在陜西延長石油榆林可可蓋煤礦,有著國內(nèi)最大的煤礦主斜井——井筒設(shè)計長度5500m,高差約537m。如何在井下長距離斜巷掘進(jìn)過程中,保證渣土的高效率、連續(xù)性運(yùn)輸,成為行業(yè)頭等難題之一。2022 年5 月份,在上海煤科提供的TBM 配套長距離連續(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812.6m的全國紀(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)。過去煤礦掘進(jìn)過程中,一般采用礦車來運(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)用在長度5500m、高差達(dá)537m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)。
由于煤礦井下地形復(fù)雜,需要穿過透水層、斷崖層等地形,并且維護(hù)條件復(fù)雜,對設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性要求極高。此外,5500m 的運(yùn)輸長度和537m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性化需求,創(chuàng)新設(shè)計了六維度自動對中同步延伸機(jī)尾裝置,自動檢測滾筒位置狀態(tài),三組油缸自動調(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程的跑偏。
在上海煤科研發(fā)團(tuán)隊的不斷努力下,連續(xù)帶式輸送機(jī)創(chuàng)新設(shè)計了自動雙托輪改向托輥裝置、大容量多層儲帶裝置、自動放帶裝置以及機(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、長度5500m、傾角5.6°、儲帶長度500m 的優(yōu)秀運(yùn)輸性能。
TBM配套連續(xù)輸送機(jī)在國內(nèi)最大煤礦主斜井中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了井下長距離斜井掘進(jìn)過程中渣土的連續(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812.6m的全國紀(jì)錄,標(biāo)志著我國煤礦井下(斜井)快速掘進(jìn)效率進(jìn)入新臺階。