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井下硬核技术诞生记
——陕煤建设矿建三公司技术成果攻关小记
语音播报：
日前，从中国施工企业管理协会传来喜讯，陕煤建设矿建三公司报送的《复杂环境下大直径立井井筒建设关键技术研究与应用》项目荣获2023年工程建设科学技术进步奖二等奖。同时，该项科技成果经鉴定达到国际领先水平，成功入选中国建筑业协会建筑业技术发展报告（2023）。这是该项科技成果在斩获2023年度煤炭行业工程建设质量管理小组一类成果奖之后的又一殊荣。
那么，这项井下硬核技术是如何诞生的呢？
克服困难迎挑战
天山胜利隧道全长22.1公里，是世界在建最长的高速公路隧道。为缓解特长隧道施工中通风困难，满足后期运营通排风需求，采用“三洞四竖井”的方式进行设计施工，相当于在隧道上方开4处“天窗”。而陕煤建设矿建三公司承建的，正是隧道进口端11公里处的1号、2号竖井建设任务。
1号竖井毗邻天山胜利隧道进口端，为高寒高海拔的深大竖井，位于海拔3450米的天山深处，井深573.4米，相当于200多层楼高，属高地应力区，有中等岩爆可能性，施工难度极大。
在施工初期，井壁混凝土脱模后气泡麻面、脱模粘模等质量问题较为严重。作业现场气候也极其恶劣，尤其是冬季，平均风速7-8级，最低气温零下40℃，甚至呵气成冰。氧分压仅为海平面的60％，在高寒低氧环境下，作业人员极易出现胸闷、心悸、头疼、失眠等高原反应，设备作业效率仅为平原地区的60％。
复杂条件下的大直径立井建设是问题也是课题。面对自然环境恶劣、地质状况复杂且建设标准高的施工环境，施工人员又将如何攻克这个技术难题呢？
集智攻关破难题
时间倒退回2022年年初，公司从健全完善科技创新管理体系和激励机制入手，建立以工程技术人员为核心的科技创新攻关体系。科技创新小组成员坚持问题导向，聚焦行业前沿技术，积极探索大直径立井建设关键技术，通过技术交流、现场调研、跟班写实等方式，不断推进该科技项目创新步伐。
“针对此次大直径立井建设，我们可以考虑采用立井硬岩机械化配套作业线，短段掘砌混合作业法施工。”“对，掘进采用液压伞钻打眼，就可以实现光面光底爆破，作业及辅助设备优先选用液压设备，气动装备，还能让作业设备低碳节能化，便于防寒处理。”“我们再给它‘披个外套’，加上全方位保温系统，提升保温效果。”……科研小组集智攻关，带来多种实验方案，针对核心问题设定攻关目标，会议室内总能碰撞出思维的火花。
科技创新工作，关键在人，关键在谋，关键在干。在陕煤建设相关部门的支持和指导下，科技创新小组不断总结历次课题攻关经验，并向兄弟单位、同行业技术大拿请教。经过数十次理论验证及现场实验，提出利用拉麦公式确定井壁厚度，采用硬岩机械化快速掘砌技术、井筒过特殊地质环境技术、通风大直径竖井防寒保温系统等多项施工技术，在保证安全质量兼顾进度、经济、环保的前提下，解决了高海拔、高严寒等复杂环境的大直径井筒建设施工难题。
前景广阔补空白
利用这项硬核技术，陕煤建设矿建三公司于2018-2022年期间顺利完成了平天高速公路关山隧道通风竖井及井口临建工程、G0711乌尉高速公路天山胜利隧道1-1、1-2号竖井井筒掘砌工程的施工，节约施工成本约1133.51万元。
“这是天山胜利隧道4处竖井中首个完成井身开挖的竖井，对于加快隧道掘进速度、改善施工环境具有重要作用。”公司天山胜利隧道1号竖井项目负责人说道。
随着我国西部高速公路的不断发展，高寒地区大直径井筒约5个/年以上，这项科技成果推广应用前景广阔，不仅为高寒地区大直径井筒硬岩机械化凿井提供了新模式和技术路径，为公路大直径通风井筒建设提供了新的工程实践。同时填补了现行的《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）和《公路隧道设计细则》（JTG D07-2010）中直径超过7米的公路竖井设计和施工的空白。□通讯员 孙娟
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日前，从中国施工企业管理协会传来喜讯，陕煤建设矿建三公司报送的《复杂环境下大直径立井井筒建设关键技术研究与应用》项目荣获2023年工程建设科学技术进步奖二等奖。同时，该项科技成果经鉴定达到国际领先水平，成功入选中国建筑业协会建筑业技术发展报告（2023）。这是该项科技成果在斩获2023年度煤炭行业工程建设质量管理小组一类成果奖之后的又一殊荣。
那么，这项井下硬核技术是如何诞生的呢？
克服困难迎挑战
天山胜利隧道全长22.1公里，是世界在建最长的高速公路隧道。为缓解特长隧道施工中通风困难，满足后期运营通排风需求，采用“三洞四竖井”的方式进行设计施工，相当于在隧道上方开4处“天窗”。而陕煤建设矿建三公司承建的，正是隧道进口端11公里处的1号、2号竖井建设任务。
1号竖井毗邻天山胜利隧道进口端，为高寒高海拔的深大竖井，位于海拔3450米的天山深处，井深573.4米，相当于200多层楼高，属高地应力区，有中等岩爆可能性，施工难度极大。
在施工初期，井壁混凝土脱模后气泡麻面、脱模粘模等质量问题较为严重。作业现场气候也极其恶劣，尤其是冬季，平均风速7-8级，最低气温零下40℃，甚至呵气成冰。氧分压仅为海平面的60％，在高寒低氧环境下，作业人员极易出现胸闷、心悸、头疼、失眠等高原反应，设备作业效率仅为平原地区的60％。
复杂条件下的大直径立井建设是问题也是课题。面对自然环境恶劣、地质状况复杂且建设标准高的施工环境，施工人员又将如何攻克这个技术难题呢？
集智攻关破难题
时间倒退回2022年年初，公司从健全完善科技创新管理体系和激励机制入手，建立以工程技术人员为核心的科技创新攻关体系。科技创新小组成员坚持问题导向，聚焦行业前沿技术，积极探索大直径立井建设关键技术，通过技术交流、现场调研、跟班写实等方式，不断推进该科技项目创新步伐。
“针对此次大直径立井建设，我们可以考虑采用立井硬岩机械化配套作业线，短段掘砌混合作业法施工。”“对，掘进采用液压伞钻打眼，就可以实现光面光底爆破，作业及辅助设备优先选用液压设备，气动装备，还能让作业设备低碳节能化，便于防寒处理。”“我们再给它‘披个外套’，加上全方位保温系统，提升保温效果。”……科研小组集智攻关，带来多种实验方案，针对核心问题设定攻关目标，会议室内总能碰撞出思维的火花。
科技创新工作，关键在人，关键在谋，关键在干。在陕煤建设相关部门的支持和指导下，科技创新小组不断总结历次课题攻关经验，并向兄弟单位、同行业技术大拿请教。经过数十次理论验证及现场实验，提出利用拉麦公式确定井壁厚度，采用硬岩机械化快速掘砌技术、井筒过特殊地质环境技术、通风大直径竖井防寒保温系统等多项施工技术，在保证安全质量兼顾进度、经济、环保的前提下，解决了高海拔、高严寒等复杂环境的大直径井筒建设施工难题。
前景广阔补空白
利用这项硬核技术，陕煤建设矿建三公司于2018-2022年期间顺利完成了平天高速公路关山隧道通风竖井及井口临建工程、G0711乌尉高速公路天山胜利隧道1-1、1-2号竖井井筒掘砌工程的施工，节约施工成本约1133.51万元。
“这是天山胜利隧道4处竖井中首个完成井身开挖的竖井，对于加快隧道掘进速度、改善施工环境具有重要作用。”公司天山胜利隧道1号竖井项目负责人说道。
随着我国西部高速公路的不断发展，高寒地区大直径井筒约5个/年以上，这项科技成果推广应用前景广阔，不仅为高寒地区大直径井筒硬岩机械化凿井提供了新模式和技术路径，为公路大直径通风井筒建设提供了新的工程实践。同时填补了现行的《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）和《公路隧道设计细则》（JTG D07-2010）中直径超过7米的公路竖井设计和施工的空白。□通讯员 孙娟
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