攻坚克难的“孤勇者” ——超大规模地采矿山开拓系统攻关纪实-k8凯发集团

攻坚克难的“孤勇者” ——超大规模地采矿山开拓系统攻关纪实

发布时间:2024-04-10 08:45:01

团队成员对方案进行研讨。

项目名片

首钢马城铁矿地采工程项目,资源储量9.95亿吨,是目前国内在建的大型地采矿山之一,以建成“国内领先、国际先进”的“安全、高效、经济、智能”地下矿山为目标。为高质量推动项目建设与发展,围绕如何优化改进超大规模地采矿山开拓系统进行了深入研究与实践,主要的创新点和先进性包括三项:一是井筒冻结法施工长度创国内之最。联通上下部采区的万米主斜坡道,运用冻结法先后穿越多种复杂地质,是国内首个冻结超过千米的斜井,获“上海大世界吉尼斯之最”权威认证。二是完成了超大规模充填矿山通风系统建设。矿区井下巷道总长达181.8公里,通风系统设计复杂且国内无先例可循。创新采用一种进、回风天井布置方式,保证了通风系统稳定、降低了建设投资。三是180米高运输阶段国内第一。多次模拟和优化矿石铲装、电机车运输等环节,提出将运输阶段高度提升至180米,减少2个运输水平,实现了工程量、投资“双降”。


攻关故事

从来没有一蹴而就的成功,只有日积月累的坚持。马城铁矿作为国内在建的大型地采矿山之一,自2015年建设以来,至今已走过了9个年头。其间,有这样一群人,他们日复一日默默付出,践行着誓保首钢自有矿产资源有序衔接的坚守,也正是因为这样的如炬初心,赋予了他们锚定目标、坚定前行的不竭动力。在马城铁矿这片热土上,马城干部职工矢志创新,勇当先锋,以专业精神和创新技术,攻克了一个又一个难关,推动这座现代化智能地采矿山建设不断迈出新的步伐。

踏寻“良方”——破解第一难题

2015年,首钢集团为有效提高首钢钢铁生产自有资源的比例,降低对进口矿的依赖程度,保障钢铁主流程稳定生产,决定开发建设马城铁矿项目。在此背景下,如何通过科学合理完成初步设计的优化改进,确保项目投产后即可盈利、实现极低成本运行,成为了摆在魏宇带领的创新团队面前的第一道难题。

“时间不等人,我们不能有半点懈怠,必须全力以赴。”这是团队带头人魏宇常挂在嘴边的一句话。面对紧迫艰巨的任务,他们迅速投入战斗状态,结合掌握的地质资料,从保证安全高效开采的角度出发,反复联系内外部专家研究论证,夜以继日查阅国内外同行业案例。为了找到方案“最优解”,魏宇带领团队可以说“踏破铁鞋”,先后将杏山铁矿、梅山铁矿、冬瓜山铜矿、李楼铁矿、张庄铁矿、田兴铁矿等国内知名矿山跑了个遍。为了能够随时记录考察过程中的关键技术、先进设备、管理方法等,团队成员每人一个小本子,像小学生第一次学习一样,认真、仔细不放过每一个细节,在考察学习过程中团队成员注意观察比较不同地采矿山企业的优劣势,处处留心可为项目所用的“四新”技术,渐渐地团队成员心里有了底。

“在2022年5月22日赴外考察学习的路上,我突然发现,魏宇的眼神比我刚认识他时更加坚定了。”李旭亮意味深长地说。

采百家之长,方能生慧;汇众人之智,方能成事。魏宇认为,在技术创新不断迭代升级的今天,要建设一座“国内领先、国际先进”的现代化地采矿山,固步自封、墨守成规是绝对行不通的。在借鉴多家地采矿山先进经验和开展了不计其数的数据测算后,通过反复模拟和优化矿石铲装、电机车运输等环节,技术团队大胆提出了将运输阶段高度提升至180米,减少2个运输水平,既实现了工程量与投资“双降”,也为后续实施“精细生产组织、采选无缝衔接”的极低成本运行打下了基础。

打破“常规”——攻克第二难题

初步设计完成后,时间来到了2018年,沟通地表与井下的万米主斜坡道正式动工建设。自井巷工程建设以来,因矿区紧邻滦河水系,且矿区内地质构造复杂,始终伴随着高水压、高地压、高地热、高渗透压等诸多不利因素影响,目前已测得的井下作业面最高环境温度40℃,最大小时涌水量突破1000立方米,超2个标准游泳池水量,被国内专家称之为罕见的大水矿山。如何保障巷道掘进过程的安全顺稳,成为了摆在创新团队面前的第二道难题。

在国内外公开资料和可供借鉴经验极其匮乏的现实情况下,为克服地表水影响,综合考虑经济性、安全性,魏宇与创新团队成员在学习借鉴国内外领先技术的基础上,联合多家科研院所开展科学计算、数据分析和模型优化,破解了“测量、物探、钻探、注浆、掘进、支护”等制约矿井安全高效建设的多项关键技术。同时,大胆尝试打破常规设计,按照综合分析、全要素统筹的思路,提出选用最适宜的马蹄形巷道断面以确保井壁安全性,有效阻隔了地下水,保障了掘进安全和进度可控,一套适合马城铁矿实际的地采矿山建设路径日渐清晰。

“2023年11月20日21时33分,伴随着-600水平下行与-840水平上行的一声掘进炮响,全长10405米的主斜坡道实现了全线贯通。”当消息传遍全矿时,大家有的跳起来大声欢呼,有的和同事紧紧拥抱,有的紧紧攥起了拳头……在历时五年的主斜坡建设期间,浸透了全体创新团队成员的心血和汗水,每一米隧道都有着独特的故事,都有着团队成员和建设者们的勇气和智慧。曾经的苦与累一刹那涌上心头,融化为眼中打转的泪花……

经过上下齐力攻坚,马城铁矿主坡道形成并应用了4项专利技术,成为国内首个冻结超过千米的斜井,并获“上海大世界吉尼斯之最”权威认证。

创新“之钥”——战胜第三难题

马城铁矿井下巷道总里程长达181.8公里,共设置有5条进风井和4条回风井,总风量达到2240立方米/秒,是国内首创超2000立方米/秒规模的通风设计,整个系统设计极为复杂。如何克服通风量大、进回风联络巷长等不利条件,实现稳定通风,成为摆在创新团队面前的第三道难题。

志不求易者成,事不避难者进。一个又一个接踵而至的难题,无时无刻不在考验着团队成员的决心、信心和耐心。张玉龙作为团队中的一名90后,从太原理工大学毕业后,2021年开始在技术工艺部负责通风技术管理,在近三年的时间里,他翻阅了大量的设计规程和标准规范,为了啃下通风系统这块硬骨头,他利用“创新”这把钥匙,打开稳定通风的“大门”。

为保证通风效果的同时最大限度压减投资费用,一方面,张玉龙所在的团队主动加压,破除按部就班依据工程设计方案实施的惯性思维,组织技术人员利用三维通风仿真模拟软件建立通风网络模型,深挖通风系统数据价值。通过对已积累的数据打开分析,为后续通风系统建设、优化提供了宝贵的数据支撑。另一方面,围绕马城铁矿个性化需求,在借鉴国内外先进智能通风建设经验的同时,联合行业专家对井下通风系统建设期间的瓶颈开展创新攻关,破解智能化通风系统建设难题。

在此基础上,结合工程建设的最新进展,发挥不同专业协同作战优势,以智能化通风系统数据模型为基础,定期进行模拟计算,以确保过程中发现的各类问题能够得到及时纠偏,为后续通风系统建设打下了坚实基础。

不一样的脸庞,却散发着同样敬业与执着的光芒。以魏宇为负责人的技术团队,以“一群人、一件事、一起拼、一定赢”的团队精神为引领,在工程建设的征程中砥砺前行。他们心怀“国内领先、国际先进”的地采矿山建设目标,用勤劳与智慧突破了多项重大关键技术,为马城铁矿工程建设高效开展构建起了坚强保障。未来,他们也将继续以实际行动,践行一名首钢人的责任与初心,筑牢马城铁矿在地采矿山行业中的领先地位。

网站地图