重要的是,隨著TBM不斷往前推進(jìn),要求帶式輸送機(jī)機(jī)尾在不停機(jī)條件下跟隨TBM一同向前延伸。因此,上海煤科為了滿足同步延伸的個(gè)性化需求,創(chuàng)新設(shè)計(jì)了六維度自動(dòng)對(duì)中同步延伸機(jī)尾裝置,自動(dòng)檢測(cè)滾筒位置狀態(tài),三組油缸自動(dòng)調(diào)整機(jī)尾滾筒六維度位置,有效防止機(jī)尾裝置在同步延伸過(guò)程的跑偏。

在上海煤科研發(fā)團(tuán)隊(duì)的不斷努力下,連續(xù)帶式輸送機(jī)創(chuàng)新設(shè)計(jì)了自動(dòng)雙托輪改向托輥裝置、大容量多層儲(chǔ)帶裝置、自動(dòng)放帶裝置以及機(jī)尾不停機(jī)輔助延伸裝置,實(shí)現(xiàn)了帶寬1m、運(yùn)量560t/h、帶速3.15m/s、長(zhǎng)度5500m、傾角5.6°、儲(chǔ)帶長(zhǎng)度500m的優(yōu)秀運(yùn)輸性能。

TBM配套連續(xù)輸送機(jī)在國(guó)內(nèi)最大煤礦主斜井中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了井下長(zhǎng)距離斜井掘進(jìn)過(guò)程中渣土的連續(xù)運(yùn)輸,并將掘進(jìn)效率提高了近3倍,大大提高出渣效率,加快施工進(jìn)度,幫助可可蓋煤礦主斜井井筒掘進(jìn)施工創(chuàng)出TBM月掘進(jìn)進(jìn)尺812.6米的全國(guó)紀(jì)錄,標(biāo)志著我國(guó)煤礦井下(斜井)快速掘進(jìn)效率進(jìn)入新臺(tái)階。為此,中煤第三建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司可可蓋煤礦還特地發(fā)來(lái)感謝信。

此外,近幾年,上海煤科堅(jiān)持滿足用戶個(gè)性化需求,不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新升級(jí),將研制的TBM/盾構(gòu)配套連續(xù)帶式輸送機(jī)推廣到煤礦、引水工程、城市管廊、地鐵隧道等多個(gè)工程項(xiàng)目上,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。該產(chǎn)品技術(shù)成果曾獲2021年度中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。