9月26日，西山煤電屯蘭礦西翼下組煤區(qū)域底抽巷內(nèi)，一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)正轟鳴作業(yè)。隨著機(jī)頭圓形刀盤的高速旋轉(zhuǎn)，被切割的破碎巖石傾瀉而下。這臺(tái)今年4月投用的掘巷神器，經(jīng)該礦技術(shù)團(tuán)隊(duì)3個(gè)多月攻關(guān)，前不久成功安全穿越8層瓦斯突出煤層，順利抵達(dá)目標(biāo)掘進(jìn)段，為屯蘭礦后續(xù)生產(chǎn)銜接與瓦斯治理掃清了障礙。該盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)廠家表示，屯蘭礦“盾構(gòu)機(jī)連續(xù)穿越多層瓦斯突出煤層”這一案例在全國(guó)實(shí)屬罕見(jiàn)。
“底抽巷是預(yù)先治理煤層瓦斯的關(guān)鍵巷道，是后續(xù)治理瓦斯的安全通道。”屯蘭礦防突區(qū)技術(shù)主管呂振繪介紹，此次盾構(gòu)機(jī)作業(yè)的西翼下組煤底抽巷，穿層段約600m，需穿越8層突出煤層。穿越這類瓦斯含量高、突出風(fēng)險(xiǎn)大的煤層，對(duì)專攻全巖巷道掘進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)而言，是巨大挑戰(zhàn)。
掘巷就得穿越煤層，8層突出煤層該如何穿越？“過(guò)去遇到瓦斯突出煤層，常用‘遠(yuǎn)距離爆破’方式，但對(duì)于重達(dá)500噸的大型盾構(gòu)機(jī)并不適用。”呂振繪解釋，若強(qiáng)行爆破，需多次破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)，且需用大型絞車輔助盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)距離后退。這樣一來(lái)，不僅效率極低，還可能帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。
傳統(tǒng)作業(yè)方式行不通，技術(shù)攻關(guān)來(lái)破局。該礦組建專項(xiàng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合上級(jí)公司及外部專家開(kāi)展多輪專題研討與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，最終形成“分層防控、遠(yuǎn)程作業(yè)、設(shè)備升級(jí)”一整套解決方案——
“一煤一策”精準(zhǔn)治瓦斯。面對(duì)8層煤層、瓦斯含量、地質(zhì)條件的差異，團(tuán)隊(duì)細(xì)化治理顆粒度，為每個(gè)煤層定制了專屬瓦斯防控方案；同時(shí)引進(jìn)一站式瓦斯含量測(cè)定儀，實(shí)現(xiàn)井下瓦斯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)速報(bào)。實(shí)驗(yàn)室24小時(shí)值班，確保煤樣送達(dá)后半小時(shí)內(nèi)出具檢測(cè)結(jié)果，為井下穿煤層作業(yè)制定方案提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
遠(yuǎn)程操控隔空截割。技術(shù)團(tuán)隊(duì)啟用盾構(gòu)機(jī)地面遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)。盾構(gòu)機(jī)截割作業(yè)時(shí)，井下人員全部撤離至安全區(qū)域；待截割完成后，人員再返回進(jìn)行支護(hù)，從源頭規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)。
液壓鉆機(jī)提效保進(jìn)度。技術(shù)團(tuán)隊(duì)啟用盾構(gòu)機(jī)自帶的液壓鉆機(jī)取代傳統(tǒng)氣動(dòng)鉆機(jī)。“利用盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，作業(yè)效率會(huì)更高、穩(wěn)定性更強(qiáng)，比使用傳統(tǒng)氣動(dòng)鉆機(jī)節(jié)省近1/3的作業(yè)時(shí)間，避免了因防突措施滯后而拖延工期。”呂振繪說(shuō)。
據(jù)該礦總工程師李小平介紹，這條一期總長(zhǎng)5000多米的底抽巷，后續(xù)將全程由盾構(gòu)機(jī)施工，效率是傳統(tǒng)炮掘的5倍，能確保后續(xù)正常采掘銜接、縮短瓦斯治理周期。
外部專家表示，屯蘭礦的技術(shù)攻關(guān)成果，不僅為自身后續(xù)安全快速穿過(guò)突出煤層提供了成熟經(jīng)驗(yàn)，更給全國(guó)同類高瓦斯礦井“用盾構(gòu)機(jī)高效安全穿煤掘巷”提供了可復(fù)制、可推廣的范本。
來(lái)源：山西焦煤
