全球首台,突破三大关键技术!向深地进军,有了国之重器

  科技日报   2026-04-07 15:24:38

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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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