3月1日,在2018年度北京科學技術獎勵大會上,中國華冶《大直徑1500米級超深豎井施工關鍵裝備與技術研究及應用》項目,榮獲2018年度北京科學技術三等獎。

此項目在遼寧本溪龍新礦業思山嶺鐵礦SJ1號豎井工程成功應用,造就了國內第一條已完工的超過千米深度、超大直徑(φ≥10米)的豎井工程,創造了國內冶金礦山行業新紀錄,填補了目前我國大直徑超深豎井施工裝備與安全保障方面的空白,為國家各類深部資源開發提供了可靠的技術支撐。

在該項技術中,中國華冶研發了可用于凈直徑大于10米、深度1500米以上的新型豎井鑿井井架。創新了單平臺“人”字型鑿井井架支撐體系結構,井架承受荷載能力達到600噸以上,較原Ⅴ型鑿井井架荷載能力提升40%以上。研發了國內首臺全液壓六臂傘鉆。通過液壓連動平動機構,液壓缸-鋼絲繩行程倍增推進系統創新,實現全液壓動力快速鑿巖,能耗較傳統氣動傘鉆降低60%以上,鑿巖效率提高2倍以上。研發了大直徑1500米超深豎井的機械化配套方案與施工工藝。攻克了提升、懸吊、鑿巖、裝巖、砌壁等裝備配套技術,首次實現10米凈直徑井筒5米深孔爆破炮孔利用率超過90%,在1000至1500米深度月進尺超過80米。建立了大直徑超深豎井施工安全保障技術體系。研發了穩車同步集散控制、吊盤自動平衡、鋼絲繩張力實時監測與吊桶運行擺幅監測系統,解決提升懸吊安全保障難題;研發的井壁釋能支護技術解決了井筒深部井壁結構安全問題;研發了豎井綜合超前地質預報與多種注漿材料復合動態調控注漿技術解決了豎井水害風險問題。創新了大斷面馬頭門施工裝備與工藝。針對冶金礦山豎井馬頭門多、施工速度慢這一瓶頸難題,研發了模塊化馬頭門整體支護技術,實現大斷面馬頭門快速安全施工,施工人員和工期較傳統技術減少50%以上。

項目成果的應用前景廣闊。近年來我國每年豎井施工數量為100至300座,其中千米以上的豎井約占10%,1500米以上超深豎井呈增加趨勢,市場需求明顯。隨著深部資源勘探戰略的實施,越來越多的大埋深礦床將被發現并開采,項目技術具有很大的推廣空間。 (中國華冶集團 張 亮)