小松制作所(以下简称:小松) 通过其在智利的子公司——Komatsu Cummins Chile (简称:KCC)与智利国营的大型采矿公司——CODELCO达成协议,将于2024年开始在井工硬岩矿山采用“矿用TBM(Tunnel Boring Machine,隧道掘进机)”进行坑道掘削新工法的试验性应用。

双方将在CODELCO所有的智利丘基卡马塔(Chuquicamata)矿山对“矿用TBM”进行实验性应用,旨在早日实现该创新性技术的市场导入。

图:用于井工硬岩坑道掘削的矿山机械“矿用TBM”

近年来,全球性的资源需求以及矿山的开采深度都在不断增加,以此为背景,预计采矿业对井工矿山机械的需求也将增加。自1963年研发日本首台用于土木工程领域的岩石隧道掘进机以来,小松已累计售出2,300多台隧道掘进机(包括Iron Mole) 。基于小松迄今为止所积累的隧道掘进机技术研发了一种在硬岩坑道掘削中可实现“急曲线对应”、“后退”、“交叉点掘削”的新技术。迄今为止,一般的隧道掘进机的使用往往仅限于直线坑道的掘削,通过该新技术,提高了“矿用TBM”的灵活性,使其可根据每个矿山的形状和设计进行坑道掘削施工。

“矿用TBM”利用安装在机器前端的刀盘上的滚刀掘削岩石,用传送带将被破碎的岩石向后排土,同时连续进行加强掘削后坑壁的支护作业等一系列坑道掘削工序。使用滚刀进行的掘削作业与以往施工方法中使用爆破进行的掘削作业相比,由于被破坏的岩石的区域较少而形成坑壁凹凸少的圆形断面的坑道,因此提高了坑道的强度稳定性。此外,由于“矿用TBM”采用的是通过高压电缆来提供电力作为动力,且实现了用一台机器来完成一系列的坑道掘削工序,因此可以减少井下使用的车辆数量,再加上由于不需要爆破,因此大大减少了温室气体(GHG) 和颗粒物(PM) 的排放。这一切都有助于减少对于井工采掘矿山至关重要的井下通风量并改善井下环境。同时,与传统的工法相比,还可以使掘削作业的生产率得到大幅提高。

为应对人们对气候变化意识的提高以及环境问题日益严重的现状,小松针对井工硬岩坑道掘削提出了“No Blasting (无爆破掘削作业) 、No Batch (无间歇连续掘削) 、No Diesel (无柴油发动机)”的口号,“矿用TBM”正是具体体现了这一口号的一个新产品,其目的在于通过“矿用TBM”工法提高客户现场的安全性、环保性和生产率(缩短坑道构建周期、降低施工成本) ,并助力实现井工采掘矿山的运营变革。

作为2022年4月开始的新一期中期经营计划“DANTOTSU Value–Together, to‘The Next’for sustainable growth”的增长战略的一项具体行动,小松正努力扩大以井工硬岩为对象的矿山机械事业。以创造新价值为目标,通过尽快实现“矿用TBM”的市场导入,实现以井工硬岩为对象的矿山机械事业的变革,以此向未来型现场的实现迈出新的一步,努力将一个可持续的未来传给我们的下一代。

【CODELCO概要】

CODELCO(CODELCO:Corporacion Nacional del Cobre de Chile)是全球最大铜生产国智利的国有企业,也是全球最大的铜生产企业之一,其总部位于智利圣地亚哥。