12月22日上午，我國第一座采用全斷面隧道掘進機TBM施工的煤礦斜井----神華神東補連塔礦2號副井順利貫通，這標志著我國礦用斜井設計施工與裝備技術已經達到世界先進水平。
記者從中國鐵建股份有限公司獲悉，12月22日上午，我國第一座采用全斷面隧道掘進機TBM施工的煤礦斜井----神華神東補連塔礦2號副井順利貫通，這標志著我國礦用斜井設計施工與裝備技術已經達到世界先進水平。
據悉，該技術填補了我國TBM在長距離大坡度煤礦斜井建設領域的技術空白，開創了煤礦斜井施工新模式，是煤礦建井模式的革命性變革，驗證了TBM施工煤礦斜井的關鍵技術和理論，對促進我國深層煤炭資源開發具有重大意義。
隨著國家嚴格控制中東部地區煤炭資源開發，以內蒙古、新疆等西部地區為重點，中國此前已經計劃建設十個左右億噸級能源基地，倡導綠色礦山、數字礦山建設，大力發展煤炭資源深加工產業。
然而，由于我國淺埋層煤炭資源開發殆盡，待開發的煤炭資源大多處于深埋層，地質條件復雜，如果依然采用傳統的鉆爆法或凍結法進行礦井開拓，其施工進度慢70~100米/月、造價和運營成本高、安全管理難度大、以及巷道成型質量差等缺點已無法滿足現代化礦井建設需要。因此，建設長距離大坡度的煤礦斜井是我國大型深煤層礦井工程的發展趨勢。
“十二五”期間，國家科技支撐計劃礦產資源高效勘探與開發方向確定了“盾構施工煤礦長距離斜井關鍵技術研究與示范”重點課題，并選取了神東補連塔煤礦斜井作為該項目的依托工程。
補連塔煤礦位于內蒙古鄂爾多斯市伊金霍洛旗，是我國優質煤炭資源重點區域，該區域煤炭總資源儲量超過200億噸，將規劃建設2~3個年產億噸級煤炭的現代化礦區。
如果按照傳統的煤礦斜井建井工法，月進尺僅約100米。但如果使用TBM，其掘進速度是傳統施工進度的4~5倍。如果煤層埋深加大，斜井長度就更長，采用TBM施工進度優勢就會更明顯。同時，由于TBM掘進同步實施管片襯砌，成井質量高，設計壽命可達70年，礦井后期的運營及維護成本較傳統工法成型的斜井下降50%以上。
施工方中國鐵建十一局項目負責人張開順在現場介紹，斜井工程自2015年6月11日掘進以來，在開挖直徑7.62米，-9.5%連續下坡，同步管片襯砌的工程條件下，創下最高月進尺639米的世界紀錄，和連續4個月月進尺超過500米的業績，僅用半年時間，順利貫通了2733米長的神東補連塔礦2號副井。
設計方中國鐵建鐵四院神東項目設計總體負責人游龍飛表示，在工程設計過程中，針對長距離、大坡度斜井安全性和耐久性設計難題，研究提出了限壓排放的差異性防水結構、能適應地層變形的管片襯砌結構等設計理念，通過實施斜井管片壁后分區域分類型注漿等技術方案，解決了長距離、大坡度斜井的工程建設難題。
煤礦行業有關專家認為，由于可實現帶式輸送機連續輸送，單個斜井巷道最大運煤能力可達2000萬噸/年，較同規格斜井巷道非連續輸送的運煤能力高出近一倍。因此，斜井開拓將是億噸級礦區的主要建井模式，同時也是我國大型深煤層礦井工程的發展趨勢。而在煤礦建井領域應用TBM工法，對于推動長距離斜井安全優質高效施工意義重大。
中國鐵建副總裁夏國斌稱，中國鐵建和神華集團依托國家科技支撐計劃“盾構施工煤礦長距離斜井關鍵技術研究與示范”、“大直徑全斷面硬巖掘進機關鍵技術研究及應用”和“長距離大坡度斜井TBM關鍵技術研究”等項目支持，結合試驗工程地質條件進行關鍵技術研究和科技攻關，開展了TBM選型配置、斜向始發、斜井連續快速施工、地下原位拆解、數字化遠程監控、不良地段綜合處置、斜井結構等課題研究，研究成果在神華神東補連塔煤礦斜井工程中得到了驗證和成功應用。中國鐵建旗下的中鐵十一局、中鐵建大橋局集團、中鐵第四勘察設計院、鐵建重工等在煤礦建井中從工程設計、裝備制造到工程施工實現了協同創新的重大突破，改變了我國乃至世界礦用斜井建設模式。
目前，盾構/TBM已逐漸成為我國城市地鐵、鐵路隧道、引水隧洞等基礎設施建設的重要設備，但盾構/TBM在煤礦斜井等礦山建設工程領域的成功應用卻長期處于空白，研究先進的礦井建設技術、提高煤炭開發效率是我國資源開發技術領域的重大課題。（陳澄）
來源：一財網
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