■ 本报记者 吕珂 顾亦飞 通讯员 李涂宇 张浩天
刀盘切过坚硬的花岗岩,细碎的岩屑顺着溜槽滚落,在千米深井的防爆灯光下溅起微尘。辽宁鞍山西鞍山铁矿地下1004米处,“钢铁脊梁号”全断面竖井掘进机完成了最后一段试掘进。这一刀,在无人涉足的千米硬岩竖井施工领域,凿下了首个中国刻度。
该项目正是由中煤矿建集团七十一工程公司承担。目光拉长,对中煤矿建集团而言,“首创”从来不是写在材料里的定语,而是岩层里凿出来的足迹。
从国内首台套装备应用到全球首次技术突破,从煤矿施工攻坚到非煤领域跨界,从国内深耕布局到出海阔步前行,一个个 “第一” 串联起这家矿山建设领军企业的创新脉络,为矿山高质量发展注入澎湃动能。
向岩层深处凿出第一条无人路
深井施工的每一步突破,都离不开装备与工艺的双重拓荒。在别人没有走过的岩层里蹚出路,靠的是敢啃硬骨头的韧劲,更是把图纸变成现实的巧劲。
西鞍山铁矿的千米竖井工程,被业内称为“三个一工程”:整机总重近1000吨,总高近100米,井筒垂直深度超过1000米。要把这样的庞然大物拆解开、送下井、再精准组装就位,难度堪比 “在针眼里穿线”。井筒开挖直径8.1米,设备最大件——后盾体及附件直径达6.9米,两侧留给施工人员的操作空间不足60厘米,稍一偏差就可能剐蹭井壁、延误工期。
项目团队没有照搬传统吊装经验,而是创新设计了“利用吊盘下放TBM大件设备施工工法”,采用三层吊盘下部吊挂方式,分11钩将设备逐一平稳送至井下。下放前的几个夜晚,技术办公室的灯总亮到后半夜,技术人员反复复核轨道、平板车、井筒的尺寸偏差,一遍遍推演吊盘的对中精度。刀盘、主驱动等核心部件就位后,团队实测安装中心偏差与水平度,每一组数据都精准卡在设备厂家要求的阈值内。
自主研发的模块化快速拆装封口盘也在这场攻坚中派上了大用场。不同于传统封口盘拆装烦琐、适配性差的短板,这套装置既能快速拆除与安装,适配频繁下放大件的施工节奏,又集成了运输轨道,可实现设备从井口外围到吊装点的平稳转运,大幅提升了大件下放的整体效率。
从2025年2月项目部成立到示范工程竣工,15个月的时间里,这支队伍把国家重点研发计划的科研图纸,一点点凿进了千米深的坚硬岩层。截至工程竣工,项目累计形成10余项“五小”创新成果,编制出可复用的竖井TBM施工工法,3项专利获得国家授权。更重要的是,一支精通竖井TBM施工安装的专业化队伍在此过程中锻炼成型。
“这条路走得通,走得稳。”项目负责人的话朴实却有分量。作为全球首次千米级硬岩竖井全断面掘进机施工应用,这项工程不仅填补了相关领域的技术空白,更为后续深地资源开发提供了可复制、可推广的 “中国方案”。
深井施工的智能突破,同样发生在内蒙古鄂尔多斯的苏布尔嘎草原深处。在苏布尔嘎矿井一号、二号回风井冻结施工现场,中煤矿建自主研发的智能测温系统首次投入应用。过去,冻结壁温度监测依赖人工定期下井采集数据,不仅效率低、滞后性强,也难以实现全时段动态管控。如今,上百个测温探头沿着钻孔布设到800多米深的地层,冻结壁温度、压缩机运行状态、盐水温度等数据实时回传到中控室。智慧工地平台动态生成冻结壁扩展模型,技术人员可以根据温度变化精准调整冷量供给,为井筒掘砌施工提供可靠的技术依据。
配套投用的新一代双级撬块螺杆制冷压缩机组,也让冻结效能迈上新台阶。一号回风井冻结站开机运转后,较计划提前6天实现水文孔冒水;二号回风井通过劳动竞赛抢抓工期,冻结站安装较计划提前20天完成,井筒提前7天具备试挖条件。从凭经验调控到靠数据决策,智能技术正在让传统冻结施工焕发新的活力。
向世界舞台亮出矿建“中国方案”
国内岩层里的技术积淀,最终变成了走向世界的底气。沿着“一带一路”的脉络,中煤矿建的施工足迹延伸到海外,在一个个世界级难题面前,拿出了中国方案,创下了世界纪录。
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