地心巨龙，开掘新质生产力

3月初，春风尚未吹散位于太原西部的古交矿区的寒意，山西焦煤西山煤电屯兰矿副斜井口却已沸腾。

当披挂红绸的第一车“兰盾一号”部件在机车牵引下缓缓入井时，风中猎猎作响的道旗如同列队的卫兵，为这场属于煤矿的颠覆性变革鼓掌。

半年过去，回忆起那个历史性时刻，屯兰矿生产技术部部长刘西煜依旧神采飞扬。

8次改稿与1次通过

“兰盾一号”获“准生证”

屯兰矿2011年被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，也就是业内所说的“双突”矿井。自此，这个标签，如同一柄达摩克利斯之剑，高悬于屯兰矿之上。

“根据国家矿山安全监察局山西局要求，要想开采8号、9号煤，得先采它们的保护层6号煤。开采保护层时，应当做到连续和规模开采，同时抽采被保护层和邻近层的瓦斯。这就需要在9号煤底板下10米至15米层位施工一条岩石底抽巷，通过该巷道对上覆的6号、8号、9号煤的瓦斯进行提前治理。”屯兰矿生产副矿长周永生的话，道出上马“兰盾一号”的关键原因——一条长达8968米的西翼下组煤区域底抽巷。

如何施工这条巷道，成了摆在屯兰矿面前的难题。用传统的炮掘，要耗费12年时间；用先进的机掘，也需近6年时间。时间，等不起。周永生算了一笔时间账：“用盾构机，只需要29.8个月。”近6年的工期被压缩至两年半，抢出来的时间，能为瓦斯治理赢得战略主动，预计可完成57万米抽采进尺，抽采瓦斯1亿立方米。

他又算了一笔经济账：盾构施工效率是炮掘的7至8倍，是机掘的3至4倍。尽管每米成本高出844元，但其断面精准，支护成本大降。更令人振奋的是，该矿南三下组煤盘区可因此释放628万吨6号煤，提前开采1504万吨8号、9号煤，避免68.6万吨煤炭资源因煤柱留设造成的永久损失。

2023年8月，西山煤电集团组织包括屯兰矿在内的几家矿井相关人员前往华阳集团和山东济宁能源集团对盾构机运营模式和使用情况进行调研，了解采用盾构机在煤矿巷道掘进过程中的优势和存在的问题，以及成本情况。

屯兰矿申请使用盾构机的方案从初稿到定稿一共改了8次。盾构机能否上马，决策权在山西焦煤集团。“2023年12月13日，这个日子我记得可清楚了，矿长带着我们去山西焦煤集团总部参加总经理办公会。”说到此处，刘西煜的激动之情溢于言表，“那天去的路上，包里放着最新的方案，手心里全是汗。西山煤电集团当时申请用盾构机的煤矿有好几家，就我们一家的申请通过了。”

立项之后，刘西煜等人马不停蹄前往西山煤电马兰矿、华阳集团新景公司、汾西矿业中兴煤业公司等进行实地考察，对盾构机的组装硐室工程、人员配备、施工工艺等进行详细了解，并制定了符合屯兰矿实际的施工组织方案。

项目招标过程也非一帆风顺，2024年3月审定技术方案后，4月进行第一次招标，结果没有招成。8月开始第二次招标，最终确定了江苏神盾工程机械有限公司。“马兰矿当时用的就是神盾公司的盾构机，不过那时候是一代机，‘兰盾一号’已经是六代机。”刘西煜告诉笔者，“2024年10月，厂家就根据我们矿的实际情况定制生产盾构机。”

在确定与神盾公司合作后，屯兰矿派技术人员前往厂家进行实地培训，为盾构机的应用做好功课。在等待盾构机“出生”的日子里，屯兰矿开始为盾构机打造“产房”。“去年8月，我们开始施工150米准备巷，作为前期盾构机安装硐室、步进硐室、始发硐室。光底板硬化，我们就用C30混凝土施工了300毫米厚。”刘西煜说。

好马配好鞍，盾构机交给哪个队组使用成了屯兰矿需要决定的问题。“开拓三队出勤率高，队长也年轻、优秀，矿上就考虑把盾构机交给他们，由他们协助厂家进行组装、生产。”周永生告诉笔者，“为支援开拓三队，我们还从矿上抽调了18名近些年入职的大学生对其进行充实。”

“兰盾一号”长85米，重500吨。这么个庞然大物只能解体分批次运输，到了井下再一件件组装起来。“厂家一边发货，我们一边在井下安装。从3月4日的第一车，到3月25日的最后一车，共发了21车。”开拓三队队长田龙告诉笔者。

屯兰矿收到厂家发来的零件，就运输下井进行组装。为了确保运输顺利，该矿先按照1∶1的比例制作了模型进行试运输。“你看，像密封外环长3018毫米，宽1782毫米，高1930毫米，重11647千克，在零部件里就算长的了。”开拓三队技术副队长武永刚指着手机里的记录告诉笔者。

“组装过程中需要吊装，井下安设了4台气动葫芦，每台可吊重物30吨。盾构机的关键部分在主机，不光重，而且体积大，需要工作人员注意空间和人员站位。”神盾公司屯兰矿项目经理孙庆春告诉笔者，“你看那80多米长的‘大家伙’，实际就是大家一节一节拼装起来的。”

“盾构机上面的螺丝需要用液压扳手拧紧，比如主梁上的M30螺丝需要用30兆帕的劲，少了、超了都不行。600多个螺丝，每拧紧一个，就拿记号笔做个记号。”武永刚说道。

11度下坡与8层煤

地心深处的“揭煤闯关”

4月15日晚，地心深处，一切准备就绪。“兰盾一号”控制台内，四块显示屏上数据波动。孙庆春神情专注，依次启动泵站、皮带，整套系统发出低沉而有力的轰鸣，仿佛钢铁猛兽苏醒前的喘息。

最后，他邀请周永生共同完成历史性的一刻。周永生深吸一口气，将标有“刀盘启动”的旋钮用力右扳——刹那间，前方四块巨大的刀盘仿佛被注入生命，沉稳而坚定地开始顺时针旋转，以每分钟6转的速度，挤压着、切割着岩壁，如巨齿将岩石层层啃下。

短暂的寂静后，只见岩渣通过刀盘溜渣槽源源不断地被输送到皮带机上，在场的众人松了一口气，数月的奋战化为脸上的喜悦。“兰盾一号”于21点30分启动，到22点40分已钻进1.6米，到23点30分已达2.5米！“这短短两小时的进尺，超越了炮掘整整一天的工程量。”武永刚看着实时记录，语气中充满了惊叹。

根据屯兰矿的施工设计，盾构机一期工程施工5097米，二期工程施工3871米。其中一期工程中以11度下山施工672米后，至9号煤下10米位置后落平，其间依次要揭露8层煤。

“从待揭煤层5米前开始，到越过煤层2米后，施工这段区域就是揭煤过程。根据防突要求，远距离爆破揭煤，人员要在300米外。”武永刚给笔者普及揭煤知识，“之前我们就是打眼放炮，人员都撤到大巷里。”

对“兰盾一号”真正的挑战开始了。

5月7日的揭煤作业，画面截然不同。孙庆春没有下井，而是坐在井上集控中心操作台前。屏幕上，井下画面、各项参数实时清晰传来。他轻推摇杆，指令穿越至数百米井下，直达“兰盾一号”。

“我们生产的盾构机具有远程控制功能，但之前一直没机会用，还是屯兰矿让我首次使用了这项功能。”孙庆春盯着屏幕说道。屏幕那端，是过去最危险的揭煤环节——人员需全部撤至300米外。以往，揭煤是打眼放炮的震天巨响和弥漫的硝烟；如今，是屏幕前冷静的观察、精准的数据预判和无声的操作。

笔者（右）实地探访盾构机控制台

“远程操控的难点在于预判，就像高手下棋，要提前想好后面几步。”孙庆春说。透过屏幕，我们看到刀盘平稳切割着煤层，没有剧烈的震动，没有弥漫的粉尘，没有四散的硝烟，只有数据平稳跳动和皮带有序出渣。

每次揭煤过后，经过各项检测确认工作面安全，人员再从大巷进入工作面进行支护作业。“看着弟兄们上坡下坡，又累又热，但是起码安全。干咱这行，安全最重要。”田龙告诉笔者，“盾构机是个‘吃硬不吃软’的家伙，岩石硬一些不怕，就怕煤和软岩。”

“盾构机大角度穿过这么多层煤，我们算得上全国首例。”刘西煜说，“困难在意料之中，也在可控范围内。只要思想不滑坡，办法总比困难多。”

在揭煤期间，为了加强现场管理，大家想了很多办法。例如，煤帮硬度小，为了不让盾构机撑靴时直接挤压煤帮造成垮帮，工人们在煤帮的支护网上提前绑好2.5米长的方木；地质条件不好的时候，关键在加强支护，开拓三队把原支护排距缩小为0.8米的同时上双层网，先挂高强护表网防止碎渣落下，再挂一层钢筋网，每隔3排打一根注浆锚索并及时注浆。

截至目前，“兰盾一号”单日进尺最高15米，单班进尺最高9米，共进尺837.7米。

从“扛钻机”到“按按钮”

开掘工作的环境之变

听完大家的讲述，笔者迫不及待想前往井下一睹“兰盾一号”的真容。

经过层层审批，9月2日中午，笔者跟随联保人屯兰矿党委宣传部部长王鹏前往井下，在井口遇到屯兰矿开拓副总工程师马建明，便一同前往。

从井口到井下车场需要乘坐罐笼。朝外望去，只见笔直的钢架一节一节连接起来在眼前上升，速度从慢到快再到慢。待罐笼停稳后，卷帘拉起，便到达井下车场。“这有280米高，相当于70层楼。”马建明告诉笔者。

换乘小火车10多分钟后，便到达开拓三队的工作面。在盾构机始发位置，笔者看到一根铁轨在一根根铁索和锚杆的拉力下悬挂在顶板正下方，而铁轨下方，吊挂着一节缆车车厢。“你要是迟几天来，往里走就能坐这个单轨吊了。这条施工的巷道设计5000多米，越往后施工，工人要走的路越远。到时候上下班坐上单轨吊，能省不少事。”马建明告诉笔者，“目前它的主要功能是运料。要没它的话，那些材料都得弟兄们往工作面背，有了它可是给弟兄们省不少事。”

笔者了解到，这台大功率防爆柴油无人驾驶单轨吊机车，运行长度随着开掘工作深入逐步延长。它不仅能运输材料、人员和设备，还可以完成井下设备的提升、吊装等工作，能在多岔道、多弯道、狭窄断面、变坡起伏、底鼓巷道等环境中连续运行，操作维护方便。

看罢单轨吊，马建明用头顶的灯晃了晃巷道中央的皮带：“盾构机进尺快，出渣就成了问题。咱按一天进尺10米算，一天出渣近150立方米。用矿车出渣的话，一天就得上百车。你看，这大坡还没绞车，矿车出渣根本行不通。”马建明边算边对笔者讲，“后来我们想到南四盘区有个30米深的煤库空闲着，可以通过煤库下面的排矸皮带往井外运渣，于是就有了现在的皮带出渣。”

“打眼放炮，推车落道。”这是人们常用来调侃开拓队的话，盾构机的应用完全改变了开拓三队在人们心中的印象。

刚上盾构机的平台，就看到码放整齐的锚杆躺在一个小集装箱里。“这就是咱们看到的单轨吊运下来的，运下来后整箱放在这里。这些材料，工人们随用随取，用完后再用单轨吊把空箱子运上去，还省去了卸车环节。”王鹏告诉笔者。

在平台上走了不久，笔者便看到“兰盾一号”控制台，这可是它的“大脑”。正面四块屏幕上，显示着视频监控、各项参数。屏幕下有51个扳钮、按钮，让人应接不暇。“这儿显示的是功率为30千瓦的除尘风机，一会儿你到前面就能看到，它可以吸除巷道中的粉尘。”马建明指着左上角的屏幕告诉笔者，“以前炮掘后，巷道里的煤尘呛得人睁不开眼。下班洗脸，毛巾一拧全是黑水，咳出的痰都是黑的。”这位和开拓、掘进打了几十年交道的开拓副总工程师，最清楚粉尘的厉害。现在站在盾构机旁，刀盘的喷雾像细雨一样洒下来，支护盾顶喷雾、防尘板，再加上两台大功率除尘风机持续工作，巷道空气比以前清爽多了。“干了几十年掘进工作，能呼吸得这么痛快，是头一次。”马建明感慨道。

“你听，现在咱们正常说话，听得清清楚楚。”马建明说，“以前掘进机、锚杆机噪音震耳，时间长了有些人会耳鸣，戴耳塞又听不清彼此说什么，交流全靠吼。”如今，这里只有皮带运输的低沉声和机器运转的均匀嗡鸣声。盾构机给马建明带来的最直观的感受，就是“静”与“净”。

这台盾构机上有6台液压锚杆钻机，正常情况下每台锚杆机配备2个人。1号、3号、4号、5号钻机用来打锚杆，2号钻机打锚索。6号钻机也打锚杆，不过它是用来服务单轨吊的。

盾构机二平台上的5号、6号液压锚杆钻机

在盾构机平台上，支护工靳艳波正操作着6号液压锚杆钻机。他双手握着一个平板电脑大小的操控器，右手拇指轻轻拨动摇杆，钻机便开始精准移动、定位。接下来的钻孔，一气呵成。

靳艳波是2008年入矿的“老开拓”，从扛着八九十斤重的气动锚杆机在巷道里深一脚浅一脚走来，到今天“玩”着电液控“高科技”，他感触颇深。“以前那是纯体力活，一身汗一身泥，打完一根锚杆胳膊都抖。”他拍了拍操控器，脸上是自豪的笑容，“现在是技术活，轻省多了！”

旁边的大学生支护工吕杰补充道：“以前用气动钻机打一根锚杆需要15分钟，现在操作液压钻机就跟打游戏似的，9分钟搞定。收入还和进尺挂钩，咱们挣得也多了。”吕杰从掘进队被抽调来支援，是矿上为迎接新装备所做的人才储备。

“现在和之前工序不一样了。以前打完锚杆，掘进机才能开始作业，掘进机停了，我们才能打锚杆。换了盾构机，我们可以并行施工。”田龙看着这群“宝贝”大学生，很是欣慰，“他们脑子活，上手快。我们建立了奖励机制，鼓励大家尽快熟练使用新设备。盾构机跑得快，目前最多一天进尺15米，支护必须跟上，我们不能拖后腿！”

当然，使用盾构机后也有“甜蜜的烦恼”。由于设备密集散热，工作面温度比大巷高了些。“送饭工得多背水，咱还发了藿香正气水。”田龙笑着打开一个工具箱，里面的两个保温桶里分别放着热水和凉水。

在今年初召开的职代会、工作会上，山西焦煤集团党委明确提出，要坚定走“安全集约高效绿色智能生产”发展之路，奋力实现“四个目标”，即减轻员工劳动强度、减少员工作业时间、让员工远离危险区域、将危险区域变为安全区域。

出井的路上，11度的坡道是必经之路。在笔者印象里，11度不过是量角器里那一点点角度，但真爬起来，中途还是要歇几步，只能一边拉着那贴心的助力绳，一边喘着粗气，不时看看头顶的里程牌。在300米处时，王鹏说：“咱俩在这歇会儿，歇完一口气上去。”

爬完11度的陡坡，乘人车、坐罐笼，重返地面。交还矿灯时，恰遇刚下早班的刘西煜。去往澡堂的路上，他语气坚定地说：“矿长说了，要干，就干到最好。我们要把这个盾构工作面打造成高标准的示范工作面。现在很多目光都关注着我们，这是在为我们矿南六盘区未来的开发蹚路子、攒经验。”

他的身影消失在楼梯转角，那句话却留在空中。“兰盾一号”的征程，不仅仅是在挖掘一条岩石巷道，更是在开拓一条通往未来的路。

新质生产力是什么？在屯兰矿的地心深处，它不是一句口号，是刀盘切割岩壁时迸发的力量，是屏幕上参数跳动时科技的赋能，是液压钻机精准钻孔时的那份轻省，更是矿工脸上那抹自信的笑容。它带来安全、效率，更带来无可替代的——劳动者的尊严。

作者：刘志彪 版面编辑：王丽丽

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来源：中国煤炭报

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