2026(第二十八届)中国国际矿业大会在天津落幕。重庆宏工长期深耕硬岩非爆破掘进装备领域,持续关注行业顶级展会传递的技术发展信号。从无人驾驶矿卡、矿山巡检机器人,到深部勘查智能装备,一大批安全、低碳、智能化矿山装备集中展出。一个明确的行业信号已经释放出来:传统高扰动的爆破作业模式正在加速迭代,非爆破、低扰动、智能化施工装备,正在成为矿山、隧道工程新质生产力的重要组成部分。
长期以来,地下矿山、硬岩隧道采掘大量依赖传统钻爆工艺。爆破作业会产生冲击波、强噪音、大量烟尘,不仅会扰动围岩稳定性,容易诱发掉块、岩爆等安全风险;同时爆破流程多、警戒清场要求高,在瓦斯工区、破碎围岩、临近建构筑物场景下,存在明显安全管控压力。随着绿色矿山建设推进以及安全监管标准持续收紧,市场迫切需要一套可落地的非爆硬岩施工解决方案,补齐狭小巷道、复杂地质条件下的掘进短板。
在本届矿业大会展示的技术方向中,“机器替人、少扰动、低伤害”成为装备研发的核心逻辑。云端遥控钻机、矿山巡检机器人、智能采掘装备,都在致力于减少人员直面高危作业面。水磨钻台车这类依托环缝钻孔工艺的非爆破装备,正是该技术路线的重要实践成果,和大型硬岩掘进机形成工况互补,填补中小断面、狭窄巷道的施工空白。
所谓环缝钻孔工艺,区别于全断面截割破岩,水磨钻台车依靠 PDC 金刚石复合片/金刚砂合金齿,在岩壁切削出一圈环形钻孔,保留中心岩芯;后续可配套静态劈裂设备完成岩体裂解,整套工艺全程非爆破作业,无炸药、无明火、无爆炸冲击波。相比传统钻爆,施工噪音大幅降低,实现低噪施工,对围岩扰动极小,最大程度保护岩体原有结构,降低初支开裂、拱顶垮塌风险,尤其适配高瓦斯隧道、地下金属非金属矿山、破碎带巷道等高危敏感工况。
市面上大型硬岩掘进机掘进效率高,但设备体积庞大,对于小断面探巷、矿山天井、改扩建巷道、局部抢险开挖场景进场受限。而水磨钻台车具备灵活机动的优势,设备体型紧凑,可以适应狭小隧洞空间;取得 MA/KA 矿安安全标志的机型,可直接合规下井,满足井下防爆安全要求,为矿山提供大设备无法覆盖的施工选择。
宏工的实践:把“非爆”做成可过审的成套方案。
随着智能化技术向井下装备持续渗透,宏工的新一代自动水磨钻也不再只是简单的切削钻机。部分机型已经搭载参数自适应系统,可根据岩石硬度自动调节转速、扭矩,实现自动寻孔、恒功率钻进,向着数字化、少人化方向迭代。设备工作数据可采集留存,便于项目数字化台账管理,助力矿山实现施工过程可追溯。
从实际工程应用来看,宏工这套“水磨钻台车环缝钻孔+静态裂解”成套非爆工法,已经在全国多地硬岩矿山、瓦斯隧道项目落地:
安全层面:摒弃爆破作业,消除炸药运输、装药起爆、炮后排险整套高危流程,规避瓦斯爆炸、爆破震动带来的重大隐患;
绿色环保层面:低噪作业,少烟尘,减少爆破扬尘污染,契合绿色矿山建设要求;
工况适配层面:和大型硬岩掘进机形成互补,解决小断面巷道、局部扩挖、探矿巷道的硬岩掘进难题(如宏工在湖南某花岗岩隧道,面对 140MPa 硬岩,用切削型台车实现了稳定掘进,单班进尺 1.2 米);
智能发展层面:自动水磨钻可实现钻进参数智能调节,向着少人值守作业演进,践行“机器替人”的行业趋势。
宏工目前 KA 矿安标志已经拿到,MA 煤安正按煤矿防爆体系从设计源头推进。这意味着在高瓦斯隧道和煤矿井下的专项方案里,写宏工的设备,专家评审环节,能够更好应对防爆合规相关质询,降低方案评审阻力。《矿业绿色发展天津宣言》倡议提出,全球矿业要践行绿色发展理念,提高资源利用效率,推动矿业向绿色低碳转型。矿业的向绿向智转型,不只有大型成套智能装备,也离不开细分场景专用装备的创新迭代。
以环缝钻孔为核心的水磨钻、自动水磨钻、水磨钻台车,作为硬岩掘进装备的重要补充,用非爆破、低噪、智能的技术路径,为地下矿山、隧道工程提供差异化解决方案。未来,伴随装备智能化持续升级,非爆成套工法,将在深部矿产开发、隧道建设、绿色矿山改造中发挥更大价值。
温馨提示:装备存在岩层适用边界,需结合岩石单轴抗压强度、石英含量、井下安标要求选型,具体施工方案结合现场地质条件编制。
常见问题解答(FAQ)
Q1:环缝钻孔工艺和传统的钻爆法相比,最大的优势是什么?
A:最大的优势不是纯速度,而是“低扰动”和“合规”。没有炸药和冲击波,对围岩的伤害极小,特别适合破碎带和浅埋段;同时,它规避了爆破审批、警戒、排烟等繁琐流程,在瓦斯工区和临近居民区的地段,能大幅降低安全管控压力。
Q2:水磨钻台车能完全替代 TBM 或盾构机吗?
A:不能,也没必要。TBM 适合几公里以上的长隧道,摊薄成本。水磨钻台车主攻的是 TBM 进不去的小断面(3米左右)、短隧洞、支洞、探矿巷道以及局部抢险扩挖。两者是互补关系,不是替代关系。
Q3:宏工的水磨钻台车能打多硬的石头?
A:这要看具体工艺。宏工有“研磨+切削”双工艺路线。研磨型建议在 80MPa 以下的中硬岩使用;切削型(如 HZS4000-IV/V)则对莫氏硬度9级以下的岩石都能适配。在湖南某 140MPa 花岗岩(莫氏7级)项目中,宏工的切削型台车也跑出了单班 1.2 米的进尺。
Q4:矿山采购时,MA 和 KA 证有什么区别?宏工都有吗?
A:简单说,KA(矿安)是金属非金属地下矿山用的,防砸防腐;MA(煤安)是煤矿和高瓦斯隧道用的,防爆炸。目前已取得KA矿安标志;MA煤安认证正按照煤矿防爆体系开展源头设计研发,尚未取得正式证书,暂不支持煤矿井下项目投标应用。
Q5:用了非爆设备,是不是就不用做超前地质预报和支护了?
A:需要特别注意:采用非爆设备仅消除爆破衍生隐患,突泥、涌水、围岩变形等地质风险依然客观存在。该做的超前预报、监控量测、初支封闭成环,一道都不能少。设备只是工具,安全管理永远是第一位的。
Q6:怎么算非爆施工的综合成本?
A:核算非爆施工综合成本,不能仅参考设备采购与钻齿耗材单价。要把爆破审批的时间成本、炮后排烟排险的人工、炸药雷管本身、围岩扰动后的初支修补费用,以及非爆设备的钻齿耗材、停机换齿时间都算进去。在很多敏感工况下,非爆的综合成本反而更可控。