3月初，春風(fēng)尚未吹散位于太原西部的古交礦區(qū)的寒意，山西焦煤西山煤電屯蘭礦副斜井口卻已沸騰。

當(dāng)披掛紅綢的第一車“蘭盾一號(hào)”部件在機(jī)車牽引下緩緩入井時(shí)，風(fēng)中獵獵作響的道旗如同列隊(duì)的衛(wèi)兵，為這場屬于煤礦的顛覆性變革鼓掌。

半年過去，回憶起那個(gè)歷史性時(shí)刻，屯蘭礦生產(chǎn)技術(shù)部部長劉西煜依舊神采飛揚(yáng)。

8次改稿與1次通過

“蘭盾一號(hào)”獲“準(zhǔn)生證”

屯蘭礦2011年被鑒定為煤與瓦斯突出礦井，也就是業(yè)內(nèi)所說的“雙突”礦井。自此，這個(gè)標(biāo)簽，如同一柄達(dá)摩克利斯之劍，高懸于屯蘭礦之上。

“根據(jù)國家礦山安全監(jiān)察局山西局要求，要想開采8號(hào)、9號(hào)煤，得先采它們的保護(hù)層6號(hào)煤。開采保護(hù)層時(shí)，應(yīng)當(dāng)做到連續(xù)和規(guī)模開采，同時(shí)抽采被保護(hù)層和鄰近層的瓦斯。這就需要在9號(hào)煤底板下10米至15米層位施工一條巖石底抽巷，通過該巷道對(duì)上覆的6號(hào)、8號(hào)、9號(hào)煤的瓦斯進(jìn)行提前治理?！蓖吞m礦生產(chǎn)副礦長周永生的話，道出上馬“蘭盾一號(hào)”的關(guān)鍵原因——一條長達(dá)8968米的西翼下組煤區(qū)域底抽巷。

如何施工這條巷道，成了擺在屯蘭礦面前的難題。用傳統(tǒng)的炮掘，要耗費(fèi)12年時(shí)間；用先進(jìn)的機(jī)掘，也需近6年時(shí)間。時(shí)間，等不起。周永生算了一筆時(shí)間賬：“用盾構(gòu)機(jī)，只需要29.8個(gè)月。”近6年的工期被壓縮至兩年半，搶出來的時(shí)間，能為瓦斯治理贏得戰(zhàn)略主動(dòng)，預(yù)計(jì)可完成57萬米抽采進(jìn)尺，抽采瓦斯1億立方米。

他又算了一筆經(jīng)濟(jì)賬：盾構(gòu)施工效率是炮掘的7至8倍，是機(jī)掘的3至4倍。盡管每米成本高出844元，但其斷面精準(zhǔn)，支護(hù)成本大降。更令人振奮的是，該礦南三下組煤盤區(qū)可因此釋放628萬噸6號(hào)煤，提前開采1504萬噸8號(hào)、9號(hào)煤，避免68.6萬噸煤炭資源因煤柱留設(shè)造成的永久損失。

2023年8月，西山煤電集團(tuán)組織包括屯蘭礦在內(nèi)的幾家礦井相關(guān)人員前往華陽集團(tuán)和山東濟(jì)寧能源集團(tuán)對(duì)盾構(gòu)機(jī)運(yùn)營模式和使用情況進(jìn)行調(diào)研，了解采用盾構(gòu)機(jī)在煤礦巷道掘進(jìn)過程中的優(yōu)勢和存在的問題，以及成本情況。

屯蘭礦申請(qǐng)使用盾構(gòu)機(jī)的方案從初稿到定稿一共改了8次。盾構(gòu)機(jī)能否上馬，決策權(quán)在山西焦煤集團(tuán)?！?023年12月13日，這個(gè)日子我記得可清楚了，礦長帶著我們?nèi)ド轿鹘姑杭瘓F(tuán)總部參加總經(jīng)理辦公會(huì)?！闭f到此處，劉西煜的激動(dòng)之情溢于言表，“那天去的路上，包里放著最新的方案，手心里全是汗。西山煤電集團(tuán)當(dāng)時(shí)申請(qǐng)用盾構(gòu)機(jī)的煤礦有好幾家，就我們一家的申請(qǐng)通過了?！?/span>

立項(xiàng)之后，劉西煜等人馬不停蹄前往西山煤電馬蘭礦、華陽集團(tuán)新景公司、汾西礦業(yè)中興煤業(yè)公司等進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)盾構(gòu)機(jī)的組裝硐室工程、人員配備、施工工藝等進(jìn)行詳細(xì)了解，并制定了符合屯蘭礦實(shí)際的施工組織方案。

項(xiàng)目招標(biāo)過程也非一帆風(fēng)順，2024年3月審定技術(shù)方案后，4月進(jìn)行第一次招標(biāo)，結(jié)果沒有招成。8月開始第二次招標(biāo)，最終確定了江蘇神盾工程機(jī)械有限公司?！榜R蘭礦當(dāng)時(shí)用的就是神盾公司的盾構(gòu)機(jī)，不過那時(shí)候是一代機(jī)，‘蘭盾一號(hào)’已經(jīng)是六代機(jī)。”劉西煜告訴筆者，“2024年10月，廠家就根據(jù)我們礦的實(shí)際情況定制生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)?！?/span>

在確定與神盾公司合作后，屯蘭礦派技術(shù)人員前往廠家進(jìn)行實(shí)地培訓(xùn)，為盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)用做好功課。在等待盾構(gòu)機(jī)“出生”的日子里，屯蘭礦開始為盾構(gòu)機(jī)打造“產(chǎn)房”。“去年8月，我們開始施工150米準(zhǔn)備巷，作為前期盾構(gòu)機(jī)安裝硐室、步進(jìn)硐室、始發(fā)硐室。光底板硬化，我們就用C30混凝土施工了300毫米厚。”劉西煜說。

好馬配好鞍，盾構(gòu)機(jī)交給哪個(gè)隊(duì)組使用成了屯蘭礦需要決定的問題?！伴_拓三隊(duì)出勤率高，隊(duì)長也年輕、優(yōu)秀，礦上就考慮把盾構(gòu)機(jī)交給他們，由他們協(xié)助廠家進(jìn)行組裝、生產(chǎn)?！敝苡郎嬖V筆者，“為支援開拓三隊(duì)，我們還從礦上抽調(diào)了18名近些年入職的大學(xué)生對(duì)其進(jìn)行充實(shí)。”

“蘭盾一號(hào)”長85米，重500噸。這么個(gè)龐然大物只能解體分批次運(yùn)輸，到了井下再一件件組裝起來。“廠家一邊發(fā)貨，我們一邊在井下安裝。從3月4日的第一車，到3月25日的最后一車，共發(fā)了21車?！遍_拓三隊(duì)隊(duì)長田龍告訴筆者。

屯蘭礦收到廠家發(fā)來的零件，就運(yùn)輸下井進(jìn)行組裝。為了確保運(yùn)輸順利，該礦先按照1∶1的比例制作了模型進(jìn)行試運(yùn)輸。“你看，像密封外環(huán)長3018毫米，寬1782毫米，高1930毫米，重11647千克，在零部件里就算長的了。”開拓三隊(duì)技術(shù)副隊(duì)長武永剛指著手機(jī)里的記錄告訴筆者。

“組裝過程中需要吊裝，井下安設(shè)了4臺(tái)氣動(dòng)葫蘆，每臺(tái)可吊重物30噸。盾構(gòu)機(jī)的關(guān)鍵部分在主機(jī)，不光重，而且體積大，需要工作人員注意空間和人員站位。”神盾公司屯蘭礦項(xiàng)目經(jīng)理孫慶春告訴筆者，“你看那80多米長的‘大家伙’，實(shí)際就是大家一節(jié)一節(jié)拼裝起來的?！?/span>

“盾構(gòu)機(jī)上面的螺絲需要用液壓扳手?jǐn)Q緊，比如主梁上的M30螺絲需要用30兆帕的勁，少了、超了都不行。600多個(gè)螺絲，每擰緊一個(gè)，就拿記號(hào)筆做個(gè)記號(hào)?！蔽溆绖傉f道。

11度下坡與8層煤

地心深處的“揭煤闖關(guān)”

4月15日晚，地心深處，一切準(zhǔn)備就緒?！疤m盾一號(hào)”控制臺(tái)內(nèi)，四塊顯示屏上數(shù)據(jù)波動(dòng)。孫慶春神情專注，依次啟動(dòng)泵站、皮帶，整套系統(tǒng)發(fā)出低沉而有力的轟鳴，仿佛鋼鐵猛獸蘇醒前的喘息。

最后，他邀請(qǐng)周永生共同完成歷史性的一刻。周永生深吸一口氣，將標(biāo)有“刀盤啟動(dòng)”的旋鈕用力右扳——?jiǎng)x那間，前方四塊巨大的刀盤仿佛被注入生命，沉穩(wěn)而堅(jiān)定地開始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以每分鐘6轉(zhuǎn)的速度，擠壓著、切割著巖壁，如巨齒將巖石層層啃下。

短暫的寂靜后，只見巖渣通過刀盤溜渣槽源源不斷地被輸送到皮帶機(jī)上，在場的眾人松了一口氣，數(shù)月的奮戰(zhàn)化為臉上的喜悅?！疤m盾一號(hào)”于21點(diǎn)30分啟動(dòng)，到22點(diǎn)40分已鉆進(jìn)1.6米，到23點(diǎn)30分已達(dá)2.5米！“這短短兩小時(shí)的進(jìn)尺，超越了炮掘整整一天的工程量?！蔽溆绖偪粗鴮?shí)時(shí)記錄，語氣中充滿了驚嘆。

根據(jù)屯蘭礦的施工設(shè)計(jì)，盾構(gòu)機(jī)一期工程施工5097米，二期工程施工3871米。其中一期工程中以11度下山施工672米后，至9號(hào)煤下10米位置后落平，其間依次要揭露8層煤。

“從待揭煤層5米前開始，到越過煤層2米后，施工這段區(qū)域就是揭煤過程。根據(jù)防突要求，遠(yuǎn)距離爆破揭煤，人員要在300米外?！蔽溆绖偨o筆者普及揭煤知識(shí)，“之前我們就是打眼放炮，人員都撤到大巷里?！?/span>

對(duì)“蘭盾一號(hào)”真正的挑戰(zhàn)開始了。

5月7日的揭煤作業(yè)，畫面截然不同。孫慶春沒有下井，而是坐在井上集控中心操作臺(tái)前。屏幕上，井下畫面、各項(xiàng)參數(shù)實(shí)時(shí)清晰傳來。他輕推搖桿，指令穿越至數(shù)百米井下，直達(dá)“蘭盾一號(hào)”。

“我們生產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)具有遠(yuǎn)程控制功能，但之前一直沒機(jī)會(huì)用，還是屯蘭礦讓我首次使用了這項(xiàng)功能?！睂O慶春盯著屏幕說道。屏幕那端，是過去最危險(xiǎn)的揭煤環(huán)節(jié)——人員需全部撤至300米外。以往，揭煤是打眼放炮的震天巨響和彌漫的硝煙；如今，是屏幕前冷靜的觀察、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)預(yù)判和無聲的操作。

筆者（右）實(shí)地探訪盾構(gòu)機(jī)控制臺(tái)

“遠(yuǎn)程操控的難點(diǎn)在于預(yù)判，就像高手下棋，要提前想好后面幾步。”孫慶春說。透過屏幕，我們看到刀盤平穩(wěn)切割著煤層，沒有劇烈的震動(dòng)，沒有彌漫的粉塵，沒有四散的硝煙，只有數(shù)據(jù)平穩(wěn)跳動(dòng)和皮帶有序出渣。

每次揭煤過后，經(jīng)過各項(xiàng)檢測確認(rèn)工作面安全，人員再從大巷進(jìn)入工作面進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。“看著弟兄們上坡下坡，又累又熱，但是起碼安全。干咱這行，安全最重要?！碧稞埜嬖V筆者，“盾構(gòu)機(jī)是個(gè)‘吃硬不吃軟’的家伙，巖石硬一些不怕，就怕煤和軟巖?！?/span>

“盾構(gòu)機(jī)大角度穿過這么多層煤，我們算得上全國首例?！眲⑽黛险f，“困難在意料之中，也在可控范圍內(nèi)。只要思想不滑坡，辦法總比困難多?！?/span>

在揭煤期間，為了加強(qiáng)現(xiàn)場管理，大家想了很多辦法。例如，煤幫硬度小，為了不讓盾構(gòu)機(jī)撐靴時(shí)直接擠壓煤幫造成垮幫，工人們?cè)诿簬偷闹ёo(hù)網(wǎng)上提前綁好2.5米長的方木；地質(zhì)條件不好的時(shí)候，關(guān)鍵在加強(qiáng)支護(hù)，開拓三隊(duì)把原支護(hù)排距縮小為0.8米的同時(shí)上雙層網(wǎng)，先掛高強(qiáng)護(hù)表網(wǎng)防止碎渣落下，再掛一層鋼筋網(wǎng)，每隔3排打一根注漿錨索并及時(shí)注漿。

截至目前，“蘭盾一號(hào)”單日進(jìn)尺最高15米，單班進(jìn)尺最高9米，共進(jìn)尺837.7米。

從“扛鉆機(jī)”到“按按鈕”

開掘工作的環(huán)境之變

聽完大家的講述，筆者迫不及待想前往井下一睹“蘭盾一號(hào)”的真容。

經(jīng)過層層審批，9月2日中午，筆者跟隨聯(lián)保人屯蘭礦黨委宣傳部部長王鵬前往井下，在井口遇到屯蘭礦開拓副總工程師馬建明，便一同前往。

從井口到井下車場需要乘坐罐籠。朝外望去，只見筆直的鋼架一節(jié)一節(jié)連接起來在眼前上升，速度從慢到快再到慢。待罐籠停穩(wěn)后，卷簾拉起，便到達(dá)井下車場?！斑@有280米高，相當(dāng)于70層樓。”馬建明告訴筆者。

換乘小火車10多分鐘后，便到達(dá)開拓三隊(duì)的工作面。在盾構(gòu)機(jī)始發(fā)位置，筆者看到一根鐵軌在一根根鐵索和錨桿的拉力下懸掛在頂板正下方，而鐵軌下方，吊掛著一節(jié)纜車車廂?！澳阋沁t幾天來，往里走就能坐這個(gè)單軌吊了。這條施工的巷道設(shè)計(jì)5000多米，越往后施工，工人要走的路越遠(yuǎn)。到時(shí)候上下班坐上單軌吊，能省不少事?！瘪R建明告訴筆者，“目前它的主要功能是運(yùn)料。要沒它的話，那些材料都得弟兄們往工作面背，有了它可是給弟兄們省不少事。”

筆者了解到，這臺(tái)大功率防爆柴油無人駕駛單軌吊機(jī)車，運(yùn)行長度隨著開掘工作深入逐步延長。它不僅能運(yùn)輸材料、人員和設(shè)備，還可以完成井下設(shè)備的提升、吊裝等工作，能在多岔道、多彎道、狹窄斷面、變坡起伏、底鼓巷道等環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行，操作維護(hù)方便。

看罷單軌吊，馬建明用頭頂?shù)臒艋瘟嘶蜗锏乐醒氲钠В骸岸軜?gòu)機(jī)進(jìn)尺快，出渣就成了問題。咱按一天進(jìn)尺10米算，一天出渣近150立方米。用礦車出渣的話，一天就得上百車。你看，這大坡還沒絞車，礦車出渣根本行不通。”馬建明邊算邊對(duì)筆者講，“后來我們想到南四盤區(qū)有個(gè)30米深的煤庫空閑著，可以通過煤庫下面的排矸皮帶往井外運(yùn)渣，于是就有了現(xiàn)在的皮帶出渣。”

“打眼放炮，推車落道?！边@是人們常用來調(diào)侃開拓隊(duì)的話，盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)用完全改變了開拓三隊(duì)在人們心中的印象。

剛上盾構(gòu)機(jī)的平臺(tái)，就看到碼放整齊的錨桿躺在一個(gè)小集裝箱里。“這就是咱們看到的單軌吊運(yùn)下來的，運(yùn)下來后整箱放在這里。這些材料，工人們隨用隨取，用完后再用單軌吊把空箱子運(yùn)上去，還省去了卸車環(huán)節(jié)。”王鵬告訴筆者。

在平臺(tái)上走了不久，筆者便看到“蘭盾一號(hào)”控制臺(tái)，這可是它的“大腦”。正面四塊屏幕上，顯示著視頻監(jiān)控、各項(xiàng)參數(shù)。屏幕下有51個(gè)扳鈕、按鈕，讓人應(yīng)接不暇?！斑@兒顯示的是功率為30千瓦的除塵風(fēng)機(jī)，一會(huì)兒你到前面就能看到，它可以吸除巷道中的粉塵?！瘪R建明指著左上角的屏幕告訴筆者，“以前炮掘后，巷道里的煤塵嗆得人睜不開眼。下班洗臉，毛巾一擰全是黑水，咳出的痰都是黑的?！边@位和開拓、掘進(jìn)打了幾十年交道的開拓副總工程師，最清楚粉塵的厲害?，F(xiàn)在站在盾構(gòu)機(jī)旁，刀盤的噴霧像細(xì)雨一樣灑下來，支護(hù)盾頂噴霧、防塵板，再加上兩臺(tái)大功率除塵風(fēng)機(jī)持續(xù)工作，巷道空氣比以前清爽多了?！案闪藥资昃蜻M(jìn)工作，能呼吸得這么痛快，是頭一次?！瘪R建明感慨道。

“你聽，現(xiàn)在咱們正常說話，聽得清清楚楚?！瘪R建明說，“以前掘進(jìn)機(jī)、錨桿機(jī)噪音震耳，時(shí)間長了有些人會(huì)耳鳴，戴耳塞又聽不清彼此說什么，交流全靠吼。”如今，這里只有皮帶運(yùn)輸?shù)牡统谅暫蜋C(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻嗡鳴聲。盾構(gòu)機(jī)給馬建明帶來的最直觀的感受，就是“靜”與“凈”。

這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)上有6臺(tái)液壓錨桿鉆機(jī)，正常情況下每臺(tái)錨桿機(jī)配備2個(gè)人。1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)鉆機(jī)用來打錨桿，2號(hào)鉆機(jī)打錨索。6號(hào)鉆機(jī)也打錨桿，不過它是用來服務(wù)單軌吊的。

盾構(gòu)機(jī)二平臺(tái)上的5號(hào)、6號(hào)液壓錨桿鉆機(jī)

在盾構(gòu)機(jī)平臺(tái)上，支護(hù)工靳艷波正操作著6號(hào)液壓錨桿鉆機(jī)。他雙手握著一個(gè)平板電腦大小的操控器，右手拇指輕輕撥動(dòng)搖桿，鉆機(jī)便開始精準(zhǔn)移動(dòng)、定位。接下來的鉆孔，一氣呵成。

靳艷波是2008年入礦的“老開拓”，從扛著八九十斤重的氣動(dòng)錨桿機(jī)在巷道里深一腳淺一腳走來，到今天“玩”著電液控“高科技”，他感觸頗深?！耙郧澳鞘羌凅w力活，一身汗一身泥，打完一根錨桿胳膊都抖?！彼牧伺牟倏仄?，臉上是自豪的笑容，“現(xiàn)在是技術(shù)活，輕省多了！”

旁邊的大學(xué)生支護(hù)工呂杰補(bǔ)充道：“以前用氣動(dòng)鉆機(jī)打一根錨桿需要15分鐘，現(xiàn)在操作液壓鉆機(jī)就跟打游戲似的，9分鐘搞定。收入還和進(jìn)尺掛鉤，咱們掙得也多了?！眳谓軓木蜻M(jìn)隊(duì)被抽調(diào)來支援，是礦上為迎接新裝備所做的人才儲(chǔ)備。

“現(xiàn)在和之前工序不一樣了。以前打完錨桿，掘進(jìn)機(jī)才能開始作業(yè)，掘進(jìn)機(jī)停了，我們才能打錨桿。換了盾構(gòu)機(jī)，我們可以并行施工。”田龍看著這群“寶貝”大學(xué)生，很是欣慰，“他們腦子活，上手快。我們建立了獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)大家盡快熟練使用新設(shè)備。盾構(gòu)機(jī)跑得快，目前最多一天進(jìn)尺15米，支護(hù)必須跟上，我們不能拖后腿！”

當(dāng)然，使用盾構(gòu)機(jī)后也有“甜蜜的煩惱”。由于設(shè)備密集散熱，工作面溫度比大巷高了些。“送飯工得多背水，咱還發(fā)了藿香正氣水。”田龍笑著打開一個(gè)工具箱，里面的兩個(gè)保溫桶里分別放著熱水和涼水。

在今年初召開的職代會(huì)、工作會(huì)上，山西焦煤集團(tuán)黨委明確提出，要堅(jiān)定走“安全集約高效綠色智能生產(chǎn)”發(fā)展之路，奮力實(shí)現(xiàn)“四個(gè)目標(biāo)”，即減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度、減少員工作業(yè)時(shí)間、讓員工遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域、將危險(xiǎn)區(qū)域變?yōu)榘踩珔^(qū)域。

出井的路上，11度的坡道是必經(jīng)之路。在筆者印象里，11度不過是量角器里那一點(diǎn)點(diǎn)角度，但真爬起來，中途還是要歇幾步，只能一邊拉著那貼心的助力繩，一邊喘著粗氣，不時(shí)看看頭頂?shù)睦锍膛?。?00米處時(shí)，王鵬說：“咱倆在這歇會(huì)兒，歇完一口氣上去。”

爬完11度的陡坡，乘人車、坐罐籠，重返地面。交還礦燈時(shí)，恰遇剛下早班的劉西煜。去往澡堂的路上，他語氣堅(jiān)定地說：“礦長說了，要干，就干到最好。我們要把這個(gè)盾構(gòu)工作面打造成高標(biāo)準(zhǔn)的示范工作面?，F(xiàn)在很多目光都關(guān)注著我們，這是在為我們礦南六盤區(qū)未來的開發(fā)蹚路子、攢經(jīng)驗(yàn)?！?/span>

他的身影消失在樓梯轉(zhuǎn)角，那句話卻留在空中。“蘭盾一號(hào)”的征程，不僅僅是在挖掘一條巖石巷道，更是在開拓一條通往未來的路。

新質(zhì)生產(chǎn)力是什么？在屯蘭礦的地心深處，它不是一句口號(hào)，是刀盤切割巖壁時(shí)迸發(fā)的力量，是屏幕上參數(shù)跳動(dòng)時(shí)科技的賦能，是液壓鉆機(jī)精準(zhǔn)鉆孔時(shí)的那份輕省，更是礦工臉上那抹自信的笑容。它帶來安全、效率，更帶來無可替代的——?jiǎng)趧?dòng)者的尊嚴(yán)。

作者：劉志彪 版面編輯：王麗麗

編輯

來源：中國煤炭報(bào)

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