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中煤矿建:传承创新+科技赋能 基建新赛道展现新作为

来源:新华丝路 责任编辑:马祥平 2021-12-22 11:18:56

20世纪新中国成立之初,因两淮煤矿建设需要,中煤特凿和中煤三建在1958年、1974年先后应运而生,成为国家能源建设战线上的重要力量。

在煤矿建设领域,他们从安徽、陕西、宁夏、山东等国内省份,发展到越南、老挝等国外市场以及非洲矿产建采项目,但面对21世纪初,国内煤炭产能严重过剩,煤炭矿建市场大幅萎缩的境遇。特别是随着国家供给侧结构性改革和煤炭去产能的深入推进,煤炭基建市场进一步萎缩的严峻市场形势。2007年中煤特凿和中煤三建合并组成中煤矿山建设集团,整体搬迁至安徽省会合肥市,开启保持优势,转型发展的开拓之路。

变则通,通则达,达则兴。十几年来,中煤矿建集团积极发挥企业技术、人才、设备等优势,在矿山建设之外的地铁、房建、市政道路、公路等领域逐步开启转型之路。在此之间传承创新,高效地把矿建施工技术引入地铁隧道施工领域,并取得了优异成绩。

穿越半个世纪的传承者

1958年中煤特殊凿井(集团)有限责任公司成立,1974年中煤三建前身原煤炭工业部直属的淮北煤矿基本建设局成立,皆隶属于煤炭部。在计划经济时期,中煤三建和中煤特凿一直由国家安排建井任务。

中煤矿建拥有TBM(隧道掘进机)快速掘进、超大直径深井快速施工、大钻机快速钻井等先进技术,先后主持和参与了23项国家、行业及地方标准的编制,引领着中国矿山建设的发展方向,已经连续十五年在国内同行业综合实力排名第一,足迹遍布全国各地,实现了向非煤矿山、城市地铁、隧道、公路桥梁等领域的战略拓展,并先后创出了5项世界施工纪录和38项中国施工纪录。

1969年,中煤特凿与北京建井所在淮北朔里南风井合作完成我国第一台竖井钻机的试验工作,并取得成功,在机械化、自动化凿井的研究试验上更进一步,在改善凿井作业条件、降低劳动强度、保障施工安全上,在提升井壁质量、降低成井偏斜率、增强施工适应性上做出了开拓性贡献。

1975年10月30日,全国煤矿采煤掘进队长会议在北京人民大会堂召开,这是新中国成立以来,煤炭工业战线第一次规模最大的群众性大会。在这次会议上,中煤矿建第三十工程处掘进七队被煤炭部命名为“猛虎掘进队”,并被树立为煤炭战线的十面红旗之一,优良的队伍作风传承至今。

2005年,中煤矿建集团成功竖立了重1234吨、高76.8米的当时世界第一大井架——山西潞安矿业集团屯留煤矿主井井架,掀开了我国煤炭建设史上崭新的一页,实现了一次新飞跃,施工的潞安矿业集团屯留矿主井系统工程荣获鲁班奖。

2009年,在穿越“众山之祖”秦岭的兰渝铁路建设中,多条隧道穿过多种不良地质带,当时国外专家都束手无策。危急时刻,中煤矿建集团召集精兵强将,投身于当中唯一一条极高风险隧道——熊洞湾铁路隧道的施工当中,顺利完成高精度贯通6992米的建设丰碑。

2012年,由中煤矿建集团施工的内蒙古蒙泰不连沟矿井及选煤厂工程摘得年度鲁班奖桂冠。该工程不仅是该年度全国煤炭系统唯一入选的工程,也是自鲁班奖创立25年来,首个煤矿整体项目(含选煤厂)获此殊荣,填补了我国煤炭建设史的空白。该配套选煤厂设计年洗选1000万吨,是当时亚洲最大的选煤厂。施工中推广采用了十项新技术中的10大项30子项,应用水平达到国内领先。其中,小管棚超前注浆技术、整体液压金属模板台车平行作业施工工艺等被评为国家以及省部级工法,另有多项成果获国家发明专利和实用新型专利。

2014年,在中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)评选中,中煤矿建集团施工的同忻矿井工程再次获此殊荣。同忻煤矿年生产设计能力1000万吨,是国家发改委2006年核准的全国十个千万吨级矿井之一。施工中,矿建集团三十工程处精心组织,选派精兵强将,严把材料关、质量关,在观念、管理思路、技术进步等方面全面创新,安全的施工屡获业主、监理单位的称赞。

2020年,在老挝开元钾盐矿新项目,中煤矿建集团在没有任何经验可循的情况下,依靠不懈地摸索和创新,突破了固体钾盐开采技术,并在世界钾盐钾肥大会上受到重点表彰。

2021年,中煤矿建“奋斗”号TBM掘进机在陕西榆林施工大断面煤矿主井筒取得月进尺816.2米的开创性成绩。“奋斗号”继在7月份创造全国月进尺纪录后,成功突破自我,再次创造出新的掘进纪录。该项目位于毛乌素沙地边缘,其主斜井倾角-5.6°,斜长5304.937m,井筒采用明槽砌碹+TBM工法施工,设备采用敞开式TBM硬岩掘进机,刀盘直径7.13m。该斜井施工需攻克“深埋超长、连续下坡、富水高压、地层多变”等技术难点,是目前国内煤矿斜井工程施工中埋深最大的大断面、长距离TBM施工作业线。

目前,中煤矿建集团荣获省部级以上优质工程奖371项,其中中国建筑工程鲁班奖13项、中国土木工程詹天佑奖1项、国家优质工程奖6项和中国煤炭行业工程质量最高奖“太阳杯”奖126项。集团始终坚持“国内领先、国际一流、永续发展”的企业愿景,设有国家认定的企业技术中心、煤矿深井建设技术国家工程实验室和博士后科研工作站,创出5项世界施工纪录和38项中国施工纪录,荣获国家级科技奖励21项、省部级科技奖励159项、国家发明专利及实用新型专利439项、国家级工法11项、省部级工法74项,参与了23项国家和行业规范标准的编制及修订。

几代青年,以梦为马,不畏苦寒,自得其芳。在隧道、矿山等工程建设中,在冻结法、矿山法、盾构法等施工技术上,他们将老牌“国字号”企业的精神和气魄传承半个多世纪至今不变,树立的一座座丰碑正在新时代的赞歌中完成蜕变与升华。

无畏时代催迫的改革者

欲流之远者,必浚其泉源。21世纪,随着城市人口增多,交通压力增加以及科学技术的发展和施工水平的提高,中国城市地铁建设掀起热潮。中煤矿建集团利用在矿建领域耕耘半个多世纪的本领,在机遇中将其转化为转型发展的助推器,主动发挥矿建立井冻结施工、矿山法施工、机械法施工等技术优势,从其他地铁施工企业最薄弱而自身最擅长的领域入手,成功进入城市地铁施工市场,推动了技术创新和转型发展的进程,在全国十几座城市的地铁建设中大放异彩。

初进地铁施工领域,矿建集团逐一克服施工设备不足、专业人才匮乏、施工经验缺失等诸多不利因素。他们深知挖一条隧洞,远比想象中复杂,正式开工前就涉及地下管线迁改、房屋征迁、树木迁移、交通导改等环节,每项都是前所未有的挑战,特别是以往在“城区战斗”的经验较少,而地铁施工多在人流量多、建筑物密的城区。再者,对各项计划的制定与专题研究,更是摸着石头过河,无一不考验着矿建集团的地铁建设者,曾几何时,辛酸苦辣也是接踵而至,艰难困苦更是应接不暇。可尽管阻碍众多,中煤矿集团仍在一个新的领域,迅速成长,发展成为唯一拥有地铁施工总承包资质的安徽省本土企业。

2007年,中煤矿建集团在全国第一批沿海开放城市天津注册成立天津公司,主攻转型市政特别是地铁建设领域。同年中标施工集团发展史上第一个地铁总包项目—天津地铁3号线14C合同段。其采用盾构法施工,两盾构区间位于城郊地带,下穿多个居民点,同时下穿外环河、京津塘高速、宜兴埠立交桥等。明挖区间全长748.333m,采用明挖法施工。这是集团决定进军地铁市场后的第一个总包项目,从矿山上“下来”的他们满怀壮志、雄心初燃,并在项目竣工后受到业内专家及当地政府的一致赞扬。2007年之后,他们分别参与了大连、南京、沈阳、合肥等地的地铁建设。

集团在合肥承建的合肥轨道交通5号线5B标的北一环路站,为合肥在建最深地铁站。北一环路站毗邻合肥"母亲河"南淝河,地处蒙城路与北一环交叉口。车站全长274.5米,标准段宽22.1米,底板最深34.8米,是目前合肥轨道最深车站。车站分段11段施工,共55块结构板,工程总量接近3个标准地铁站规模。

广州地铁3号线天河客运站折返线冻结工程,是矿建集团的一项创新工程。该地铁隧道地质条件复杂、施工难度之大为国内外罕见,原先承担施工的企业中途被迫撤出。为完成这项工程,中煤特凿公司在冻结上有5项创新技术,钻孔上有6项专利技术。目前该项冻结工程已顺利完成,140米的水平冻结长度创造了世界第一。

施工的天津地铁北竹林站至天津西站盾构工程,项目部不畏艰险,齐心协力,克服了盾构机穿越古河道底层、贝壳层、粉砂层以及软土地质等诸多困难,确保了天津地铁建设历史上短距离穿越无基础砖木结构民房、高架桥、高速铁路等风险源最多、风险级别最高、施工难度最大的一条盾构隧道双线顺利贯通,为天津市地铁盾构机下穿高速铁路和铁路站场施工积累了宝贵经验。

施工的天津地铁2号线机场延长线项目是天津地铁建设史上首次下穿机场停机坪的工程,区间单线隧道长1400m,属于长距离隧道掘进,下穿停机坪、高架桥,施工难度非常大。施工团队结合项目实际情况,通过技术创新,有效解决了施工难题。该工程不仅提前两个月完工,还创出了天津市地铁施工小半径曲线始发、分体始发、超长距离掘进、长距离穿越粉砂层及浅覆土施工“五个第一”。

大连地铁209标项目红南风井深达89米,施工风险源较多,安全施工难度大。施工团队通过可行性技术研究,采用矿井吊盘和土建操作平台施工技术相结合的方法,有效规避了安全风险,提高了施工工效。南京地铁项目部采用盾构机主机整体轮滚式过矿山法隧道工法,有效缩短了施工工期。

2003年7月,上海市领导果断决策,将发生事故的上海地铁4号线修复工程重担交给了中煤特凿公司。矿建集团因此承担了世界瞩目的上海地铁4号线修复冻结工程,并创造了国际地铁隧道施工领域的奇迹。其中,江中对接段暗挖构筑和中山南路对接段暗挖构筑,4个工作面是整个修复工程的关键点,施工难度和风险极大,对此项目部班子和工程技术人员24小时跟班作业,共同面对施工中从未遇到的艰难险阻。2007年6月,4个对接段的结构工程顺利完成,标志着国内首次冻结法修复地铁隧道取得圆满成功。后续采用液氮与盐水复合冻结原位修复技术,完成了数个漏水事故项目的修复工作。冻结技术在一些关键项目、抢险项目中大展作为,用实力展现了国企担当,赢得了市场赞誉和美誉,树立了中煤矿建集团在市政冻结领域良好的品牌形象。

集团施工的武汉地铁7号线7标一期香港路站—三阳路站区间异型联络通道兼泵房冻结工程,首次采用垂直加水平冻结加固方式,通过“大高差‘Z字型’联络通道复合冻结施工技术”项目的实施,弥补了国内在大高差复杂结构联络通道冻结施工经验的不足。

“日月不肯迟,四时相催迫。”在这个属于奋斗者的时代,中煤矿建集团必将不辱使命,加快产业结构改革,筑造一个与时代并行的现代化大型国有建筑企业。

科技赋能发展的创新者

日新之谓盛德。科技赋能创新发展,是发展趋势,也是时代必然。中煤矿建集团深知发展科技是增强自身竞争力的有效手段,也是提升建筑施工服务能力的必经之路。在各项施工生产中,他们不断完善科技创新体系,建立了科学技术创新的激励机制,较好地发挥了生产技术部门的科技创新主导作用。

为打造企业的核心竞争力,集团在项目建设中极为重视建筑新技术、新工艺、新材料、新设备的应用、研发和推广工作,有效提高项目建设质量。施工过程中加强检查、督察,防止质量管理漏洞,明确项目部旬检制度、月报制度及公司的月检、季检制度,以规范化管理打牢质量管理基础。

集团抓住关键技术研究开发,在盾构机过特殊地质条件等支撑主业发展的关键技术上取得了突破。“一种连接器及含有该连接器的预应力托架”“一种大功率超声振动盾构机刀具”“一种可防渗漏的铁路隧道排水盲管及其施工方法”“一种V级围岩大断面铁路隧道施工支护结构及施工方法”等一大批科技创新成果已在实际生产中广泛运用并获得了国家发明和新型专利成果。与天津市建设工程技术研究所、天津市测绘院等单位共同开展的省部级科研项目“星载InSAR技术在城市地下轨道施工沉降效应监测中的应用研究”,2017年通过天津市城乡建设委员会验收、鉴定,达到国际先进水平。

集团承建的天津地铁6号线R4标梅江风景区至会展中心站区间,是天津全运会基础配套设施的重点工程,工期任务重、安全压力大。项目部利用盾构机外置注浆包等先进创新技术,施工安全和工程质量得到了有效把控。天津地铁集团将该区间选定为观摩工地,先后组织30多家参建单位进行观摩学习,来自中铁隧道、中铁十六局、上海隧道股份、中铁十八局、上海基础、中冶天工、中煤隧道等单位的项目经理、盾构司机、管片拼装手进入隧道内观摩交流,对项目现场质量与安全管控尤其是成型隧道的管片拼装质量给予了高度评价,在业内引起了强烈反响。

在“世纪工程”港珠澳大桥建设中,中煤矿建集团参建了拱北隧道顶管工程,下穿拱北海关。拱北隧道是港珠澳大桥珠海连接线的核心控制性工程,也是世界最大断面的公路隧道,地面以下1米多就是地下水层,且与拱北湾的海水连通,无论如何抽取地下水,海水都源源不断地快速补充。矿建集团通过1年多的试验段测试和多次专家会验证后承接了港珠澳大桥拱北隧道顶管冻结工程,并在2015年全面开始施工,2017年4月隧道全线贯通,集团获得了中外专家的高度评价和赞扬。该工程首创的“曲线管幕+水平冻结”工法攻克港珠澳大桥珠海连接线核心控制性工程施工难题,刷新了施工难度、规模和技术含量在世界同类隧道的施工新纪录。该工法的顺利实施大幅提升了我国领海软土地区大断面隧道冻结工法的科技含量和施工技术水平,已达到国际领先水平。目前,该项目已获发明专利1项,实用新型专利4项,科研成果亮相安徽省庆祝改革开放40周年科技创新成果展。

由中煤矿建集团开展的《承压富水地层微冻结法地铁盾构施工关键技术及其应用研究》科技研发项目通过安徽省公路学会专家组审议,评价结果为“整体技术国内领先,微冻结技术研究达到国际领先”。本科研项目为行业首创,以天津地铁10号线科研项目为依托,对承压富水地层冻结过程的多敏感参数控制微分方程进行了解译,提出了“水平盾构+管片微冻结”盾构接收设计与施工方法,配套研制了新型微冻结预制管片,实现了富水地层盾构施工精准管控,形成了一种承压富水地层盾构接收施工新技术。

此外,中煤矿建集团广泛开展群众性技术创新活动,鼓励职工结合施工生产实际开展小改造、小革新、小建议、小发明、小设计活动,及时总结发现“五小”成果,加快推广应用,有效解决了施工生产中的难题。其中,“小松φ6340盾构机外置注浆包技术”在2017年煤炭行业建设工程优秀QC成果发布会上,从20多家参加单位发布的110多项QC成果中脱颖而出荣获一等奖。“清水混凝土施工质量控制”研究成果荣获2018年煤炭行业QC成果一等奖。

凭借科学的施工工艺和雄厚的技术实力,集团参建的天津地铁3号线工程荣获“国家优质工程奖”和天津市建筑工程“金奖海河杯”,施工的天津地铁2号线机场延长线工程荣获天津市建筑工程“金奖海河杯”,集团下属项目部先后获得了天津市“五一劳动奖状”。沈阳地铁9号线土建施工第八合同段荣获辽宁省优质工程,大连地铁209标段荣获省“建设工程世纪杯”等殊荣。

时代在改变,创新方恒久。中煤矿建集团正在以“鼎新”更好的推动“革故”,以科技赋能,用创新引领企业发展,在市政地铁施工领域不断创造奇迹。

中煤矿建集团正传承着半个多世纪以来逢山开路、遇水搭桥的矿建精神,在全国地铁建设中谋求新作为、凝聚新合力、巩固新发展,以赤子之心,为中国城市现代化发展注入蓬勃的建设力量。(张振宇)

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