近日,长平公司“晋控装备盾3号”盾构机成功攻克拐弯穿层技术难关,在五盘区煤层变薄区精准完成90°拐弯,安全跨越西回风一巷,顺利进入底抽巷位置施工。此次突破验证了矿用盾构机在复杂地质条件下的适应能力,为类似条件下的巷道施工积累了宝贵经验。

作为该公司推进“四新”应用的重点装备,“晋控装备盾3号”自始发以来,一直承担着提升岩巷掘进效率的重要任务。然而,根据矿井整体规划,施工路线需在五盘区完成一次难度极大的拐弯穿层作业。该区域地质条件复杂,不仅涉及设备姿态的精细调整,还需确保临近巷道的安全,是全线施工的“咽喉”环节。
面对盾构机拐弯施工的技术挑战,该公司技术团队坚持科学规划、精准施策。为降低施工难度与揭煤风险,技术团队在精细地质勘探基础上,创新选择在五盘区煤层变薄带实施拐弯穿层作业,充分利用地质条件优势,有效规避大面积揭煤带来的瓦斯管控风险。
在转弯半径的确定上,技术团队反复论证,尽管盾构机设计极限转弯半径为80米,但若按此施工,不仅单日进尺会下降,更会导致新掘巷道与下方53131巷及西回风一巷形成三重交叉重叠区,引发围岩应力集中。经综合评估,技术团队最终选定120米转弯半径,成功规避交叉重叠风险,实现安全与效率的双重平衡。

施工中,盾构机需跨越下方西回风一巷,既要确保层间距安全,又要尽快在煤层变薄区揭煤进入目标层位。为此,该公司打出一套技术“组合拳”:实施超前探测,在西回风一巷、西排矸巷对穿层段区域开展精准钻探,提前查明煤层赋存情况,并利用盾构机地面远控系统实时掌握煤层变化,为顺利推进扫清地质盲区。开展设备姿态预调,提前调整盾构机铰接梁,使设备进入拐弯姿态;在距跨越点40米处即开始下行坡度调整,在确保临近巷道安全层间距的前提下,使设备尽快揭煤进入目标层位。预先设计路线并精准调控姿态,提前在图纸上规划下穿坡度调整方案,根据实际掘进与设计的差异及时调整;针对拐弯方位控制,及时核对现场与设计方案的误差,实现掘进路线与设计方案“厘米级”精度。
除核心姿态控制外,该公司同步强化系统性保障,针对下山掘进坡度大、可能出现涌水的风险,技术团队提前完善排水系统建设,确保迎头积水及时排出,有效消除水患隐患。
从“极限挑战”到“精准突围”,“晋控装备盾3号”此次成功实现拐弯穿层,不仅是一次重大技术突破,更形成了一套涵盖方案设计、路线优化、超前探测、姿态调控、系统保障的完整解决方案。相关经验将为企业后续盾构机引进与应用提供有力支撑,助力岩巷施工在复杂地质条件下实现安全与效率的双重突破。