科技日报 2026-04-07 15:24:38

深地资源的开发利用
对拓展人类生存空间具有重大意义
2021年起
中国铁建重工集团股份有限公司
组建的研发团队
先后突破开挖、出渣、支护
三大关键核心技术
成功研发出全球首台
千米级竖井硬岩全断面掘进机
“钢铁脊梁号”
填补了1000米以上深度
井筒全断面掘进装备的国际空白
标志着我国攻克世界级竖井施工难题
破解硬岩稳定开挖
是研制“钢铁脊梁号”的
第一个难关
团队设计出的
能自动纠偏的锥形结构刀盘
试验时遭遇异常磨损
团队受“削铅笔”的经验启发
在满足刀盘滚刀40毫米
安全使用空间状态下
将滚刀倾角减小至15°
刀具偏磨情况显著改善
在此基础上团队又创新性地
将锥形结构刀盘从V形调整成W形
将聚渣点向两侧移动
使刀盘持续笔直向下掘进
如何将碎石渣土排出
是“钢铁脊梁号”的第二个难关
近半年时间里
团队尝试多种方案
皆破题乏术、症结难解
一次散步过程中
龙骨水车
无意间激发了他们的灵感
团队自主开发了
具有类似结构的智能垂直排渣系统
出渣效率达到120方/每小时
相当于约10辆常规市政渣土车
每小时运输量
最后一道难关是支护
团队联合多家科研单位攻关
敲定了“模板+现浇混凝土”的支护方案
并为模板设计出一个专属托底结构
解决了模板的悬空难题
又在“钢铁脊梁号”盾体后方设置了
首例自动液压模板装置
将模板搭建工作变为自动化作业
试验证明
该方案支护强度
满足千米深竖井掘进支护要求
如今
“钢铁脊梁号”让深埋地下千米的
硬岩、涌水、高风险施工场景
变成精准可控、高效安全的
标准化作业
为我国深部矿产、地热
地下空间开发
提供了核心装备与技术支撑
责编:周顺
一审:周顺
二审:杨丹
三审:杨又华
来源:科技日报
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