走高技術高質量發展之路
——中國華冶技術團隊研發超深豎井施工裝備與工藝技術紀實
2026-04-16 04:19:37
本報記者 陳聃 通訊員 何磊
近年來,中國華冶集團堅定不移走高技術、高質量發展之路。其技術團隊研發的豎井施工裝備與工藝技術成果,不僅實現了被譽為“雙超”工程的本溪龍新礦業思山嶺副井工程提前12天竣工、刷新10米大直徑最深豎井施工紀錄,還先後榮獲北京市科技進步三等獎、中zhong國guo施shi工gong企qi業ye管guan理li協xie會hui科ke技ji進jin步bu一yi等deng獎jiang。這zhe標biao誌zhi著zhe該gai項xiang目mu成cheng果guo進jin入ru成cheng熟shu應ying用yong階jie段duan,並bing得de到dao行xing業ye的de認ren可ke,也ye標biao誌zhi著zhe由you項xiang目mu首shou席xi專zhuan家jia馬ma維wei清qing帶dai領ling的de技ji術shu團tuan隊dui邁mai入ru國guo內nei超chao深shen豎shu井jing施shi工gong技ji術shu領ling域yu一yi流liu梯ti隊dui。
機遇與挑戰
擔當冶金礦山建設“國家隊”的光榮使命
隨著淺部礦產資源的逐漸枯竭,向千米以下深部開采是未來我國礦業發展的必然趨勢。隨著遼寧本溪陳台溝、思山嶺鐵礦等埋深1200米以上的大規模超深礦山開工建設,大直徑超深豎井施工成為深部資源開發的首要難題。國家《“十三五”國家科技創新規劃》麵向2030年“深度”布局,提出了“深空、深海、深地、深藍”一(yi)係(xi)列(lie)重(zhong)大(da)項(xiang)目(mu)與(yu)國(guo)家(jia)科(ke)技(ji)重(zhong)大(da)專(zhuan)項(xiang)。在(zai)曆(li)史(shi)機(ji)遇(yu)與(yu)挑(tiao)戰(zhan)麵(mian)前(qian),中(zhong)國(guo)華(hua)冶(ye)義(yi)不(bu)容(rong)辭(ci)擔(dan)當(dang)了(le)超(chao)深(shen)豎(shu)井(jing)施(shi)工(gong)技(ji)術(shu)開(kai)拓(tuo)的(de)急(ji)先(xian)鋒(feng),擔(dan)當(dang)了(le)冶(ye)金(jin)礦(kuang)山(shan)建(jian)設(she)國(guo)家(jia)隊(dui)的(de)光(guang)榮(rong)使(shi)命(ming)。
依(yi)托(tuo)於(yu)中(zhong)國(guo)華(hua)冶(ye)組(zu)建(jian)的(de)中(zhong)冶(ye)礦(kuang)山(shan)施(shi)工(gong)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)中(zhong)心(xin)在(zai)成(cheng)立(li)時(shi),便(bian)將(jiang)超(chao)深(shen)豎(shu)井(jing)施(shi)工(gong)成(cheng)套(tao)技(ji)術(shu)作(zuo)為(wei)工(gong)程(cheng)中(zhong)心(xin)重(zhong)點(dian)研(yan)究(jiu)方(fang)向(xiang),大(da)力(li)開(kai)展(zhan)豎(shu)井(jing)施(shi)工(gong)裝(zhuang)備(bei)與(yu)工(gong)藝(yi)研(yan)究(jiu),不(bu)斷(duan)優(you)化(hua)千(qian)米(mi)豎(shu)井(jing)施(shi)工(gong)技(ji)術(shu),試(shi)驗(yan)開(kai)發(fa)1200米以上超深豎井施工技術,並應用這些技術先後建設了9座千米豎井。麵對設計深度達1503.9米的國內大直徑最深豎井——sishanlingtiekuangfujingzhexiangshuaxinjiludegongchengxiangmushigong,jiyuyutiaozhanyouyicibaizaizhongguohuayejishutuanduimianqian。zhongguohuayeshouxizhuanjiamaweiqingdailingzhongguohuayejishutuanduilianhegaoxiao、企業等3家單位,成功爭取了北京市科技計劃項目立項支持,義不容辭地擔當冶金礦山建設“國家隊”的光榮使命,開始了攻克超深豎井一道道難題的創新之路。
攻堅與克難
創新解決超深豎井施工關鍵技術難題
超深豎井施工難在哪兒呢?一是傳統的施工裝備適用於千米級深豎井的施工,隨著井筒直徑增大、深(shen)度(du)增(zeng)加(jia),井(jing)下(xia)施(shi)工(gong)裝(zhuang)備(bei)向(xiang)著(zhe)大(da)型(xing)化(hua)發(fa)展(zhan),傳(chuan)統(tong)鑿(zao)井(jing)井(jing)架(jia)等(deng)裝(zhuang)備(bei)不(bu)再(zai)適(shi)用(yong),成(cheng)套(tao)裝(zhuang)備(bei)和(he)技(ji)術(shu)需(xu)重(zhong)新(xin)研(yan)發(fa)。二(er)是(shi)井(jing)深(shen)增(zeng)加(jia),地(di)壓(ya)增(zeng)大(da),對(dui)井(jing)筒(tong)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)成(cheng)威(wei)脅(xie);提(ti)升(sheng)容(rong)器(qi)長(chang)距(ju)離(li)運(yun)行(xing)更(geng)容(rong)易(yi)碰(peng)撞(zhuang)井(jing)筒(tong)。三(san)是(shi)直(zhi)徑(jing)增(zeng)大(da),用(yong)來(lai)懸(xuan)吊(diao)井(jing)筒(tong)內(nei)施(shi)工(gong)裝(zhuang)備(bei)的(de)穩(wen)車(che)數(shu)量(liang)大(da)增(zeng),確(que)保(bao)它(ta)們(men)受(shou)力(li)均(jun)衡(heng)就(jiu)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)和(he)困(kun)難(nan)。
中國華冶技術團隊通過設計理論創新,試驗室模擬研究等手段,成功研發了井架、傘鑽等鑿井核心裝備。該項目聯合中國礦業大學將鑿井井架支撐結構設計為“人”字型,將傳統“日”字型天輪平台結構優化為“目”字型,解決了井架受力不對稱等問題;天輪平台采用“個”字型支撐,不僅使井架翻矸台下空間較大,使得井架承受荷載能力在600噸以上,較Ⅴ型鑿井井架荷載能力提升在40%以yi上shang,順shun利li解jie決jue了le大da直zhi徑jing超chao深shen豎shu井jing施shi工gong首shou要yao的de井jing架jia問wen題ti。他ta們men與yu宣xuan化hua華hua泰tai礦kuang冶ye設she備bei有you限xian公gong司si聯lian合he研yan發fa了le國guo內nei首shou台tai全quan液ye壓ya六liu臂bi傘san鑽zuan,替ti代dai了le傳chuan統tong的de氣qi動dong傘san鑽zuan;通過液壓連動平動機構、液壓泵站一體化設計以及液壓缸-鋼絲繩行程倍增推進係統創新,實現全液壓動力快速鑿岩,能耗較傳統氣動傘鑽降低在60%以上,鑿岩效率提高2倍以上,降低能耗、減少材料損耗效果顯著。該公司技術人員還開發了深大豎井施工吊盤、井壁模板等大型裝備,攻克了提升、懸吊、鑿岩、裝岩、砌壁等裝備配套技術。
針zhen對dui井jing筒tong深shen度du增zeng加jia帶dai來lai的de技ji術shu難nan題ti,該gai公gong司si技ji術shu人ren員yuan通tong過guo吊diao桶tong運yun行xing擺bai幅fu監jian測ce係xi統tong,實shi現xian了le對dui大da深shen度du提ti升sheng容rong器qi運yun行xing狀zhuang態tai的de測ce試shi,保bao障zhang了le提ti升sheng安an全quan;通(tong)過(guo)井(jing)筒(tong)深(shen)部(bu)井(jing)壁(bi)應(ying)力(li)應(ying)變(bian)無(wu)線(xian)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)實(shi)現(xian)了(le)對(dui)井(jing)壁(bi)狀(zhuang)態(tai)的(de)動(dong)態(tai)監(jian)測(ce),讓(rang)井(jing)壁(bi)在(zai)高(gao)地(di)應(ying)力(li)環(huan)境(jing)下(xia)支(zhi)護(hu)機(ji)構(gou)破(po)壞(huai)前(qian)及(ji)時(shi)預(yu)警(jing)成(cheng)為(wei)現(xian)實(shi)。為(wei)了(le)解(jie)決(jue)冶(ye)金(jin)礦(kuang)山(shan)豎(shu)井(jing)馬(ma)頭(tou)門(men)多(duo)、施工速度慢這一“瓶頸”,該公司技術團隊創新開發了模塊化馬頭門整體模板支護技術,實現大斷麵馬頭門快速安全施工,施工人員和工期較傳統技術均減少在50%以上。
基於這些技術創新,該項目最終形成了超深豎井施工成套裝備與工藝技術體係,有力保障了刷新我國目前已完工的10米以上直徑的最深豎井——思山嶺鐵礦副井的順利竣工。該項目申報專利21項,發表論文25篇,評定省部級工法4項,取得了豐碩的成果。
效率與效益
技術創新成為驅動企業發展的不竭動力
高技術、高(gao)質(zhi)量(liang)引(yin)領(ling)企(qi)業(ye)發(fa)展(zhan)之(zhi)路(lu)。中(zhong)國(guo)華(hua)冶(ye)技(ji)術(shu)團(tuan)隊(dui)研(yan)發(fa)的(de)該(gai)項(xiang)目(mu)成(cheng)果(guo)在(zai)思(si)山(shan)嶺(ling)鐵(tie)礦(kuang)副(fu)井(jing)工(gong)程(cheng)示(shi)範(fan)應(ying)用(yong),應(ying)用(yong)效(xiao)果(guo)顯(xian)著(zhu),實(shi)現(xian)了(le)提(ti)前(qian)竣(jun)工(gong),節(jie)約(yue)施(shi)工(gong)成(cheng)本(ben)1200餘萬元,被譽為目前國內已完工首項“雙超”xiangmushujinggongcheng,shuaxinlezhongguoyejinkuangshanjianshechaoshenshujingshigongxinjilu。zhongguohuayechaoshenshujingshigongchengtaojishudedaoleshichangdeguangfanrenke,bingluxuchengjielechentaigoutiekuangfujingdengshujinggongcheng,shiqiyezaikuangshanjianshelingyudedaochangzufazhan,shouhuoxingyexinyuherongyu。
施工效率明顯提高。高技術、高質量超深豎井施工技術的突破,對我國礦山建設推動意義非同小可。該項目成果實現了鑿井施工機械化,裝備動力液壓化;減少了50%的井筒作業人員,實現了“少人則安”;大大降低了工人勞動強度,改善了作業環境,保障了工人健康安全;新裝備的應用與推廣降低能耗在50%yishang,jienengjianghaochengxiaoxianzhu。deyiyuxinjishudailaidexiaolvtishengheanquanbaozhang,gaishujingjianshegongqideyisuoduan,shixiankuangshantiqianjianchengtouchan,weikuangshanjianshedanweijieyueledaliangdaikuanlixi,tiqianshixianshengchanshouru,weizengqiangwoguokuangshanqiyejingzhengli,wendingkuangqujingjifazhanqidaolecujinzuoyong。gaixiangmudeshifangongchengyeshoudaoguojikuangyejiemiqieguanzhu,nanfei、俄羅斯、巴西等礦業專家多次考察項目,擴大了我國礦山建設技術在國際上的影響力。
中國華冶將堅定不移地走高技術、gaozhiliangfazhanzhilu。zhongguohuayejishutuanduiyanfachaoshenshujingshigongzhuangbeiyugongyijishuchengguohezaiyejinkuangyeshigongjianshezhongyingyong,chengzaizhexiangmuzuchengyuandezhihuiyujianxinfuchu,chengzaizhezhongguohuayezhizaikaifashendiziyuanlingpaozhedemengxiangyuzhizhe,chengzaizhezhongguohuaye、中國中冶在中國冶金礦業施工建設的“國家隊”的光榮使命。中國華冶超深井技術團隊將繼續披荊斬棘,帶著礦山建設“國家隊”的光榮使命,向著攻克2000米級超深豎井施工關鍵技術理論以及裝備工藝難題的目標前進。
《中國冶金報》(2019年05月16日 04版四版)
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