告别经验依赖 亭南煤业 TBM 整体效能跃升

从2023年引进首台大直径全断面TBM，到连续刷新山东能源集团同类施工纪录，再到四盘区三条开拓大巷整体提前30个月贯通，西北矿业亭南煤业用两年多时间，完成了从“被动接续”到“主动超前”的跃迁，走出了一条TBM快速掘进从探索起步到成势见效的跃升之路。

“通过TBM的推广应用，不仅有效破解了制约矿井发展的掘进瓶颈问题，更实现了安全水平、施工效率和工程质量的整体提升，推动矿井生产组织由‘被动接续’向‘主动超前’转变。”亭南煤业党委书记、董事景长宝介绍。

破局：一台设备背后的生存之问

亭南煤业自2006年建成投产以来，随着开采重心不断西移，生产接续逐步向深部延伸。进入四盘区开拓阶段，但与此同时，一系列深层次矛盾逐步叠加——采掘接续趋紧，掘进效率成为制约产能释放的关键因素，冲击地压防治要求持续提高，传统炮掘、综掘工艺在安全与效率之间难以兼顾。

“掘进慢一拍，发展就慢一步。”面对掘进瓶颈，亭南煤业没有在原有工艺上反复修补，而是把目光投向更高层级的解决路径。在系统调研国内外先进经验、反复比选技术路线的基础上，最终将突破口锁定在全断面掘进装备——TBM上，以装备升级倒逼掘进方式重构。

2023年9月，首台大直径TBM到矿；10月25日正式投用。这台集掘进、出矸、支护、导向等功能于一体的成套装备，从理论上可以实现远高于传统工艺的掘进效率，标志着矿井掘进方式实现质的跃迁。

破题：在复杂条件中“啃下硬骨头”

“设备先进，不等于马上能用。”这是亭南煤业在TBM投用初期最深的体会。

TBM投用初期，亭南煤业面对的是“高端设备”与“复杂地质”的直接碰撞。泥岩层位在遇水后迅速软化，形成黏稠泥浆附着在刀盘表面，导致刀盘阻力增加、扭矩升高，掘进效率明显下降；顶板破碎区域支护难度加大，稍有滞后就容易形成“网兜”，增加冒落风险；帮部稳定性不足，直接影响撑靴受力，设备换步过程频繁受阻。原本10分钟即可完成的换步操作，被拉长到一两个小时，设备运转节奏被严重打乱。

与此同时，设备运输与安装同样困难重重。受副井罐笼尺寸限制，TBM无法整体入井，必须经历“地面组装—整体拆解—分段运输—井下再组装”的复杂流程。运输环节多、空间受限、交叉作业频繁，对现场组织与安全管控提出极高要求。

面对这些“拦路虎”，亭南煤业坚持问题导向、现场破题：围绕泥岩糊刀盘问题，在刀盘内侧加装隔水装置，在后方构建挡水系统，实现边掘边排，有效降低刀盘负荷；针对顶板破碎与帮部稳定问题，优化支护工艺与参数配置，提升围岩控制能力。此外，他们升级改造了TBM智能化支护系统和操作系统，创新实施了钻机定号、定眼、定岗，支护定时“四定管理法”，单岗作业效率翻了一番。

在设备安装阶段，通过构建“一站式运输线”、实施专车专运、强化多工种协同，仅用28天完成安装任务，较计划提前12天，为TBM尽早投用赢得宝贵时间。

一个问题一个问题解决，一项措施一项措施落地，TBM应用逐步走出“磨合期”，迈入“稳定期”。

提速：从“能用”到“好用”的跨越跃升

设备能够运行，只是起点；实现高效运行，关键在系统。

围绕TBM效能释放，亭南煤业没有停留在设备本体，而是从生产组织、设备管理、运输保障等多个维度同步发力，对掘进系统进行整体优化。

“设备刚引进时，最大的制约不在掘进本身，而在配套系统跟不上。”该公司副总经理谢方鹏介绍，围绕这一问题，他们从设计源头入手，对巷道结构和运输方式进行一体化优化，通过断面回填压实、运输布局调整等措施，重构辅助运输体系。

在此基础上，建立专人专岗运输机制，依托“一站式运输线”，采用“胶轮车+单轨吊”组合运输模式，实现设备物料直达工作面、人员调配高效有序，现场逐步形成“歇人不歇机”的运行状态，运输系统与TBM掘进实现高效匹配。

掘进不再只是“向前推进”，而是“沿着最优路径推进”。结合地质探查资料与设备特性，他们科学确定施工层位，并依托姿态感知系统和井下数据传输网络，实现掘进参数实时反馈、轨迹动态修正。层位控制由过去的“测量—反馈—调整”，转变为全过程实时管控，既保证了推进效率，也确保了成巷质量。

在生产组织上，他们建立“检修班+生产班”协同机制，实现检修与生产的无缝衔接。过去需要停机集中处理的检修工作，被分解嵌入生产周期中，有效压缩了设备停机时间，提高了开机利用率。在设备管理上，推行包机制和故障快速响应机制，细化责任到岗到人，一旦出现问题及时处置。

更深层的变化，在于对“人”的重塑。TBM运行涉及机械、电气、液压等多个专业，单一技能已难以满足要求。亭南煤业通过外出学习、厂家跟班培训、现场实操等方式，加快培养复合型技术人才，逐步形成一支结构合理、能力过硬的专业队伍。同时，完善班组考核与激励机制，把进尺指标分解到班组、落实到个人，形成“以班保天、以天保月”的进尺保障体系，充分激发一线活力。

当“人、机、管、环”形成系统合力，TBM运行由“能够使用”迈向“高效好用”，掘进能力实现稳定输出。

跃升：一次次纪录背后的体系成型

如果说提速是能力体现，那么纪录则是体系成熟的标志。

2024年3月，月进尺482米，首次打破山东能源集团同类别装备月进尺纪录；2024年9月，月进尺505米，再次刷新纪录；2025年3月，月进尺551米，将纪录推向新高。

在实践中，亭南煤业逐步形成一套适应TBM高效运行的施工方法。坚持“一次做对”的理念，将掘进、支护、运输、喷浆、铺底等环节有机整合，实现“一次成巷”，最大限度减少返工。此外，他们通过现场实践摸索，以现场“四定管理”为基础，4部顶板钻机、2台帮部钻机和TBM司机协同作业，形成“1244多岗协作标准作业模式”，作业效率提升19%以上。

面对整机长80余米、重600吨的TBM井下转场任务，亭南煤业首次开展跨巷道整体撤出与再安装作业。

围绕这一复杂工程，该公司成立专项工作专班，细化方案措施60余项，制定任务清单200余条，实行挂图作战、节点推进。针对设备拆解难题，自主研发多种专用工装，提高作业效率；针对运输难题，提前优化路线、硬化路面，确保运输安全顺畅；通过统筹调度，实现各环节高效衔接，52天便完成从四盘区回风巷到辅运巷转场任务，更在此后从四盘区辅运巷转场胶带巷时，仅用时35天，创造了设备投用以来的最快转场纪录。

2025年6月，随着四盘区胶带大巷精准贯通，原本需要50个月的系统工程提前30个月竣工，标志着亭南煤业西部开拓工程全面完成，不仅有效打破了长期制约矿井生产的接续瓶颈，更为后续生产组织和产能释放赢得了更大主动空间。

下一步，亭南煤业将立足现有实践成果，推动TBM应用由“服务自身”向“服务全局”转变，依托成熟的运行体系和技术经验，统筹推进装备资源协同利用，向西北矿业新建矿井延伸应用，持续放大“亭南经验”的示范带动效应，为山东能源集团加快建设综合清洁能源服务商和世界一流企业提供有力支撑。