TBM掘出新质生产力——河南能源集团煤矿岩巷掘进频创全国纪录

2024年11月30日，“焦煤号”TBM在中铁装备下线。

　　□王伟 亦木

　　地下深处，一场革新正悄然铺展……

　　“义煤号”TBM(隧道掘进机)单日掘进37米，在同型号TBM中刷新全国最高日掘进纪录;

　　“焦煤号”TBM单月掘进606米，在抗压强度超过140兆帕的极硬岩地层中，创造全国煤炭行业极硬岩下同型号TBM最高月掘进纪录。

　　继嫦娥探月、北斗导航、高铁追风之后，大国重器TBM在穿岩领域也取得重大突破。河南能源集团聚焦“两高四着力”，通过充分调研和跨行业交流，敏锐觉察到TBM在煤矿岩巷掘进的独特优势和发展前景，选择义煤公司新安煤矿、焦煤公司中马村煤矿作为试点，抓好产业转型升级和因地制宜发展新质生产力，开启岩巷掘进智能化新模式，实现从挑战不可能到创全国纪录的重要突破，为企业高质量发展提供不竭动力。

　　显绩与潜绩——今天的进尺就是明天的产量

　　说起煤矿数百米深井下的场景，大多数人都会想到煤巷掘进时，采煤机滚筒飞速旋转，乌金滚滚而出的壮观景象。相比掘煤巷，直观可见的“真金白银”，作为“开路先锋”的岩巷掘进工程，显得低调而内敛。TBM凭借一身硬功夫钻山洞掘岩巷，为后续采煤作业开辟战场。

　　许多人会好奇，TBM缘何被应用在煤矿领域?简而言之，TBM带来全新的速度与效率。

　　近年来，河南能源集团在省委、省政府和省政府国资委的正确领导下，全力推动新一轮国有企业改革深化提升行动落地见效，持续引进智能化新装备，回采速度大幅提升，带来巷道掘进工程量急剧增长，部分矿井面临采掘接替紧张。同时，由于煤炭行业长期存在“重采煤、轻掘进”现象，采掘失衡问题越发明显。

　　“掘煤巷，那出来的都是煤，是真金白银，是现实的效益。掘岩巷呢，投入又大，又看不到即刻的回报，孰轻孰重……” 部分基层干部思想认识上失之偏颇。

　　抓开拓就是打基础，抓接替就是利长远，提升岩巷单进水平的第一步，必须转变思想!

　　今天的进尺就是明天的产量。河南能源集团主要领导多次在会议指出，要树立和践行正确的政绩观，坚持企业当前利益和长远发展并重，兼顾工作显绩与潜绩。

　　提升岩巷单进就是潜绩，着眼的是利在长远，重要性不言而喻。

　　为了解决这一瓶颈问题，河南能源集团将2024年定为岩巷单进集中攻坚年，充分认识岩巷单进提升对集团公司发展的重要性与紧迫感，增强历史使命感，打好岩巷单进提升攻坚战。

　　工欲善其事，必先利其器。如果岩巷掘进的生产工具不发生变化，仅凭传统的炮掘和综掘，速度难以实现质的飞跃。

　　在这个关键时刻，TBM进入了河南能源集团领导的视野。近年来，TBM在各类工程现场大显身手，无论是山岭隧道还是水下穿越，都留下其雄壮的身影。随着技术不断突破，国内煤矿工程施工也开始尝试引入TBM。

　　紧跟技术迭代热潮，河南能源集团找到破解岩巷掘进效率瓶颈的突破口，着手开展对TBM煤矿应用情况进行调研，探索在大断面、大倾角、高应力等复杂地质条件下的岩巷掘进新路径。经过慎重考虑和市场招标，决定跨界引用江苏神盾、中铁装备的TBM，“义煤号”“焦煤号”TBM先后诞生。

　　义煤公司新安煤矿——“义煤号”TBM在2024年12月21日入井安装，焦煤公司中马村煤矿——“焦煤号”TBM在 2024年12月7日入井安装。两台TBM共同在2025年1月18日投入运行。河南能源集团能源事业部总经理张志勇说，在此基础上，大国重器TBM真正成为集团公司岩巷掘进生力军，重点岩巷掘进工程全面进入快车道。

　　机遇与挑战——从挑战不可能到创全国纪录

　　引进新设备，意味着机遇与挑战并存。

　　成功是荣耀，是鲜花和掌声雷动;失败是遗憾，是质疑和嘘声一片。对于新安煤矿和中马村煤矿的党员干部而言，这份压力就像矿井岩巷里的矸石块一样，重重压在每个人心口上。大伙儿心中憋着一股劲，拼尽全力推动TBM成功始发，用巨齿钢牙“呼嚓嚓”咬碎矸石块，给足前进的动力。

　　提前准备，没有任何模板可以照抄，每个步骤都要做到因地制宜。

　　世上没有两片完全相同的树叶，在江苏神盾也找不到两台完全相同的TBM。针对各地不同的煤矿地质条件，每台TBM都配有量身定制的刀盘，无一款相同。新安煤矿党委书记张文权说，新安煤矿没有任何模板可以照抄，每个步骤要做到因地制宜。

　　凡事预则立，不预则废。为了“义煤号”TBM能够如期启动，新安煤矿提前3个月做准备工作。首先，成立项目小组。从设备选型、技术改进，到设备制造、施工准备，严格按照预定的时间节点推进工作进度。其次，组织实地培训。遴选机工、电工和钻臂司机组团前往江苏神盾学习，对TBM各个系统深入了解，为投入运行打下坚实基础。第三，自主设计硐室。TBM尚未矿用之前，地铁隧道硐室是圆形双夯道。相比较，煤矿隧道硐室不仅要抽采和治理瓦斯，还要具备更强的受力系数和抗震等级，设计拱形底抽夯硐室，更符合矿井实际情况。

　　一切准备工作就绪，转眼间已到2024年年底。

　　制定运输路线，提前试运模型车，设备实行编码管理，优化运输大小件……新安煤矿矿长任培良带领技术骨干与江苏神盾专家反复研讨TBM运输、安装细节，制定最佳运输、安装方案。比如，TBM“大块头”如何入井?像拼乐高积木一样，精细拆解为1058个独立部件。

　　经过25天下井安装，“义煤号”TBM赶在2025年春节前成功始发。除夕，“义煤号”TBM项目小组全部成员在食堂里举杯相庆。“过去用炮掘岩巷是小米加步枪，现在遥控TBM就是无人机航母。”新安煤矿开拓二队队长李红军兴奋地说。

　　突破瓶颈，把磨刀的功夫下足了，才会拥有砍柴的利刃。

　　中马村煤矿百米井下，“焦煤号”TBM以每分钟8转的速率破开L8灰岩层。这台由中铁装备研制的TBM，却在入井安装时遭遇两大难关：一是40吨重的核心部件如何穿越狭窄巷道?二是超大断面硐室怎样施工?中马村煤矿党委书记张庆如说，没有条件就创造条件，把磨刀的功夫下足了，才会拥有砍柴的利刃。

　　穿越狭窄巷道，技术人员通过1∶1模型模拟运输，实施巷道整修580米、轨道调整720米等“外科手术”，最终打通了运输生命线;完成硐室施工，技术人员采用“模块化分层施工法”，构建100米“三段式”硐室群。

　　首次在井下作业时，“焦煤号”TBM展现出了惊人的实力，让矿工们惊叹不已。而随着设备的高效掘进，给矸石运输带来了巨大的压力。运输系统问题频发，矸仓刮板输送机卡链、洒矸，皮带输送机跑偏。为此，中马村煤矿推行“三班交叉作业”模式，制定TBM接线操作规范，建立设备全生命周期智能管理系统，为连续掘进提供坚实后盾。

　　中马村煤矿L8灰岩层的特殊地质条件，一而再，再而三考验着“焦煤号”TBM。在频繁片帮、掉渣的极端环境中，单日进尺一度停滞在12米……“这不仅是一次技术尝试，更是老矿转型升级的生存考验。”中马村煤矿矿长李海芳道出关键。

　　“问题就是命令，现场就是战场。”“焦煤号”TBM项目施工责任区队，中马村煤矿修护区区长梁洪山带领团队扎根现场，优化皮带搭接方式、调整矸仓运行参数，硬生生将单日进尺拉升至20米，最高单班突破13.8米。

　　全速掘进，一个月干出一个季度的活儿，这在以前是不可能的事。

　　不同的地点，相同的画面。

　　“掘进、皮带出渣、豆砾石回填注浆，每道工序都得盯紧。”来自“义煤号”“焦煤号”TBM的制造商派驻技术员在驾驶室忙着操作。经过四个多月的连续运转，两台TBM在矿井地层中如同两条巨龙般穿梭，刀盘与岩石碰撞的轰鸣声中，坚硬的岩石被轻松切割，宛如豆腐般脆弱。

　　“一个月干出一个季度的活儿!”张志勇评价说。在同样的地质条件、同样的断面施工，用以前的综掘方式，平均日进尺仅为3.3米，而“义煤号”“焦煤号”TBM始发以后，日进尺稳步提升，最高单日掘进37米，这在以前是不可能的事。

　　不可能缘何变成可能?

　　上下同欲，克难攻坚。TBM项目顺利实施，离不开河南能源集团及旗下义煤公司、焦煤公司的全力支持，结合设备运行中出现的各类问题，相关职能业务部门负责人，经常来到施工现场一起研究讨论，迅速制定针对性的方案，为设备稳定运行提供保障。

　　器物有形，匠心无界。TBM项目全速掘进，离不开技术人员“大胆摸着石头过河”的创新精神和精益求精的工匠精神。“义煤号”TBM下井安装前，开展地面水害区域治理，消除水害，利用地面钻孔、千米钻机、履带式钻车、机载钻机超前探查，控制层位，防止误揭煤，确保TBM安全快速掘进。“焦煤号”TBM下井安装前，面对L8灰岩层的特殊地质条件，直接亮出刀盘、锚杆、钻机等硬核科技，实现矿井岩巷掘进工作面“破岩机械化+支护机械化+运输皮带化+转载仓储化”工艺模式的完美融合。

　　从最初的炮掘、综掘，到如今的TBM掘，从传统机械生产到如今同步完成破岩、支护、出渣等多项任务的综合掘进，生产工具带来工作模式的转变，映射出河南能源集团对更高效率掘进方式的不懈追求与持续努力。

　　创新与实践——以成本下降跑赢市场下行

　　钱从哪里来?利润从哪里来?成本怎么控?河南能源集团“经营三问”是一种管理策略，更是一种生存智慧。

　　今年以来，河南能源集团把降本增效作为应对行业周期对冲市场下行的有效手段，持续深化“以成本下降跑赢市场下行”的经营策略，企业生产经营整体保持“两增两降一保障”的稳健态势。“两增”即商品煤产量和质量均实现大幅增长，“两降”即煤炭生产成本和化工亏损额均实现下降，“一保障”即保障了资金安全。

　　如果说岩巷掘进智能化是作答“经营三问”的关键一招，那么“以成本下降跑赢市场下行”的经营策略，本质是算好“成本账”“安全账”“效率账”三本账，实现“两增两降一保障”稳健态势。

　　算好“成本账”，化解采掘接替紧张。

　　采得快、掘得慢是造成采掘接续紧张的主要因素。比如，新安煤矿掘进1个岩巷工作面需要4年，回采1个煤巷工作面需要2年。这样算一下，岩巷掘进和煤巷回采有2年的时间差，煤巷回采不得不等待岩巷掘进的工程进度。任培良说，“义煤号”TBM启用后，岩巷掘进和煤巷回采可以做到能力匹配，提高整体作业水平。

　　时间就是金钱，市场是稀缺的资源。据统计，综掘仍占全国掘进工作面的70%，炮掘占到20%。当前煤炭和化工市场都是一片竞争激烈、“卷”到极致的红海市场，河南能源集团掌握了TBM矿用掘进技术，就掌握了新质生产力，在市场竞争中更有优势。

　　算好“安全账”，实现井下无人作业。

　　按下控制室内操作按钮，“焦煤号”TBM刀盘缓缓转动，稳步向前推进，在低沉的机器轰鸣声中被磨成粉末和碎块的矸石通过传送带源源不断地向后方输送。“TBM智能化作业模式使得远程遥控操作成为可能。”中铁装备“焦煤号”TBM项目经理张广辉说，操作人员可以在远离掘进面的安全区域进行作业监控，从而大大降低安全风险。

　　安全风险如同悬在煤炭企业头顶的利剑。传统岩巷掘进方式需要大量人员在掘进面作业，往往容易遭受顶板坍塌、瓦斯突出等事故的袭击。TBM的引入带来了革命性的变化，其卓越的技术和强大的功能为矿井掘进工作提供了坚实的安全保障。

　　算好“效率账”，实现掘进有机融合。

　　煤矿岩巷掘进方式，先后经历传统炮掘、综掘、TBM掘三个阶段。TBM掘进有多强?张志勇打了一个比方说：“炮掘相当于绿皮火车，综掘相当于空调特快列车，TBM掘相当于复兴号高铁。”

　　与传统的炮掘和综掘相比，TBM凭借其强大的地质适应能力，能够较为轻松地穿越包括软岩、硬岩以及复杂多变的复合地层在内的各类特殊地质条件，尤其在中马村煤矿L8灰岩层掘进中表现卓越，实现掘进作业的安全、高效与灵活性的有机融合。

　　没有等出来的精彩，只有拼出来的辉煌。

　　河南能源集团“义煤号”“焦煤号”TBM的创新与实践，不仅创新岩巷掘进智能化新模式，更成为生产力质态跃升的鲜活实践，汇聚起企业高质量发展的动能与底气。

　　展望未来，河南能源集团始终向新图强、以质致远，坚决打赢经济发展夏秋季战役，确保双过半、奋战三季度、实现“全年红”，奋力谱写中原大地推进中国式现代化新篇章。