致敬中国品牌日丨如何突破矿山掘进瓶颈？中铁装备有“掘”招

2025年5月10日，是习近平总书记考察中铁装备集团并作出“三个转变”重要指示十一年。在“三个转变”重要指示指引下，中铁装备始终以破界的自信和勇气，携手合作伙伴突破技术瓶颈，实现从单一应用场景延伸至复杂应用场景，从单一孤立产品选代至谱系化多元产品，通过地下工程装备革新，不断重构人类探索深地空间边界，向地球深部空间挺进。在第九个“中国品牌日”来临之际，我们将推出三大场景谱系化应用专题报道，展现“中国创造”在极限工况下的技术突破。

在“五一”国际劳动节前夕，山西王家岭煤矿和河南焦煤中马村矿传来捷报！王家岭煤矿“启航号”TBM施工月进尺突破450米大关；与此同时，应用于河南焦煤中马村矿“焦煤号”TBM，在抗压强度超140兆帕的极硬岩地质条件下，更是创下月进尺606米的优异成绩，刷新了煤矿行业极硬岩TBM施工全国新纪录。

作为中国掘进机产业领军企业，近年来，中铁装备凭借雄厚的研发制造实力和丰富的隧道施工经验，率先进入矿山隧道建设领域，成功研制了一批性能卓越、针对性强的矿用隧道掘进机和专用设备，广泛应用于国内煤矿和非煤矿山领域，为我国矿山隧道施工建设提供了安全、优质、高效的综合解决方案，助力矿山企业井巷高效掘进, 积极推进绿色矿山产业发展。

以创新破局，解煤矿“采掘失衡”之痛

▲ 矿用TBM工法掘进，煤矿成巷效果良好

煤矿生产，掘进先行，巷道掘进在煤矿生产中占据十分重要的位置，事关矿井采掘接替和高质量发展。近年来，随着机械化、自动化采煤技术及采煤装备水平的不断提高，煤矿巷道安全快速掘进已成为制约矿井可持续发展的瓶颈和痛点，“采掘失衡”矛盾愈加突出。为破解行业之痛，中铁装备潜心研发，深入探究煤矿巷道施工特性，不断优化产品设计，为我国煤矿领域提供多台隧道掘进机，均取得显著成效。

▲ 世界首台矿用小转弯全断面硬岩掘进机“贵能1号”

超小转弯硬岩掘进机，开创煤矿巷道建设新范式。2020年5月，世界首台矿用小转弯全断面硬岩掘进机“贵能1号”在郑州下线，首秀贵州聚鑫煤矿即创月均进尺超400米纪录，成功突破±16°大坡度掘进技术瓶颈。同年10月，升级版“贵能2号”在成都问世，设备攻克了复杂出渣系统、长距离物料运输等施工难题，接连刷新国内6米级小转弯TBM施工纪录，实现单日进尺28米的突破，并于2021年6月顺利通过国内矿用TBM首个R75米转弯段，实现了整机90°的精准转向，树立TBM行业技术标杆。

▲ 山西最大直径矿用硬岩隧道掘进机“启航号”

从华北平原到云贵高原，从百米矿井到千米深矿井，中铁装备形成覆盖多场景的矿用TBM解决方案，“平宝号”TBM连续弯道穿行、“淮盾6号”TBM大倾角下坡掘进.....如今，这些在地下煤矿蜿蜒前行的“钢铁巨龙”，已成为煤矿岩巷快速掘进、破解采掘接替难题的一方“利器”，为煤矿岩巷掘进效率大幅提升、煤炭产业数字化转型提供了有力的装备支撑。

以智能协同，解煤矿“人机共患”之困

巷道掘进是煤矿地下开采的先行工程，也是煤矿高效开采的前提，随着我国煤矿开采逐步向深部水平延伸，掘进工作面已经成为地下开采工程中劳动密集程度最大、劳动强度最大、危险性最大的场所。中铁装备针对全煤、半煤岩地质条件开发了EJM全系列掘锚一体机，基于在盾构/TBM领域积累的隧道掘进机技术开发了适用于煤矿全煤/半煤岩巷道的“半煤岩自适应截割技术”“多元复合式除尘技术”“自动截割技术”“远程智能控制技术”等，满足煤矿不同地质条件下的掘进需求。

▲EJM系列掘锚一体机

2021年，国内首台低矮型半煤岩快速掘锚成套装备顺利下线，填补了国内低矮型掘锚一体机的空白，在山西晋中富家凹煤矿0.9米超薄煤层、陕煤柠条塔煤矿1.6-1.8米半煤岩巷道中，突破复杂地质限制，分别创下月进尺612米、936米的掘进纪录。此后，中铁装备持续对掘锚设备进行迭代升级，新开发的EJM600大功率型掘锚一体机，滚筒输出扭矩195000N.m，为传统EJM315型掘锚一体机的1.6倍，具备“一键打钻、锚固”等功能，支护效率提升30%；针对三软地层开发的EJM340/5-4九臂小空顶型掘锚一体机可实现近零空顶零空帮作业，极大缓解三软地层的支护滞后导致的巷道大变形问题，作业效率实现翻倍。

▲ 陕煤柠条塔煤矿掘锚一体机施工现场

智能快速掘锚成套装备作为煤炭行业智能化和绿色发展的关键设备，也是巷道掘进高质量发展的必由之路。目前，中铁装备已形成掘支一体、掘锚同步、全断面支护、连续运输、高效除尘、灵活转场、自动截割成熟体系，通过技术创新持续推动设备升级，精准契合我国煤炭行业智能化发展的战略需求，以领先的技术和智能化、无人化产品，服务矿山建设新质生产力发展。

以工艺革新，解非煤矿山“爆采低效”之难

▲ 全球首台大坡度+超小转弯半径矿用TBM“紫金建设号”应用于黑龙江多宝山铜矿项目

近年来，我国大力推进战略性矿产资源勘探开发，传统市场非煤矿山长期依赖爆破开采，面临工艺不连续、安全风险高等难题。非煤矿山迫切需要非爆破连续采矿技术，而机械破岩装备正成为金属矿开采转型的关键力量。凭借在高端装备设计制造和地下工程施工领域的深厚积累，中铁装备开发出适配煤矿工程的掘进装备，逐渐在金属矿开采领域崭露头角，以技术革新替代传统爆破开采，为绿色矿山建设提供硬核支撑。

▲ 非煤矿山领域巷道施工首次采用TBM施工工艺

2024年1月，“中铁R277号”矿用TBM在湖北宜安麻坪磷矿TBM施工项目现场大显身手，高效完成掘进任务，助力麻坪磷矿回风斜井全线贯通。这是全球TBM施工工艺首次成功应用于非煤矿山领域斜井巷道施工，实现了从“盲挖”到“可视透明化掘进工作面”的质变，在严苛环境下保障了设备安全高效掘进，最高月进尺达526米，最高日进尺38米。

▲ 国内锂矿开发首次采用TBM施工工艺

同年4月，“龙源号”（中铁1103号）矿用TBM在湖南郴州临武县大中赫锂矿施工现场顺利始发，开创国内锂矿采用TBM施工的先河，11月份单月进尺高达1101米，实现连续3个月月均进尺突破千米的佳绩，一举刷新了非煤矿山掘进纪录。为我国非煤矿用TBM技术发展树立新标杆，标志着非煤矿山巷道装备智能化与工法革新取得重大突破。

2024年11月，中铁装备矿用智能化悬臂掘进机在西北某矿区成功完成阶段性应用，创新应用的非爆机械连续采矿技术，设备在断面5米×4.5米、岩石单轴抗压强度＞60MPa的巷道中实现每小时30方以上的稳定开挖效率，较传统人工爆破工艺效率提升超25%，为短流程连续采矿工艺的工业化验证提供了重要技术支撑。

▲全球黄金矿山地下千米深度巷道掘进首次采用TBM施工工艺

2024年12月，由中铁装备研制的2台深井矿用TBM“海岳一号”“海岳二号”在山东莱州瑞海金矿地下千米施工现场顺利始发，填补了国内大深埋金属矿山TBM采掘工程技术的空白，是黄金矿业发展的重要里程碑事件，将助推黄金矿山采掘施工加速迈向自动化、智能化和无人化时代。

▲ 国内地下铁矿建设首次采用TBM施工工艺

截至目前，中铁装备一大批非煤矿用TBM、专用设备已成功应用于江铜银珠山铅锌矿、西鞍山铁矿、多宝山多金属矿、大中赫锂矿、宜安联合实业麻坪磷矿、三山岛金矿等，进一步引领资源开发向安全、高效、智能化迈进。

未来，随着“双碳”政策持续深化，绿色矿山建设是转变矿业经济发展方式、促进矿业高质量发展的必由之路。中铁装备将始终以“三个转变”为指引，持续深化盾构/TBM、专用设备技术转化应用，着力研发适配深地开采、极硬岩地质的无人化装备，全力推动矿山全产业链实现绿色升级，以实际行动为我国能源结构转型添砖加瓦，为全球气候治理贡献坚实的装备力量。