硬巖巷道鉆爆施工裝備關鍵技術研究及應用
2021年04月20日14:27
項目簡介
中國地下礦產資源豐富、地下工程建設居世界前列，其中地下礦山、水利工程、國防洞庫、城市地鐵、山嶺隧道90%以上采用鉆爆法施工，現階段鉆爆法仍以人工風鉆為主，施工環境惡劣、工人勞動強度大、人員密集、進尺慢、質量控制差、安全風險高，迫使機械化施工要求迅速提上日程。
國內地下礦山建設時間早、開采時間長、掘進深度大，普遍存在老舊礦山巷道斷面多變不一致、圍巖破碎復雜、地質工況惡劣等情況，隧道、洞庫等長大斷面工程向西南山區高原、沿海丘陵地區發展，工程施工中山路崎嶇陡峭、斷層節理裂隙多、地質等級變化迅速、爆破光面效果差，特別是面對大深度礦脈開采、川藏高鐵高原高寒極端工程建設，對施工裝備提出了更加嚴苛的要求。為解決上述施工難題，徐工集團依靠自主突破，歷經數年產業積淀與技術攻關，攻克軟開孔、三級防卡釬鑿巖控制技術、九關節鉆臂精準定位技術等6項硬巖巷道掘進施工關鍵技術，應用于系列掘進鉆車并產業化，推動中國地下礦山開采、隧洞施工行業機械化、智能化發展。主要創新成果如下：
1.軟開孔、三級防卡釬鑿巖控制技術；
2.九關節多連桿機械臂運動學解析技術；
3.臺車與隧道中心線自動擬合技術；
4.能量自匹配節能控制技術；
5.推進器伸縮系統高頻震動適應技術；
6.適應狹小區域、大坡度等極限工況的高通過性底盤技術.
本項目已申請專利55項，其中發明專利21項，實用新型33項；已授權專利30項，其中發明專利5項，實用新型24項；制定行業標準1項，發表核心論文9篇。2019年12月，經中國機械工業聯合會鑒定，徐工系列掘進鉆車關鍵技術研究及應用達到國際先進水平，其中“三級防卡鑿巖控制技術”達到國際領先水平。近三年來，徐工系列掘進鉆車形成銷售額2.4億元，利稅0.71億元。建立了國內地下工程硬巖巷道掘進開采裝備產業工程技術研究中心，帶動了國內相關配套發展。系列掘進鉆車成功應用于蒙華鐵路、川藏高速、杭紹臺高速、新疆引水洞庫、四川康定石膏礦、五礦集團安徽張莊鐵礦、山東招遠金礦、西藏華泰龍銅礦等工程，極大提高了掘進效率，降低了施工風險。項目的實施將實現地下礦山開采機械化，隧洞建設智能化，極大的緩解了因人口老齡化帶來的用工壓力，改善人員作業環境，提高人員安全性，機械化施工效率提升約57%，提高隧道施工質量，有效的推動行業的技術進步。
獲獎等級：三等獎
完成單位：徐州徐工鐵路裝備有限公司
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