北方重工為山東新汶礦業(yè)集團(tuán)新巨龍礦區(qū)開發(fā)研制的EGC6330全斷面掘進(jìn)機(jī)是世界第一臺應(yīng)用于大埋深、長距離煤礦巖巷施工的大直徑全斷面掘進(jìn)機(jī)。
該機(jī)的研制成功填補了中國敞開式TBM在大直徑、大埋深、長距離煤礦巷道施工的空白。該掘進(jìn)機(jī)開挖直徑6.33米,施工深度為地下980米,整機(jī)總長度86米,整機(jī)重量700噸,刀盤驅(qū)動功率1800kW,刀盤工作扭矩3232kNm,主推進(jìn)力17500kN。
北方重工以技術(shù)創(chuàng)新為發(fā)展方向,加大研發(fā)力度,特別在煤炭巷道施工領(lǐng)域進(jìn)行了革命性的創(chuàng)造,率先將QMJ4260矩形煤巷掘進(jìn)機(jī)、QJYC045M煤巷掘進(jìn)機(jī)等全斷面掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用到煤礦巷道施工領(lǐng)域,在世界煤炭領(lǐng)域開創(chuàng)了煤巷施工的新裝備、新工法、新工藝、新時代。
該設(shè)備是世界第一臺應(yīng)用于我國煤礦巖巷施工的全斷面掘進(jìn)機(jī),是我國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的敞開式煤巷巖石掘進(jìn)機(jī),是我國第一次引領(lǐng)世界煤礦巖巷施工重大技術(shù)變革的技術(shù)裝備。該設(shè)備為解決我國煤礦發(fā)展的巖巷施工瓶頸問題,奠定了堅實基礎(chǔ),是我國煤礦采掘裝備發(fā)展的一個重要里程碑。該設(shè)備的研制實現(xiàn)了我國煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)在大直徑、大埋深、復(fù)雜地層施工的新突破, 該設(shè)備特殊的主梁設(shè)計,解決了支護(hù)錨桿必須通過隧道截面中心線的施工難題,此項技術(shù)在國內(nèi)以往的TBM工程中從未做到過。該設(shè)備同時解決了支護(hù)速度跟不上掘進(jìn)速度的老難題,設(shè)計掘進(jìn)速度500-800m/月。用懸臂掘進(jìn)機(jī)施工,月進(jìn)尺約為60 m ~250m,當(dāng)巖石單軸抗壓強(qiáng)度大于70MPa后,只能采用爆破法,月進(jìn)尺不到100m,并且施工過程中灰塵極大,嚴(yán)重影響工人身體健康。
北方重工研制的QJYC045M煤礦巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)采用盤形滾刀破巖機(jī)理,利用全斷面刀盤一次破巖成洞,將水平梁敞開式TBM掘進(jìn)機(jī)與煤礦運輸、支護(hù)等特殊施工要求相結(jié)合,集掘進(jìn)、出渣、支護(hù)、除塵、通風(fēng)、導(dǎo)向、防爆技術(shù)于一體,是高度機(jī)械化、自動化的煤礦巖巷施工設(shè)備,是世界首臺在煤礦巖巷施工作業(yè)中使用全斷面掘進(jìn)機(jī)。
該設(shè)備采用刀盤噴水、除塵風(fēng)機(jī)聯(lián)合作業(yè)除塵,并且特殊設(shè)計了隔離板將粉塵空間與工人施工空間隔離,徹底解決了施工過程中粉塵大的難題,極大改善了工人工作環(huán)境。
該設(shè)備極大提高了煤礦巖巷施工效率、降低了工人勞動強(qiáng)度、改善了工人作業(yè)環(huán)境,
今天下線驗收的這臺直徑Φ6.33米煤礦巷道巖巷掘進(jìn)機(jī),無論在斷面直徑還是在性能指標(biāo)等方面都有了進(jìn)一步的提升和創(chuàng)新,在世界煤炭能源領(lǐng)域開創(chuàng)了煤炭巷道革命的新時代。
北方重工煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的具體特點和優(yōu)勢體現(xiàn)在如下諸方面:
1、具有良好的人機(jī)安全性
煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)上裝有隨動式筋排支護(hù)系統(tǒng)
煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)設(shè)備上配有多點高效通風(fēng)除塵系統(tǒng)。
煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤表面多點配置的霧化噴水降塵系統(tǒng)。
煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)各機(jī)電系統(tǒng)部件及TBM整機(jī)經(jīng)過嚴(yán)格的煤礦安全防爆資質(zhì)認(rèn)證。
2、具有掘進(jìn)能力和速度的高效性
煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)設(shè)計的理論掘進(jìn)能力可達(dá)5.4m/h。在100MPa以內(nèi),圍巖完整性好的地層直徑在φ4~φ6m系列煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)平均月進(jìn)尺接近或超過1000m/月是非常值得樂觀預(yù)期的指標(biāo)。在水工隧洞施工中φ6m的煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)曾經(jīng)創(chuàng)下1209.8m的施工掘進(jìn)紀(jì)錄。如果有軟弱圍巖或斷層及破碎帶的影響,施工支護(hù)要耗費較大的工時。φ6.33m煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)綜合掘進(jìn)效率也可以達(dá)到600m/月。相比傳統(tǒng)鉆爆法或綜掘機(jī)施工的80~120m/月。煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)的高效優(yōu)勢是革命性的。
3、傳統(tǒng)工法無可比擬的巖石硬度適應(yīng)性
當(dāng)煤巷巷道圍巖的硬度超過80MPa時,傳統(tǒng)的懸臂式綜掘機(jī)施工掘進(jìn)基本上是“0”進(jìn)尺,同時還伴隨著大量的截齒消耗。煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)可以應(yīng)對高達(dá)200MPa的巖石地層掘進(jìn),沒有任何阻攔能力。
4、全斷面掘進(jìn)成洞洞型質(zhì)量好
煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)全圓斷面整體一次成型,成型的洞壁弧線完整性好,洞壁表面圓整光滑,對礦車軌道的鋪設(shè)創(chuàng)造了良好的條件打下了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。
5、具有人性化環(huán)保理念
煤礦巷道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤具有噴霧消塵系統(tǒng),相比鉆爆法施工煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)有著安全舒適的作業(yè)環(huán)境,同時對巖體和周邊構(gòu)筑擾動小,更具有人性化環(huán)保施工理念。
6、針對性設(shè)計工程接口適應(yīng)靈動
北方重工具有多年全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)開發(fā)研制經(jīng)驗,目前是世界唯一一家經(jīng)過針對性進(jìn)行煤巷巖巷掘進(jìn)機(jī)開發(fā)研制的專業(yè)公司,率先將TBM應(yīng)用于煤礦巷道施工,并取得成功應(yīng)用的企業(yè)。在淮南煤業(yè)集團(tuán)煤巷項目成功的基礎(chǔ)上,近幾年又不斷豐富和拓展了新的機(jī)型,行成了系列化設(shè)計??筛鶕?jù)用戶需求定制化匹配設(shè)計網(wǎng)片、拱架、錨桿、超前鉆探、同步噴混等系統(tǒng)。并可針對工程的下井運輸、現(xiàn)場組裝、始發(fā)、拆解、轉(zhuǎn)場等特殊要求提供全套的解決方案。