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硬核装备+智能工艺:济三煤矿的“破岩密码”

作者: 朱亚明 陈杰   发布日期: 2025年11月03日

在﹣800多米的地下深邃巷道中,一台台钢铁巨兽轰鸣作业,一条“黑色长龙”蜿蜒延伸。兖矿能源济三煤矿二十采区3上辅运巷的掘进工作面,EBH315悬臂式横轴掘进机正以每分钟50转的转速,持续啃噬着硬度系数达8级的坚硬砂岩,岩屑如瀑布般倾泻而下。

在刚刚过去的10月,传来振奋人心的消息——单月全岩掘进单进尺达到185.6米,较往常每月150米左右的稳定水平提升23%,创下兖矿能源本部矿井全岩巷道月进尺最高纪录。这一成绩的背后,是设备升级、工艺革新与管理协同的深度融合,更是济三人向“硬岩”宣战的智慧结晶。

硬岩“堡垒”前的攻坚之战

济三煤矿二十采区作为矿井西区重要开拓区域,井下标高-792至-941米,巷道断面达5300×3850毫米。岩石硬度系数高达8级,截割就相当于用钢钎凿花岗岩;巷道最大坡度8度,这不是简单的“挖洞”,而是如同在钢铁般的岩层中开辟通道。

自2022年配套岩巷综掘系统以来,该矿已累计完成二十采3上开拓准备巷道7830米。可面对二十采3上辅运巷西、东段共3030米岩巷综掘任务,及2026年二季度完成开拓的工期要求,这块“硬骨头”直接暴露了原有施工模式的瓶颈,使其难以适配需求。济三煤矿副矿长郝生雷的手指划过密集的地质数据曲线“必须打破‘掘进-支护-运输’各环节的配合瓶颈!”

今年5月,兖矿能源副总经理康丹带队现场会诊,提出“设备协同常态化、工艺衔接无缝化”的攻坚方向。一场以“单月单进180米”为目标的攻坚战,在济三煤矿正式打响。

智能装备“利器”:从“炮声隆隆”到“机械交响”

横轴截割,如刀劈斧凿!“以前用炮掘,费时费力的,遇上硬岩一天顶多进2~3米。用综掘上的EBZ200掘进机功率低、速度慢,设备易损,主要是割不动。现在用的是EBH315型硬岩掘进机,截割功率达315千瓦,其横轴式截割部设计实现了与硬度系数8的岩石‘硬碰硬’。二类岩2排截割只要两个半小时。”该矿综掘二区技术员王正介绍道。

“当然。光有掘进机还不够,支护跟不上,效率等于零。咱们矿构建了一套‘硬岩掘进机+双臂钻车+拉网机+永磁输送机’黄金作业体系,实现了截割、出矸、支护、输送全流程协同,设备综合效率提升35%。”有着20多年掘进工作经验的综掘二区区长郭伟指着身旁的双臂钻车说道“针对传统支护耗时长的问题,我们矿对CMM2-21Z型双臂钻车与相关厂家协商进行可行性改造,优化类似于手机‘三折叠’的临时支护结构,还根据经验使用短钻杆,升级钢钎耐用性,使单个锚杆钻孔施工时间从7分30秒压缩至3分30秒,效率提升60%。在粉砂岩顶板条件下,双臂钻车配合拉网机实现铺网机械化,临时支护时间从20分钟缩短至8分钟。”

这一突破的背后,是济三煤矿针对二十采区全岩巷道的“岩墙”困境,通过12项工艺创新、38次设备改造,构建起的岩巷快速掘进体系。

工艺革新“密码”:用“平行作业”解“时空魔咒”

在二十采区3上辅运巷掘进工作面,看到的是一幅“工作并行”的繁忙景象。双臂钻车进行钻眼作业的同时,工人则利用风钻补打底脚锚杆,各工序如钟表齿轮般精准咬合。这一“平行作业”的模式,是多项工艺创新的支撑,采用短钎子配合施工,实施“帮部分级点眼”工艺,眼位准确率大幅提升,避免重复钻孔,300毫米短钎解决了岩面光滑导致的断钎难题,钻孔效率提升25%。

自移机尾延伸与带式输送机同步作业,避免了传统“人工拖机尾”带来的不便和潜在安全风险,机尾延伸时间从1小时压缩至15分钟。甚至连水沟剔挖、底板整治等辅助工程,也通过小型液压挖掘机实现机械化,大大降低了人工劳动强度。

物料供应也像“快递直达”一样,绝不耽误一分钟!为保障连续施工,济三煤矿综掘二区建立“每班查料、紧急补料”制度,每班验收员提前查料计划下井材料,确保物料不中断。紧急物料可通过井下胶轮车半小时内送达使用地点,保障连续施工,确保“零停工”。

管理协同“引擎”:从“经验主义”到“数字管控”

180米不是偶然,而是“管理+技术+创新”的必然结果。为打通堵点,兖矿能源生产技术部协助济三煤矿制定专项方案,从自移机尾设备供应到支护参数优化技术指导;该矿则实行“早调度、晚复盘”机制,每日分析工序耗时,对影响超过10分钟的环节立行立改。

在二十采区辅运巷,可以看到巷道壁上悬挂着“岩巷综掘效率看板”,实时显示当日进尺、设备完好率、物料消耗等数据。通过“目标倒逼+考核激励”,工区职工积极性被充分调动,才能实现10月份累计超产30多米佳绩。

在支护参数优化上,生产技术团队将矩形断面改为平顶拱形,减少肩窝无效截割面积,锚杆数量从15根减至13根,单循环节约支护时间30分钟。

从“150米常态”到“180米突破”,这30多米的突破绝非偶然。在二十采区-860米水平的巷道里,每米进尺都凝结着科技的智慧:干式除尘系统让粉尘浓度控制在每平方米2毫克以下,工人不再“灰头土脸”;永磁滚筒输送机比传统设备节电30%,年省电费超百万元;“迎头排水跟机水箱”破解了底板涌水难题,保证设备24小时连续作业。

这不仅是数字的跨越,更是岩巷掘进从“人海战术”向“智能装备”、从“经验管理”向“系统管控”的质变。济三煤矿以装备升级为“骨”、工艺创新为“筋”、管理协同为“血”,在坚硬的岩层中凿出了一条“快速掘进”之路。在千米井下书写着岩巷快速掘进可复制的“济三方案”。这超180米的全岩进尺,不仅是一组数字,更是煤矿工人向地心要资源的勇气与智慧的见证。