我国矿产资源开发不断向深部推进,各类矿山开采地质条件日趋复杂:围岩强度高、地应力大、构造破碎。传统钻爆法作业工序间断、易损伤围岩、贫化率管控难度大,掌子面安全风险高,推广非爆破机械化采掘已成为必然选择。

中铁装备依托多年隧道掘进装备的技术积淀,将成套掘进技术移植适配矿山井下工况,推出系列矿用悬臂式掘进机,与矿用TBM形成长距离大巷+中小断面分支巷道互补组合,帮助矿山摆脱单一钻爆工法的局限。
一矿一策,量矿定制
悬臂式掘进机的截割能力、整机外形尺寸与巷道地质、工程条件高度耦合,中铁装备践行“一矿一策”定制开发思路,形成覆盖不同功率、断面、智能化水平的矿用悬臂式掘进机产品谱系。

以EBZ300系列机型为例,可稳定应对单轴抗压强度80MPa硬岩巷道掘进;对行走、重载与截割传动系统强化设计,适应频繁转场与强振动工况。搭载智能截割控制与远程可视化平台,人员可远距离操控、撤离掌子面。
相较于钻爆法,非爆破机械化掘进省去钻孔、装药爆破、爆破后通风排烟等工序,单工作面仅需1-2人现场值守;巷道超欠挖可控制在±50mm以内,巷道成型质量与支护成本明显改善。
非爆工法多矿种工程答卷
镍钴矿:深井硬岩的第一个非爆样本。某镍钴矿区矿岩单轴抗压强度70-80MPa,巷道开挖断面4.8-5.2m。为国内镍钴矿首次应用。先后投用EBZ300M等定制机型。投用后效率稳定在30m³/h,单班最大进尺10.1m,贫化率由12%降至6%以内。
铅锌矿:1500米深井的少人化实践。某铅锌矿巷道断面4.5×4.5m,围岩单轴抗压强度超60MPa。定制化智能悬臂式掘进机EBZ300S远程自动截割。设备开挖效率稳定在30m³/h以上,月均进尺突破420m,掌子面实现无人现场作业,贫化率稳定控制在7%以下。
金矿:复合多金属矿山的组合工法。某金矿矿层交错、软硬岩交替分布,围岩强度40-70MPa,巷道断面4.2-5.0m。项目采用“悬臂式掘进机+凿岩台车”机械化组合方案。设备月进尺稳定在330m以上;对比钻爆法,单循环作业时间缩短40%,巷道支护工程量减少22%。
磷矿:非金属矿山的绿色开采样本。某磷矿巷道断面4.8×4.2m,围岩强度50-65MPa,是国内大功率悬臂掘进机在磷矿行业的首次落地。项目选用CTR300悬臂式掘进机。投产后,月进尺可达360m;巷道超欠挖控制在±120mm以内;支护成本降低28%,现场作业人员由8-10人减至2-3人。

中铁装备近期推出的EBH360大功率横轴式矿用悬臂式掘进机,最大截割功率360kW,可应对单轴抗压强度最高90MPa的硬岩工况,既适配煤矿岩巷、半煤岩巷,也面向金属、非金属矿山硬岩巷道开拓。
从镍钴、铅锌、金到磷,非爆连续掘进工法已在多种矿山完成工程验证。中铁装备也将持续迭代装备性能,加速推进智能化、少人/无人化技术升级,以安全、高效、智能、绿色的成套掘进解决方案,支撑更多矿种、更大开采深度矿山的绿色高效开发。