近年來(lái)，中國華冶集團堅定不移走高技術(shù)、高質(zhì)量發(fā)展之路。其技術(shù)團隊研發(fā)的豎井施工裝備與工藝技術(shù)成果，不僅實(shí)現了被譽(yù)為“雙超”工程的本溪龍新礦業(yè)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，還先后榮獲北京市科技進(jìn)步三等獎、中國施工企業(yè)管理協(xié)會(huì )科技進(jìn)步一等獎。這標志著(zhù)該項目成果進(jìn)入成熟應用階段，并得到行業(yè)的認可，也標志著(zhù)由項目首席專(zhuān)家馬維清帶領(lǐng)的技術(shù)團隊邁入國內超深豎井施工技術(shù)領(lǐng)域一流梯隊。

　　機遇與挑戰

　　擔當冶金礦山建設“國家隊”的光榮使命

　　隨著(zhù)淺部礦產(chǎn)資源的逐漸枯竭，向千米以下深部開(kāi)采是未來(lái)我國礦業(yè)發(fā)展的必然趨勢。隨著(zhù)遼寧本溪陳臺溝、思山嶺鐵礦等埋深1200米以上的大規模超深礦山開(kāi)工建設，大直徑超深豎井施工成為深部資源開(kāi)發(fā)的首要難題。國家《“十三五”國家科技創(chuàng )新規劃》面向2030年“深度”布局，提出了“深空、深海、深地、深藍”一系列重大項目與國家科技重大專(zhuān)項。在歷史機遇與挑戰面前，中國華冶義不容辭擔當了超深豎井施工技術(shù)開(kāi)拓的急先鋒，擔當了冶金礦山建設國家隊的光榮使命。

　　依托于中國華冶組建的中冶礦山施工工程技術(shù)中心在成立時(shí)，便將超深豎井施工成套技術(shù)作為工程中心重點(diǎn)研究方向，大力開(kāi)展豎井施工裝備與工藝研究，不斷優(yōu)化千米豎井施工技術(shù)，試驗開(kāi)發(fā)1200米以上超深豎井施工技術(shù)，并應用這些技術(shù)先后建設了9座千米豎井。面對設計深度達1503.9米的國內大直徑最深豎井——思山嶺鐵礦副井這項刷新紀錄的工程項目施工，機遇與挑戰又一次擺在中國華冶技術(shù)團隊面前。中國華冶首席專(zhuān)家馬維清帶領(lǐng)中國華冶技術(shù)團隊聯(lián)合高校、企業(yè)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(kāi)始了攻克超深豎井一道道難題的創(chuàng )新之路。

　　攻堅與克難

　　創(chuàng )新解決超深豎井施工關(guān)鍵技術(shù)難題

　　超深豎井施工難在哪兒呢？一是傳統的施工裝備適用于千米級深豎井的施工，隨著(zhù)井筒直徑增大、深度增加，井下施工裝備向著(zhù)大型化發(fā)展，傳統鑿井井架等裝備不再適用，成套裝備和技術(shù)需重新研發(fā)。二是井深增加，地壓增大，對井筒的結構形成威脅；提升容器長(cháng)距離運行更容易碰撞井筒。三是直徑增大，用來(lái)懸吊井筒內施工裝備的穩車(chē)數量大增，確保它們受力均衡就非常關(guān)鍵和困難。

　　中國華冶技術(shù)團隊通過(guò)設計理論創(chuàng )新，試驗室模擬研究等手段，成功研發(fā)了井架、傘鉆等鑿井核心裝備。該項目聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)將鑿井井架支撐結構設計為“人”字型，將傳統“日”字型天輪平臺結構優(yōu)化為“目”字型，解決了井架受力不對稱(chēng)等問(wèn)題；天輪平臺采用“個(gè)”字型支撐，不僅使井架翻矸臺下空間較大，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%以上，順利解決了大直徑超深豎井施工首要的井架問(wèn)題。他們與宣化華泰礦冶設備有限公司聯(lián)合研發(fā)了國內首臺全液壓六臂傘鉆，替代了傳統的氣動(dòng)傘鉆；通過(guò)液壓連動(dòng)平動(dòng)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(jìn)系統創(chuàng )新，實(shí)現全液壓動(dòng)力快速鑿巖，能耗較傳統氣動(dòng)傘鉆降低在60%以上，鑿巖效率提高2倍以上，降低能耗、減少材料損耗效果顯著(zhù)。該公司技術(shù)人員還開(kāi)發(fā)了深大豎井施工吊盤(pán)、井壁模板等大型裝備，攻克了提升、懸吊、鑿巖、裝巖、砌壁等裝備配套技術(shù)。

　　針對井筒深度增加帶來(lái)的技術(shù)難題，該公司技術(shù)人員通過(guò)吊桶運行擺幅監測系統，實(shí)現了對大深度提升容器運行狀態(tài)的測試，保障了提升安全；通過(guò)井筒深部井壁應力應變無(wú)線(xiàn)監測系統實(shí)現了對井壁狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監測，讓井壁在高地應力環(huán)境下支護機構破壞前及時(shí)預警成為現實(shí)。為了解決冶金礦山豎井馬頭門(mén)多、施工速度慢這一“瓶頸”，該公司技術(shù)團隊創(chuàng )新開(kāi)發(fā)了模塊化馬頭門(mén)整體模板支護技術(shù)，實(shí)現大斷面馬頭門(mén)快速安全施工，施工人員和工期較傳統技術(shù)均減少在50%以上。

　　基于這些技術(shù)創(chuàng )新，該項目最終形成了超深豎井施工成套裝備與工藝技術(shù)體系，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(zhuān)利21項，發(fā)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(shù)創(chuàng )新成為驅動(dòng)企業(yè)發(fā)展的不竭動(dòng)力

　　高技術(shù)、高質(zhì)量引領(lǐng)企業(yè)發(fā)展之路。中國華冶技術(shù)團隊研發(fā)的該項目成果在思山嶺鐵礦副井工程示范應用，應用效果顯著(zhù)，實(shí)現了提前竣工，節約施工成本1200余萬(wàn)元，被譽(yù)為目前國內已完工首項“雙超”項目豎井工程，刷新了中國冶金礦山建設超深豎井施工新紀錄。中國華冶超深豎井施工成套技術(shù)得到了市場(chǎng)的廣泛認可，并陸續承接了陳臺溝鐵礦副井等豎井工程，使企業(yè)在礦山建設領(lǐng)域得到長(cháng)足發(fā)展，收獲行業(yè)信譽(yù)和榮譽(yù)。

　　施工效率明顯提高。高技術(shù)、高質(zhì)量超深豎井施工技術(shù)的突破，對我國礦山建設推動(dòng)意義非同小可。該項目成果實(shí)現了鑿井施工機械化，裝備動(dòng)力液壓化；減少了50%的井筒作業(yè)人員，實(shí)現了“少人則安”；大大降低了工人勞動(dòng)強度，改善了作業(yè)環(huán)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%以上，節能降耗成效顯著(zhù)。得益于新技術(shù)帶來(lái)的效率提升和安全保障，該豎井建設工期得以縮短，實(shí)現礦山提前建成投產(chǎn)，為礦山建設單位節約了大量貸款利息，提前實(shí)現生產(chǎn)收入，為增強我國礦山企業(yè)競爭力，穩定礦區經(jīng)濟發(fā)展起到了促進(jìn)作用。該項目的示范工程也受到國際礦業(yè)屆密切關(guān)注，南非、俄羅斯、巴西等礦業(yè)專(zhuān)家多次考察項目，擴大了我國礦山建設技術(shù)在國際上的影響力。

　　中國華冶將堅定不移地走高技術(shù)、高質(zhì)量發(fā)展之路。中國華冶技術(shù)團隊研發(fā)超深豎井施工裝備與工藝技術(shù)成果和在冶金礦業(yè)施工建設中應用，承載著(zhù)項目組成員的智慧與艱辛付出，承載著(zhù)中國華冶志在開(kāi)發(fā)深地資源領(lǐng)跑者的夢(mèng)想與執著(zhù)，承載著(zhù)中國華冶、中國中冶在中國冶金礦業(yè)施工建設的“國家隊”的光榮使命。中國華冶超深井技術(shù)團隊將繼續披荊斬棘，帶著(zhù)礦山建設“國家隊”的光榮使命，向著(zhù)攻克2000米級超深豎井施工關(guān)鍵技術(shù)理論以及裝備工藝難題的目標前進(jìn)。