
121米极小半径急转弯,4°持续上山爬坡,180度大角度拐弯、334米拐弯弧长、巷道落差15.4米……
多重复杂工况同时叠加,对于普通巷道贯通,很难实现零误差,更不要说操控直径4.88米、长84米、重450吨的大型盾构设备作业,更是难上加难了。然而,“晋控装备盾2号”交出的答卷是——长距离、零误差精准贯通。
近日,从赵庄煤业公司井下传来捷报:“晋控装备盾2号”所施工的底抽联络巷与切眼底抽巷成功“会师”。这不仅是集团公司首次实现盾构机贯通,也是首次采用“螺旋交叉贯通”技术,更是集团公司目前难度最高的复杂工况盾构施工案例。
“此次贯通,不仅是复杂地质条件下盾构掘进技术的一次重要突破,也意味着集团公司成功攻克了复杂地质条件下的掘进难题,具有里程碑意义。”该公司副总工程师祁雨鹏感慨道。

然而,掘进伊始,现场条件便给这场硬仗布下了重重难关。据该公司地质测量部负责人现场介绍:“此次施工不仅面临小半径急弯、持续爬坡等难题,现场还面临长距离掘进易存在误差累积、狭小作业空间受限等实际情况,施工风险与精度管控难度成倍上升。一开始围岩条件差,巷道片帮频繁发生,盾构机撑靴难以支撑。更严苛的是,贯通要求刀盘顶板精准高出贯通巷道底板0.5米,分毫偏差都可能影响贯通精度。”
实现零误差贯通,高精度导线测量是基础。为此,该公司逐项制定专项管控措施:加密全线导线往返复测频次,增设陀螺边进行校核,全程开展方位平差,系统性消除长距离测量累积偏差;持续加密现场坐标检核频次,动态更新测量数据,及时开展姿态纠偏校正,有效抵消狭小空间作业带来的精度干扰。同时,全程实时监测盾构导向系统姿态数据,动态跟踪掘进运行状态,坚持“小幅勤纠、动态调参”,确保偏移隐患及时发现、及时处理,并通过提前从贯通点面向工作面预埋穿透导向孔,精准提供掘进方位与高程参照,为高标准贯通锁定控制参数。

既要解决测量“看得准”的问题,更要确保设备“走得稳”。面对“急弯+爬坡+长距+高精度”的多重挑战,该公司从工艺、方案、管控等多方面入手,系统推进技术攻关。掘进过程中采用“分段掘进+动态纠偏”工艺,每推进5米即通过激光导向系统复核盾构机姿态,将偏差严格控制在±50毫米以内;针对上山掘进易出现的盾体下沉问题,及时调整撑靴压力,既保障了围岩稳定,又有效避免了设备“栽头”风险。
不仅如此,该公司技术团队还打破常规思路,创新提出“螺旋交叉贯通”方案——让盾构机在巷道爬坡和拐弯过程中,其顶板与被贯通巷道底板实现0.5米的交叉,不仅保证了盾构机撑靴的支撑力,又确保了底抽掘进层位始终处于安全范围,实现二者兼顾。
为确保安全管控全程同步跟进,该公司在施工前期提前优化井下通风系统,反复检测巷道风速、瓦斯浓度等关键安全指标,生产调度部门全程动态优化掘进参数,紧盯每班掘进施工、巷道支护全流程,第一时间协调解决设备运维、围岩支护等现场突发问题,构建起全方位、全流程的现场管控体系,为安全高效贯通提供系统保障。目前,“晋控装备盾2号”已顺利完成该区段任务,正在为下一阶段掘进做准备。