科技创新结硕果——国内首台小直径矿用全断面硬岩快速掘进机成功下线交付

文/本刊记者

9月8日，国内首台直径2.8米的KSZ-2800型矿用全断面硬岩快速掘进机 （神盾重庆一号）下线交付仪式在辽宁铁法能源集团旗下的辽宁通用重机公司隆重举行。它的交付使用标志着煤矿高瓦斯岩石巷道快速掘进步入了机械化、自动化、信息化轨道,同时标志着全断面盾构技术在煤矿井下开采的应用迈出了重要的一步。

辽宁通用重机公司是由辽宁铁法能源公司与河南林州重机集团合资兴建的，由辽宁铁法能源公司控股，是我国第一家以军工标准生产煤机的企业，是国家火炬计划调兵山煤机特色产业基地骨干企业。成立以来，辽宁通用重机公司秉承“我们的产品、服务，将使煤炭开采变得更加便捷、更加安全”的企业使命，走出了一条独具特色的现代煤机制造企业发展之路。

目前，传统硬岩掘进工艺掘进效率低、污染严重、运营成本高等一直是困扰煤炭企业的难题，多年来业内专家学者一直在积极探索引进TBM技术。但由于传统TBM装备机身长、造价高、结构复杂，故此很难在煤矿中大面积推广应用。

为解决这一广泛性的难题，辽宁通用重机公司于2014年开始研制适用于煤矿高瓦斯矿井硬岩掘进施工的小型TBM产品——矿用全断面硬岩快速掘进机。2015年10月完成了首台样机“神盾一号”的研制，并亮相于第十六届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会，得到了业内专家的肯定和众多煤炭企业的关注。

此前，由于重庆地区煤矿地质条件复杂，瓦斯灾害严重，岩石硬度高，重庆能源一直寻找能够实现煤矿高瓦斯岩石巷道快速掘进的综机设备。“神盾一号”的问世坚定了重庆能源公司引进TBM技术的决心。

2016年10月，辽宁通用重机公司与重庆能源达成合作协议，共同研制适用于西南地区高瓦斯煤矿硬岩掘进的 “神盾重庆一号”矿用全断面硬岩快速掘进机。根据重庆能源煤矿实际工况条件，研发团队在“神盾一号”的基础上，对于“神盾重庆一号”进行了局部改进和创新，增加了百米超前钻孔和千米远程操控等功能。

历时300多天，“神盾重庆一号”在双方密切合作和共同努力下终于成功下线。该产品直径2.8米，长17米，是业内首台用于煤矿高瓦斯矿井岩石巷道掘进的小直径矿用TBM产品。

“神盾重庆一号”矿用全断面快速掘进机成功融合了工程TBM、煤矿防爆、激光导向、无线遥控等先进技术，可实现圆形巷道一次成巷、掘锚同步作业和巷道快速掘进，具有数据无线传输、远程自动控制、故障自我诊断、状态自动调整等多项智能化特性，能够大大改善作业环境，降低施工成本和劳动强度，提高作业安全性。

“通俗地说，产品引用了盾构技术，采用掘锚一体化设计，实行计算机控制，集机、光、电、气、液、传感、信息技术于一体，具有自动化程度高、安全、环保、经济、高效等优点，较传统掘进机一天掘进3米，该产品一天可掘进15米，而且粉尘小，大幅降低了瓦斯爆炸系数，一个工作面就可节省17个人力”。辽宁铁法能源公司副总经理，辽宁通用重机公司党委书记、董事长包宏解释说。

为“神盾重庆一号”产品下线揭幕

刚刚下线的“神盾重庆一号”

“神盾重庆一号”矿用全断面快速掘进机成功下线后，即将运往重庆能源松藻煤电公司进行岩石巷道掘进施工，并完成该产品首次在高瓦斯工况条件下的工业性能试验。松藻煤电公司的煤矿工况条件在西南地区具有一定的代表性，该设备一旦试用成功，对西南地区乃至全国煤矿推广应用都具有十分重要的示范效应。

中国煤炭机械工业协会理事长张勇表示，“神盾重庆一号”的成功下线，拉开了我国煤矿高瓦斯矿井岩石巷道快速掘进施工工艺革命的序幕，有效推动了信息化和工业化在煤机装备上的深度融合，为我国煤矿企业早日实现“机械化换人、自动化减人”和科技强安目标，提供了可靠的工艺理论基础和强大的装备技术保障。

据悉，该产品在多个关键技术领域填补了行业空白，达到了国内领先水平，可广泛应用于煤矿、非煤矿山、水利、电力、公路、铁路、军工、城市地下管廊、燃气输送等领域。