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中煤建设集团向地下2000米“进军”
字号:[    ] 发布时间:2022-12-01 10:08:54 来源:中煤集团 发布人:刘一鸣

  2022年10月,全国首台直径5.5米、可满足井深1900米以上提升能力的提升机,在中煤建设集团三处承建的山东黄金集团三山岛金矿正式投入使用,与企业自主研制的国内最大凿井Ⅷ型井架、国内首个立井施工智能化管控平台协同发力,正在快速掘进设计深度1915米、净径10.5米的三山岛金矿副井井筒,建成后将成为国内乃至亚洲地区最深的立井。


国内最大提升机

  虽然拥有了施工19个千米深立井工程的成熟经验,但是面对国内首个设计深度超1600m的超大、超深立井,又是业内首屈一指的“高精尖”工程,三处的建设者们知道只是沿用曾经的经验技术是远远不够的。他们抽调机电专家、技术人才、施工骨干等组建项目团队,详细分析复杂的建井条件,以破解技术瓶颈、强化装备保障、优化施工工序为突破口,攻坚克难,创新进取。2022年2月14日井筒开始试挖,打响了掘进近2000米超深超大立井的先锋战役。

  科技创新破解“卡脖子”难题

  据悉,我国目前超深立井凿井最深记录不到1600米,建设1500米以上深立井目前无成熟的施工经验,超深立井主要面临地层应力大、岩石裂隙渗透水压大并有强腐蚀性、地质条件复杂多变、井温不断增高等复杂建井条件,极易诱发围岩大变形、岩爆、工作面涌水等各种风险。


采用SYZ4×2双联液压伞钻施工

  面对前所未有的施工难题,三处坚持把科技创新作为破难题、保安全、促生产的第一动力。主动邀请国内知名院校、设计院所的专家学者,共同分析施工区域地层岩性、构造、地下水、地应力、岩石力学特性等地质信息,提前研判掘进中可能出现的变形、岩爆、涌水、高温各种灾害,创新了超前防控措施、施工工艺和支护方案,在施工中有效解决了井壁结构的防腐蚀、抗岩爆冲击等“卡脖子”难题。同时,他们通过现场盯靠、校企联合等方式,实时解决施工中的技术瓶颈,为安全快速施工提供了保障。

  结合施工经验,自主研究的《2000m深立井安全高效施工与井壁结构及环境优化关键技术研究》《千米埋深矿井建设技术及应用》《超大直径深立井建井关键技术及成套装备》等具有自主知识产权的深立井建设核心技术,不断扩大立井施工的领先优势。

  “高精尖”装备为施工加速

  首次掘进近2000米的深井,除了精湛的技术和一流的管理,“高精尖”设备更是不可或缺。施工现场,各种大型化、高端化装备在保障施工安全的同时,更有效提升了掘进速度。


国内唯一Ⅷ型立井凿井井架

  该处历时3个多月研制生产出的国内最大Ⅷ型井架,重约210吨,可以经受住1436吨载荷的考验,能满足井深1800-2500米、净直径11米的立井施工。井筒内,布置2套Φ5.0米滚筒及1套Φ5.5米滚筒缠绕式单钩提升系统,采用新研发的双电机双减速器双侧驱动,其所配电控系统可实现提升机房无人值守功能,也是国内外首次应用,提升效率提高了30%。井筒外,配置20台稳车的悬吊系统,其中9台50T稳车为国内首秀;搅拌系统采用全电脑一键启动操作,可根据工艺流程进行智能搅拌,在保证搅拌高精准度的同时,极大缩短了各个工序的施工时间。建立了国内首个基于BIM、物联网、AI、数据分析等立井施工智能化管控平台,通过11个功能模块,实时监控施工现场各系统运行状态,远程发现和诊断设备故障,实现了立井施工信息化、智能化管理,大幅提高了设备使用效率。


井下挖掘机、抓岩机配合作业

  在各种“高精尖”装备的协同发力下,连续4个月实现基岩段井筒掘砌突破百米大关,被业主赞誉“创造了超大直径井筒掘进的‘黄金速度’。”

  硬核实力打造立井专精特色

  三处施工的1915米亚洲最深的立井,是中煤建设集团立井施工的一个精彩片段。


三山岛副井项目

  从2001年施工的首个千米立井山东唐口煤矿风井开始,中煤建设者们先后建成了深度1341.6米国内煤矿最深立井河北磁西一号矿副井,深度1551.8米国内非煤矿山最深立井山东纱岭金矿主井,深度762.59米国内铁路隧道最深立井高黎贡山隧道1号立井,包括在建的1915米山东三山岛金矿副井,以及净井径10.5米的纳林河2号副井、巴拉素副井等,截至目前,国内千米以上超深立井共99个,承建了其中的33个,国内井筒直径10米以上的超大立井共20个,承建了其中的18个,超深、超大直径立井施工已经成为业内翘楚。


高黎贡山项目

  不光建井深度保持纪录,建井速度也优势明显,立井单层井壁单进水平突破了200米/月,多层井壁综合成井水平稳定在100米/月。煤矿立井连续8个月掘砌成井超百米、非煤矿山千米立井连续9个月掘砌成井超百米两项“上海大世界基尼斯之最”,以及煤矿立井月成井244米、非煤矿山立井月成井229.6米、759.5米立井月平均成井141.52米等国内立井施工最高纪录,中煤建设者们不断创造并刷新着国内立井月成井、年成井最高纪录,彰显了中国建井的“硬核实力”。

  足以载入史册的建井业绩,离不开科技创新的持续加力。中煤建设集团将进一步突出立井专精特色,以超深立井矿井快速建井技术、立井智能化掘进技术研究、自动化竖井掘进机施工成套装备及关键技术研究与应用等关键技术为重点,以立足国际化发展战略推动非煤矿山3000米深立井建井的关键技术前瞻性研究为长远储备,加快推进矿井建设前沿技术研究,打造原创技术策源地,巩固提升行业科技领先地位,持续提升企业核心竞争力。

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