2014年，全国首台煤矿立井4.5米盾构机作业线在张集矿成功应用，标志着集团公司掘进施工从此跨入盾构机时代。为践行“少人则安，无人则安”安全生产理念，推动煤矿生产方式转变，2020年9月，集团公司又在该矿组建了本土第一支自有盾构机专业化队伍——张集矿开拓七区盾构机队。
从2020年组建以来，张集矿开拓七区盾构机队始终坚守红线意识、强化底线思维，严格落实各项安全管理制度，织密安全风险管控网，从严从紧从细抓好安全生产工作。屡创进尺纪录，从首破月度进尺516米纪录，到去年10月刷新736米的单月进尺新纪录，建队4年来杜绝了轻伤以上事故，实现高效进尺与高水平安全良性互动，该队屡获集团公司嘉奖，并荣获淮南市“工人先锋号”等荣誉称号。
规范现场操作流程，屡次刷新进尺新纪录
中班交接班后，在张集矿14158高抽巷盾构机作业线驾驶舱内，盾构机司机许斌认真阅读交接班记录，确认刀盘、皮带机等所有运动部件区域人员全部撤离等一系列安全操作程序，并认真检查了操作面板状态后，启动了开机按钮。
驾驶室内操作台上有3个显示屏，分别显示盾构机掘进实时画面与掘进姿态参数。“在千米井下安全高效操控盾构机这个长达90多米的大家伙可不是容易事，必须严格遵守各项安全规程，时刻注意姿态、切口压力等一系列专业参数。”许斌介绍。
“班前、班尾交接班时段最容易出事故，我队长期以来严格执行交接班制度，交接班前开展半个小时隐患排查，特别是盾构机司机要在开机前熟悉各种掘进参数。”在驾驶舱外，该队队长黄永强告诉记者。
为规范现场操作流程，该队要求盾构机司机每班必须认真填写工作日志，详细记录每班盾构机姿态控制、掘进速度、出货情况、故障问题及处置情况等详细数据。因为现场规范细化了一系列操作流程，确保了盾构机司机操作过程中精力集中，对监视系统观察细、快、准，能准确判断盾构机掘进作业中各种异常现象，最大程度避免无故停机影响生产。由于安全预控抓得好，多年来，该队在屡次刷新进尺新纪录的同时，保持了平稳有序安全生产秩序。
“盾构机能够满足硬岩掘进要求，这就需要全队上下协调好各个环节的应用，才能确保安全高效进尺。”该区分管盾构机施工的副区长纵睿说，盾构机掘进过程中，供电、排矸、压风、洒水、通风，排水、循环水等生产系统必须与盾构机保持同步运行，才能实现无缝对接，安全可靠。
该队盾构机首次在煤矿深部巷道掘进时，在进入构造带后，顶板和两帮岩石破碎，造成盾构机大撑靴向两帮撑力时帮部岩体无法保持。当时，盾构机无法前进，同时大量矸石掉落，严重影响进尺和人员安全。面对难题，该队在全区上下大力支持与协助下，在施工中盯重点、把关键，加强施工安全巡视，先后使用加垫道木、垫板、加固锚索等办法，通过使用液压单体支柱，增加了顶板的抗压性、防滑性，确保了推进过程中系统顺畅与人员安全。
为充分发挥盾构机掘进专业化性能，进一步提升现场高效进尺与高水平安全效果，近年来，该队采取配置新型大功率除尘风机、增加迎头风量，将变电所试检漏、监控探头调校等检修工作集中开展，进一步规范现场作业标准，合理组织现场施工流程，保障了人员作业安全与掘进效率不断取得突破。
提升全员学习力，锻造专业化施工队伍
“在当前安全生产特殊阶段，我们要认真贯彻落实集团公司扎实开展安全隐患排查整治工作相关要求，完善风险防范化解机制，坚持从源头上防范化解重大安全风险，真正把隐患解决在萌芽之时……”
日前，在该队中班班前会上，该矿开拓七区区长吕德东正结合近期安全形势，为盾构机队职工进行安全宣教。
随着盾构机逐步在本土煤业运用，作为岩巷施工利器，其操作与维护技术要求也越来越高，必须结合安全生产实际，形成一整套盾构机的使用、维修、拆除等专业化管理制度，做好对职工日常安全宣教工作。为此，该队总结多年来盾构机操作运用维修等经验做法，相继制定了《盾构机使用维护管理规定》《盾构机安装操作技术标准》《盾构机进尺考核管理办法》《盾构机姿态管控管理办法》等系列盾构机安全生产规程制度。
“我们边试用、边摸索，目前基本建立了一整套适合矿井施工特点的盾构机作业规范性安全生产规程制度，并且随着盾构机使用深入推进，不断进行修订完善。”黄永强介绍。
针对现场安全管理薄弱环节，盾构机队在人员进入刀盘内部检修、换步等生产重点区域、难点环节实行“定人员、定区域、定时间”和“包区域、包质量、包进度”的“三定三包”责任制。由班子成员和专业技术人员不定时间、不定班次对“三定三包”范围内各项工作进行全面检查、精准考核和奖惩兑现，确保压力传递到位、责任落实到位、问题整改到位，今年以来，该队现场排查并处理各类隐患30多条。
“盾构机作为实现掘进自动化、智能化先进设备，决定了必须持续抓好职工安全宣教和技能培训，切实提升全员学习力。”黄永强表示。在职工技能培训上，该队建立了班前会、专题会培训，现场作业指导，驻厂培训等一套技能培训流程。
该队积极创新安全培训形式，特别是开展“逆向式”教育法，让职工模拟“违规”作业过程，在“不规范”中发现安全风险、培养行为自觉，从而提升安全教育的实际效果。同时，该队还通过微信群，有针对性地开展安全“微教育”活动，分阶段集中学习安全生产规程、典型事故案例和应知应会等知识，潜移默化地培育全体队伍安全文化氛围。
建队多年来，该队还多批次组织职工到相关盾构机生产厂家，全程参与盾构机的设计、生产、调试等全套流程，掌握从设计、制造、安装、调试、操作、维护、拆除等一整套技术。“为提升职工驻厂培训效果，我们严格把控培训流程，要求外培人员每人每天都必须编写工作日志，详细记录当天交流培训工作进展情况。”黄永强表示。每次培训结束后，该队都要对外培人员进行考察测试，通过技术交流、查看工作日志、实操演示等方式，全面了解外培人员培训情况及解决实际问题的能力。
与时俱进升级技术，推动盾构机数智转型
盾构机作为实现快速进尺的高技术装备系统，不断开展相关技术及运用创新，对于本土地质条件复杂条件下确保安全生产有着极其重要的保障作用。该队在建立之初，就将开展本土矿井盾构机技术攻关和工艺革新，破解安全生产难题作为一项重要日常工作内容之一。
因为淮南矿区复杂的地质条件，该队在盾构机施工过程中认识到，制约安全施工的因素主要集中在过松软片掉岩层中人工清理矸石和盾构机换步的问题上。“松软片掉岩层无法为盾构机换步提供有效的支撑，极易造成盾构机卡盾。同时大量片掉矸石需要人工清理，人员在狭小空间进行清理作业不仅劳动强度较大，而且安全风险极大。”纵睿介绍。
“全区上下必须全力开展创新攻关，解决盾构机过松软片掉岩层过程中盾构机换步困难、清理片掉矸石中人员大量投入和皮带机启动困难等问题，提高盾构机适应性，为盾构机推广使用提供可靠的技术保障。”吕德东多次区内会上，向全区管技人员表示。
该队在区里的支持协助下，组织技术攻关小组，在系统总结以往过构造带经验的基础上，积极思考、创新实践，结合装备特性，及时与厂家、上级技术部门一起积极摸索、分析论证，开展科研攻关。
该队分析认为，松软破碎围岩无法提供支撑，只能减少辅助撑靴的撑紧力，解决办法就是盾构机分步换步，使围岩承受的压力变小，减少撑靴对围岩的破坏，同时减小围岩需要提供的支撑力。该队针对以上问题，对盾构机设备机械结构、液压、水循环、通风、供电等系统进行了优化，大大提升设备与井下生产条件的匹配度。
“特别是通过对盾构机铲板结构优化，铲板向前推进中，将撑紧盾下方矸石集中通过二运刮板输送机溜槽运输至皮带系统，从而减少人员清理时间，保障人员作业安全环境。”纵睿介绍。
该队还研发了盾构机合理换步技术，通过增加分步换步油缸，实现盾构机根据岩性条件选择换步。系统改造后，盾构机在岩层稳定时选择一次性换步；在松软片掉岩层选择分步换步，实现了换步自由切换，减轻了对松软片掉矸石的破坏。
同时，针对2.5米微型盾构机设备作业空间狭小，对人员施工安全有一定威胁的情况，该队还创新设计了吊卸中心工具，简化吊卸，拆装工序，避免人力搬运刀具，提高了工作效率和施工的安全性，降低劳动强度。近年来，该矿通过改进施工工艺和操作流程，创造性地攻克了盾构机在井下复杂地质条件下施工的诸多难题，确保盾构机作业线安全高效运转。
“通过一系列技术攻关，我们提升了盾构机快速过复杂地层的自动化、智能化水平，减轻了复杂地质条件下施工安全威胁。”纵睿高兴地说。（王斌）
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