我国超大超深竖井掘进装备助力深地深海开发

来源：滚动播报

（来源：千龙网）

近日，由我国自主研制中国首台全国产化超大直径下沉式竖井掘进机“竖盾1号”，在国家天然气管道工程鄂豫赣皖浙闽段隧道项目现场始发，这是我国首次应用于常规能源项目始发、接收井掘进作业。

近年来，我国深地深海开发日益得到重视，相应高端装备研制被推上新台阶。中交天和机械设备制造有限公司（以下简称“中交天和”）积极响应交通强国战略，自主研制引领行业发展的“首台套”高端装备群，为破解极限条件下工程建设难题提供了核心技术和关键装备支撑，拉开我国深地深海开发的大幕，为煤矿、铁路、公路、输水隧道等深大竖井建设提供关键技术支撑。

“竖盾1号”集掘进、出渣、支护、导向等功能于一体，采用垂直向下淹水式掘进工艺，支持10—18.4米智能变径掘进作业。通过搭载状态监测、自动导向、智能掘进等智能化系统，实现远程实时监控，掘进效率大幅提升，井下作业安全隐患得到有效控制。相较传统沉井工法，“竖盾1号”实现井下无人作业，成本降低超过50%，掘进效率提升超过5倍，地面沉降控制在毫米级，为竖井掘进提供全新解决方案。

针对西部富水岩层煤矿建井工程，中交天和提供了“绿色、安全、智能”全新解决方案。在内蒙古陶忽图煤矿深738米北风井，中交天和研制的国内首台高智能化ZMD120/1200型富水岩层深大竖井钻机“智能号”，创下国内钻井掘进最深纪录。

该装备集成1200千牛米超大扭矩、1200吨超强提升力及智能控制系统，可完成直径12米、深度800米深大竖井掘进，是国内目前扭矩最大、智能化程度最高的竖井钻机。通过智能控制与电液一体化设计，配合创新性牙嵌式钻具连接结构和高精度垂直导向系统，实现月最高进尺300米、垂直度误差小于2毫米，推动立井掘进从传统人工机械掘砌向全自动化智能化掘进发展。

针对世界最长高速公路隧道——乌尉高速公路天山胜利隧道高寒高海拔、超深硬岩竖井钻进的世界级挑战，中交天和研制世界首台高寒高海拔超大直径硬岩竖向掘进机“首创号”，成功应用于海拔3660米、纵深707米通风竖井掘进，创造了深度、直径和海拔三项世界纪录，为共建“一带一路”按下“加速键”。在天山之巅零下30℃极端环境，研发团队昼夜攻关，创新设计“多适应性锥形刀盘”，融合智能化掘进与高精度导向，将深井垂直度误差控制在2毫米内。通过优化刀具、改造排渣系统、积累上万组数据，成功攻克刀具损耗高、排渣不畅等难题，创造性融合TBM破岩与传统掘进工艺，实现“一钻成井”与“掘进—排渣—支护”全程智能化作业。采用“泥浆+吊桶+下排渣”双模式垂直排渣系统，保障了掘进作业效率，守护了天山自然生态。