全国首个盾构机U型巷道转弯成功

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4月11日，从新元公司传来好消息。随着盾构机主控室的导向测量数据画面由弧度转为直线，标志着新元公司引进的EQS3630（A）全断面掘进机（φ3630mm盾构机）在9110中位瓦斯抽采巷成功完成第二个弧度的转弯施工，纯掘进历时37天。此举不仅是全国煤矿企业首个使用盾构机施工的小半径U型转弯巷道，且巷道最长、坡度最大，还达到了转弯掘进日进尺最高15.1米的佳绩，为岩巷快速掘进积累了宝贵经验。

“相比于直线掘进来说，转弯掘进对机身状态、运输系统和作业步距的要求更高、更精准，加之巷道地质条件是4度12分坡度转弯，施工的难度和强度史无前例。”新元公司副总经理刘冲告诉记者。

据悉，9110中位瓦斯抽采巷道全长3500米，是由两条直线巷道和两个半径为100米的1/4圆弧组成的U型巷道。其中两个半径拐弯处长度分别为160米，U型底部直线长度67米，转弯行程总共387米。“为确保盾构机转弯无偏差，地质测量人员每天都要对盾构机巷道进行测量定向，要随时根据井下实际地质条件和层位对剖面轨迹进行微调，以满足设计和施工需求。本次拐弯段调整坡度合计6次，以确保盾构机刀盘在进入‘U’型拐弯区段时，巷道顶板一直处于稳定的K7砂岩中。”该公司地质测量部副部长张泽宇告诉记者。

今年年初，新元公司就提前规划、超前部署，由总工程师办公室牵头，与厂家、生产技术部、地质测量部等部门的技术人员多次讨论施工流程，召开专题会议，综合考虑巷道的作业空间、后高抽放炮与过应力集中区等方面的影响，并对整个施工流程进行了多次模拟预演，最终研究出一套适用于现场作业条件的施工方案。

为了适应小半径转弯掘进，对主机部分的扭矩梁连接件和油缸方向进行了调整；缩短了盾构机的二运桥架；在二运皮带增加了28组防跑偏架；定制了一批适应转弯的皮带防跑偏装置，并将转弯皮带架全部进行地锚固定，使其在转弯过程中抓地更稳定等等。“盾构机现在施工的转弯路段已经到达1900米的位置，路程偏远，而单轨吊的运输能力直接决定掘进能否正常推进。我们安排专人在规定时间内完成进料、延长轨道，并对单轨吊的电池进行更换和充电等，为正常掘进施工做足充分的准备工作。”该条巷道施工负责人高金川说。他用鼠标切换视频监控画面的内容，然后接着向记者介绍说：“同时，为了确保巷道掘进后掉下的矸石能全部运送出去，盾构机每换步一次，工作人员就要对运输设备进行一次调整，以更好地适应巷道轨迹，确保皮带的连续性。”

此外，该公司与太原理工大学、中国铁建公司合作开发出一套软岩巷道盾构机快速掘进及高效支护关键技术研究。在盾构机经过软岩巷道时，不仅可以实现一次施工2条巷道，还节约了拆除、安装成本，提高了掘进效率。