山西新闻1月27日电 目前，在山西朔州平鲁区，一场关于煤矿建设效率升级与安全革新的实践探索正全面展开。煤炭工业太原设计研究院集团有限公司(以下简称“煤设院集团”)依托某煤业二水平延深技术改造项目，直面传统矿山缓坡斜井建设的效率瓶颈与安全挑战，以敢为人先的创新魄力，在缓坡斜井主体工程中率先引入盾构机施工技术(TBM工法)，属山西省内首次将盾构机应用于缓坡斜井掘进工程，不仅突破了传统施工模式的局限，更打造出煤矿缓坡斜井建设的行业标杆，以硬核科技之力，推动传统煤矿建设向高效、安全、绿色的现代化施工方向加速迈进。

　　困局：盾构技术破解煤矿建设“三大瓶颈”

　　传统井筒掘进施工工艺面临效率低下、安全风险高、地质适应性差三大瓶颈：综掘效率偏低，传统岩层掘进工艺单日进尺不足5米，工期接续紧张问题突出；劳动强度大，井下作业环境恶劣，人员安全保障难度高；井筒施工穿越地层多、岩性变化复杂、围岩控制难度大。盾构机凭借“掘支运一体化”优势及全断面开挖、工序平行作业、智能化程度高的特点，成为破解煤矿采掘接续紧张、提升本质安全水平的核心装备。

　　挑战：多重约束，凸显创新之难

　　项目伊始，煤设院集团的工程师们便清晰地认识到，煤矿具有水文地质条件复杂、作业空间有限等特点，将盾构机施工工艺成功应用于该煤矿缓坡斜井建设，意味着不能简单照搬隧道施工经验，是一项极具挑战性的系统工程。他们需要同时应对来自地面、井下及工艺本身的三大核心挑战：狭小场地的极限作业挑战、复杂线路的精准实施挑战、井下异型结构的安全构建挑战。

　　攻坚：煤设院人的破局之策

　　该缓坡斜井全长约1763米，坡度定为6°，这台庞然大物开挖直径达7635mm，总装机功率达3740kW，仿佛一只钢铁巨兽，准备在地层深处的岩层中破浪前行。

　　面对场地、线路与结构上的重重难关，煤设院集团迅速组建了一支跨专业的技术攻坚团队。他们秉承“敢于直面问题、善于协同创新”的理念，将复杂难题分解突破，以扎实的技术功底寻求最优解决方案。

　　因地制宜，综合护坡。煤设院集团针对极端狭小的始发场地，创新性地设计了“分区段、差异化综合治理体系”。根据边坡不同区段与建筑物的距离、地质条件，分别采用双排桩支护、毛石混凝土重力式挡土墙、以及放坡结合注浆锚杆支护等多种技术组合。这种“量身定制”的治理策略，在最大限度保障既有设施安全与场地稳定的前提下，为盾构始发争取了宝贵空间。

　　精细设计，精准指向。该缓坡斜井设计坡度为6°，为确保盾构机在大坡度，大转弯(转弯水平半径270米，角度约180°)的复杂线路上顺利掘进，团队进行了前所未有的精细设计。他们综合考量设备性能、施工工艺与巷道功能，对每一段线路的坡度、转弯半径、衔接方式进行了反复设计绘制与优化。同时，在施工过程中，煤设院集团设计人员高频次亲赴现场，与施工方对接交底互通有无，为这条“地下蛟龙”的精准游走规划好了清晰轨迹。

　　破解“管片开口”行业共性难题。团队将主要力量集中于攻克盾构巷道断面异型开口与硐室建造这一行业共性技术瓶颈，开展了一系列开创性工作。机理先行，深入研究管片环在局部拆除后的整体力学性能变化与应力重分布规律，为结构设计奠定科学理论基础，推动设计从“经验判断”向“理论计算”跨越。工艺创新，研发管片安全精准切割工艺与开口周边协同加固技术，确保结构在施工过程中的动态稳定。连接可靠，创新提出传统综掘巷道与盾构巷道断面异型开口的平顺过渡与高强度连接技术，保障联巷连接部位的长久安全。硐室标准化探索，目前关于盾构机掘进斜井巷道的详细标准，在相关矿山设计规程规范中仍是空白，研究形成适用于煤矿盾构巷道的避险硐室、躲避硐室、联巷开口等异形结构的支护设计方法，并对拆解硐室的支护与后期改造利用进行前瞻性设计，提升工程全生命周期的价值。

　　内核：技术背后的坚守与超越

　　每一项参数的敲定、每一张图纸的绘制、每一次方案的优化，都凝结着煤设院集团项目团队成员的心血与智慧。

　　随着我国煤矿对高效、安全、绿色建设技术的需求日益增长，盾构工法在长距离巷道、复杂条件施工中的应用前景广阔。煤设院集团此次技术攻关，正是前瞻性地抓住了这一趋势。此次创新突破，不仅是为该煤矿建设一条新型缓坡斜井，更是通过解决一系列前沿技术难题，为盾构工法在煤矿行业的更广泛应用积累经验。(完)

　　(煤炭工业太原设计研究院集团有限公司供稿)