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(chǎn)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(xiàn)階段鉆爆法仍以人工風鉆為主,施工環(huán)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(qū)高原、沿海丘陵地區(qū)發(fā)展,工程施工中山路崎嶇陡峭、斷層節(jié)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(jīng)數(shù)年產(chǎn)業(yè)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(jié)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(chǎn)業(yè)化,推動中國地下礦山開采、隧洞施工行業(yè)機械化、智能化發(fā)展。主要創(chuàng)新成果如下:
1.軟開孔、三級防卡釬鑿巖控制技術;
2.九關節(jié)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(jié)能控制技術;
5.推進器伸縮系統(tǒng)高頻震動適應技術;
6.適應狹小區(qū)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(fā)明專利21項,實用新型33項;已授權專利30項,其中發(fā)明專利5項,實用新型24項;制定行業(yè)標準1項,發(fā)表核心論文9篇。2019年12月,經(jīng)中國機械工業(yè)聯(lián)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(chǎn)業(yè)工程技術研究中心,帶動了國內相關配套發(fā)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(xiàn)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(yè)環(huán)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(yè)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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