本報記者 劉洪超

施工團隊對“基石號”挖掘的隧道進行支護作業。 由繼宏攝

吊盤正在下放“鋼鐵脊梁號”中心筒及鏈斗機組合件。 劉寶靈攝

在遼寧鞍山市千山區西鞍山鐵礦的地下深處，一群建設者在高溫潮濕的豎井巷道之中，闖險關、破瓶頸，艱難掘進。作為國產地下礦山兩大國之重器，礦山平巷硬巖TBM掘進機“基石號”負責打通地下水平運輸主通道；千米豎井硬巖掘進機“鋼鐵脊梁號”專攻千米深井垂直井筒開挖。從“基石號”披荊斬棘，到“鋼鐵脊梁號”直抵千米深井，再到智慧平臺一屏掌控全局、綠色開采守護山川，建設團隊用智慧與汗水打通資源保障的“地下大動脈”，助力國家鐵礦資源供應保障。

實現全斷面硬巖隧道掘進，“基石號”啃下“硬骨頭”

西鞍山鐵礦地下620米處，胡世超穿梭在轟鳴的巷道中，滿身灰塵，頭戴安全帽，雙眼布滿血絲。這位鞍鋼基石礦業總工程師，自2022年項目開建以來，始終堅守在工程建設第一線。

不遠處，188米長、開掘直徑7.03米、重1200噸的“基石號”正靜靜“蟄伏”。這臺由鞍鋼礦業、中國恩菲、中國中鐵隧道局、東北巖土工程勘察公司等單位聯合研發的設備，主要用于地下鐵礦的全斷面硬巖隧道掘進，可實現掘進、支護、出渣等工序連續并行，填補了國內地下鐵礦全斷面硬巖隧道掘進機施工的空白。

自2023年12月始發至今，“基石號”一路攻堅克難，穩步掘進，完成5420米輔助斜坡道的掘進施工。“這5420米，沒有一米是輕松的。井下悶熱潮濕，機械轟鳴震得耳朵嗡嗡作響，我們熬了無數個通宵，經常是餓了就啃兩口面包，困了就靠在設備上打個盹。”中鐵隧道局西鞍山鐵礦項目副總工程師馬昊告訴記者，西鞍山鐵礦掘進線路不僅跨度長，更疊加了大縱坡、小半徑轉彎、硬巖掘進及軟巖破碎帶等多重考驗。

“最險的一次，刀盤剛鉆進軟巖破碎帶就突然卡殼，整臺機器劇烈震顫，洞壁上的碎石簌簌往下掉，所有人的心都提到了嗓子眼。”施工班組組長李俊偉現在回憶起來仍心有余悸，“我們立刻啟動‘一險一策’預案，一點點微調掘進參數，調試了三天三夜，終于恢復了平穩運行。”

“以前挖掘巷道全靠爆破，一個月拼盡全力也只能開掘60至80米，還得湊齊爆破組、支護組、運輸組等40余人。現在有了‘基石號’，一個月能挖300至400米，操作設備僅需10人。”胡世超介紹，此前爆破會產生沖擊波、有害氣體，還會留下松動浮石，風險極高；而“基石號”掘進時，主撐靴與副撐靴同步撐緊洞壁，防止圍巖塌落，進而有效應對西鞍山鐵礦長距離大縱坡、軟巖破碎帶等復雜地質條件，大幅降低塌方等安全隱患，且廢渣通過傳輸帶直接輸送至運輸卡車，高效又安全。

打井不下井，“鋼鐵脊梁號”填補相關領域技術空白

“豎井是深地的咽喉，傳統鉆爆法又慢又危險，‘打井不下井’是我們一代代建井人的夢想。”在施工現場，一臺開挖直徑8.1米、整機高60多米、重達千余噸的龐然大物正轉動刀盤，奮力掘進，設計師丁張飛望著腳下深不見底的井口，眼神堅毅。

這套掘進設備填補了國際上1000米以上深度井筒全斷面掘進裝備的空白。當被問及為何給這臺重器取名“鋼鐵脊梁號”時，丁張飛說：“項目牽頭人、中國礦業大學原校長楊仁樹曾說過，要挺起咱中國人的鋼鐵脊梁，用鋼鐵之力扛起中國人在深地開發領域的底氣與擔當!”

研發之路，遠比想象中艱難。“豎井掘進機涉及機械、電氣、巖土等多個學科，沒有成熟經驗可借鑒，我們就像在黑暗里摸索。”丁張飛感慨。

那段時間，研發團隊擠在臨時搭建的工棚里，狹小的空間擺滿了圖紙，電腦上都是實驗數據。白天，他們鉆進井下，頂著高溫、粉塵，一點點測試各項參數；晚上，大家圍坐在一起，圍著圖紙反復研討。常常是一碗熱飯剛端上桌，傳來設備需要調試的消息，大家就放下碗筷，匆匆奔赴井下。

“千米深井排渣，就相當于向300層樓的樓頂無電梯運垃圾，難度可想而知。”出渣系統的負責人楊楚戈擼起袖子，露出胳膊上被巖粉磨出的疤痕，“為了測試排渣效率，我們在井下整整守了一個星期，每天渾身沾滿巖粉，衣服就沒干過。”

如果說研發者是“鋼鐵脊梁號”的“大腦”，那么現場施工者就是它的“手腳”。

掘進機在硬巖中切削，噪聲高達100分貝以上，即便戴著耳塞，也能清晰感受到震動；地下水從井壁兩側不斷滲出，整個作業面常年濕漉漉的；溫度常年超過30攝氏度，悶得讓人喘不過氣。工人們一戴防塵口罩就是十幾個小時，摘下口罩時，臉上已被勒出深深的印痕。

安裝技術員雷巖，是井下安裝團隊的核心骨干，他的工作區域在最潮濕、最艱苦的井下作業面，負責緊固液壓管路、校準導向系統。有一次，雷巖在刀盤處進行刀具巡查，井下光線昏暗，地面濕滑，他不小心腳下一滑，腰部撞在了冰冷堅硬的刀盤上，但他的第一反應卻是緊緊護住手中的工具和工件，生怕它們受損，影響設備調試。

蘇路華，一名年逾五旬的老礦山人，從事礦山建設工作30余年，上至70余米高的井架頂端，下至千米深處的豎井作業面，都是老蘇的“戰場”。他緊盯刀盤與巖壁的每一次接觸，及時發現問題、反饋問題，配合研發團隊調整設備參數。

這些人，用汗水為技術落地默默努力著。

打破數據壁壘，為工程建設插上智能化“翅膀”

千米深處，漆黑與潮濕交織；地表之上，智慧管理平臺大廳燈火通明。從項目初期的勘察勘探到如今的智慧運維，90后采礦主任工程師王子介見證著這座鐵礦的每一步成長。

2018年，剛剛大學畢業的王子介就來到鞍鋼。彼時的西鞍山，還是一片待開發的荒地，復式褶皺、擠壓破碎帶與含水層交織疊加，給初期勘察帶來了重重阻礙。“以前依靠傳統礦山施工圖受繪圖時效性、測量準確性限制，且二維平面圖無法全面呈現三維空間關系，難以及時準確掌握不同施工隊伍的空間位置。”王子介表示。西鞍山工程建設規模大，地質構造復雜，施工現場人員密集、作業面多、設備及現場工序銜接復雜多變，安全風險點多。“在工程建設之初，我們就將數字礦山建設列為頭等課題。”王子介告訴記者。

王子介全程參與了數字礦山聯合創新中心的組建，作為智慧采礦項目的負責人，他和團隊完成了鐵礦井下安全高效智慧礦山建設工程的可行性研究和風險評估的調研及編寫工作，為建設覆蓋全生命周期的智慧化管理平臺打下堅實基礎。該平臺構建了融合采礦、地質、工程、安全管理等多個領域的數字化三維智慧模型，實現了多場景、多目標的安全管理提升。

現如今，走進智慧管理平臺大廳，寬敞明亮的空間里，巨大的電子屏幕占據了整面墻壁，屏幕上，融合了地表與井下工程全場景的三維數字化模型精準呈現，8條平均深度700米的豎井、6400米的輔助斜坡道細節清晰可辨，“基石號”“鋼鐵脊梁號”的運行參數、各施工點位的進度數據、安全環保指標實時顯示、一目了然。

“平臺通過實時采集工程質量、進度、人員設備及安全環保等全維度數據，打破了傳統工程參與方的數據壁壘，為工程建設插上了智能化‘翅膀’，實現建設、設計、施工、監理等多方在同一平臺高效協作。”王子介的語氣里滿是自豪。

西鞍山鐵礦何以重要

遼寧西鞍山鐵礦項目是國家級重大礦產資源保障工程，承載著夯實鋼鐵產業鏈供應鏈安全、降低鐵礦石對外依存度的重要使命。該項目位于遼寧省鞍山市千山區西南7公里處，是目前國內最大的在建單體地下鐵礦山，也是國內尚未開發的資源儲量大、稟賦好的優質鐵礦項目。項目于2022年11月正式開工，總投資229億元，建設用地約238公頃，保有資源儲量13億噸，設計年開采鐵礦石3000萬噸、年產鐵精礦1041萬噸，服務年限長達36年，計劃2027年底建成投產，旨在打造技術領先、智能綠色的世界級鐵礦。

(本報記者劉洪超整理)

《 人民日報 》( 2026年06月10日 06 版)