近日,由学校杨仁树教授担任项目牵头人,机械工程学院教授马飞、资源与安全工程学院教授龚敏参与研发的全球首台套千米级竖井硬岩全断面掘进机“钢铁脊梁号”在亚洲最大的地下铁矿鞍钢集团西鞍山铁矿完成辅助井施工,建成世界首条全断面掘进机法施工千米深立井。
此次西鞍山铁矿辅助井(深1004m,直径8.1m)落底建成,标志着“钢铁脊梁号”掘进机顺利完成工程验证,各项指标达到考核要求,该装备的成功研发必将大幅提升我国深地领域重大高端装备的核心竞争力,为国家深地资源开发、地下空间高效利用提供重要的硬核技术装备支撑。
研发过程中,团队接连攻克硬岩破碎、深井排渣、悬空支护三大关键核心技术。针对深地高硬度岩石易导致滚刀磨损严重、掘进效率低下的问题,团队创新设计了W形刀盘,破解了硬岩掘进设备的高损耗难题。针对千米深井垂直反重力排渣的行业痛点,团队自主研发了干湿双模垂直排渣系统,搭配360°环形接渣装置,实现了深井岩渣的高效转运。面对千米深井高地应力、易坍塌的安全风险,团队首创了悬空托底支护结构,研发了自动化液压模板装置,优化支护工艺,实现了掘进、支护作业的高效协同。项目成果入选2025年度央企十大国之重器。