在江西銀珠山的地下巷道中，有色金屬礦山行業(yè)首臺引入的TBM，以日均10米以上的速度破巖前行，于1月底順利實(shí)現(xiàn)3.1公里巷道的全線貫通。

這是中國十五冶創(chuàng)新提出跨界引入TBM技術(shù)應(yīng)用于礦山施工領(lǐng)域的新成果，也是中國十五冶工程研究中心TBM項(xiàng)目青科突擊隊(duì)（以下簡稱“青科突擊隊(duì)”）在“跨界融合”的科技創(chuàng)新之路上踏出的重要一步。

敢于突破　定制TBM在礦山地下掘進(jìn)

TBM是全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)（Tunnel Boring Machine）的簡稱，區(qū)別于應(yīng)用在軟土地層的盾構(gòu)機(jī)，國內(nèi)一般將其應(yīng)用于硬巖隧道的掘進(jìn)。

“傳統(tǒng)鉆爆法需要20人輪班作業(yè)，而TBM每班僅需8人監(jiān)控和操作。”21日，青科突擊隊(duì)隊(duì)長初士俊接受采訪時(shí)說，TBM技術(shù)的引入，使得江西銀珠山鉛鋅銀礦項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了全電作業(yè)，粉塵濃度降低90％，施工效率提升了3到4倍。

時(shí)間回到2023年4月。中國十五冶方面針對項(xiàng)目實(shí)際情況，結(jié)合礦山行業(yè)發(fā)展變革趨勢，提出引入TBM技術(shù)的思路，很快與業(yè)主方達(dá)成一致，啟動了一系列項(xiàng)目落地工作。

“剛接到TBM定制任務(wù)時(shí)，我們也是懵的。”青科突擊隊(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)師任志強(qiáng)回憶道，當(dāng)時(shí)擺在他們面前的是前所未有的挑戰(zhàn)——銀珠山礦巷道最小轉(zhuǎn)彎半徑僅30米，相當(dāng)于TBM要在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場長度的空間內(nèi)完成180度轉(zhuǎn)向，“現(xiàn)有的業(yè)內(nèi)最小礦用TBM轉(zhuǎn)彎半徑是80米，要縮小到30米，意味著我們要重新定義行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”

隨后的3個(gè)月里，青科突擊隊(duì)開足馬力進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，通過與相關(guān)廠家和高校的緊密聯(lián)系合作，成功啃下“硬骨頭”，打造出全球首臺超小轉(zhuǎn)彎半徑礦用TBM，應(yīng)用到銀珠山項(xiàng)目中，首次實(shí)現(xiàn)TBM在有色金屬礦山地下組裝和始發(fā)。

協(xié)同創(chuàng)新　不斷收獲新的技術(shù)成果

銀珠山項(xiàng)目只是一個(gè)新起點(diǎn)。目前，在中國十五冶的科技創(chuàng)新版圖上，TBM技術(shù)研發(fā)被列為礦山業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的“頭號工程”。

從決心跨界引入TBM技術(shù)，到推動項(xiàng)目落地實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用，再經(jīng)過工程實(shí)踐，不斷解決實(shí)際問題，優(yōu)化設(shè)計(jì)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并將一系列成果轉(zhuǎn)化運(yùn)用到下一個(gè)新項(xiàng)目上，青科突擊隊(duì)在推進(jìn)TBM業(yè)務(wù)發(fā)展上步履穩(wěn)健。

“銀珠山項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了TBM施工從0到1的突破，今年3月順利抵達(dá)非洲的‘中國有色二號’則是我們參與研發(fā)優(yōu)化設(shè)計(jì)完成的第2臺TBM。”初士俊介紹說，這是非洲首臺應(yīng)用于地下千米金屬礦山的TBM，對中國十五冶進(jìn)一步打響海外市場知名度、展現(xiàn)品牌影響力有著重要意義。

與“中國有色二號”一起遠(yuǎn)征非洲的，還有青科突擊隊(duì)工程師劉朋。此前，為攻克非洲高溫高濕環(huán)境下的設(shè)備適應(yīng)性難題，劉朋在長沙的TBM生產(chǎn)廠連續(xù)蹲點(diǎn)，研究二次通風(fēng)設(shè)備適用性設(shè)計(jì)問題。“看到‘中國有色二號’到達(dá)非洲的那一刻，我覺得一切辛苦都值了！”劉朋說。

目前，中國十五冶已培養(yǎng)出30余名TBM專業(yè)人才。這支隊(duì)伍的身影出現(xiàn)在贊比亞、剛果（金）等地的礦山深處，用中國技術(shù)為全球礦業(yè)注入新動能。

在TBM項(xiàng)目室，32歲的青科突擊隊(duì)采礦工程師柴慧珍正在根據(jù)項(xiàng)目二次掘進(jìn)線路開展技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析，給礦方提供有利支撐數(shù)據(jù)。由于她工作刻苦、成績突出，還經(jīng)常主動加班，同事們親切地稱呼她“柴哥”。

在膏體充填實(shí)驗(yàn)室，25歲的青科突擊隊(duì)材料工程師黨帥珂參與研發(fā)“尾砂基膠凝材料”，將充填成本降低40％；在“黑燈”選廠中控室，自動化工程師團(tuán)隊(duì)通過AI視覺分選技術(shù)，提升預(yù)拋廢效率；在深部開采數(shù)字孿生平臺前，地質(zhì)建模小組正用三維激光掃描技術(shù)重構(gòu)千米地下的礦脈圖譜……

“我們不是單兵作戰(zhàn)，而是構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研用立體創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。”青科突擊隊(duì)科研主管周兵介紹說，團(tuán)隊(duì)與頭部廠商共建“TBM研究分中心”，同中南大學(xué)開展聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目，同客戶開發(fā)“礦山數(shù)字化系統(tǒng)”，與中色非礦聯(lián)合參與國家項(xiàng)目，編制TBM規(guī)范等。這種開放協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)，讓中國十五冶在智能采礦、綠色選冶、生態(tài)修復(fù)等領(lǐng)域形成了50余項(xiàng)核心技術(shù)成果。