
本網訊(袁向南)日前,國家《抽水蓄能中長期發展規劃(2021—2035年)》“十四五”重點實施項目——浙江松陽抽蓄電站1號引水豎井全線貫通。這條豎井深度為637米,是目前抽蓄行業最深豎井,較“中國第一高樓”上海中心大廈632米的建筑高度還要多5米。
“深度為637米的超深豎井,在抽蓄電站建設史上從未有過。表面上看只是深度增加,但站在施工的角度,地下作業受限空間,每加深1米,施工難度和風險都在幾何式增加。”三峽建工松陽公司負責人孫會想介紹。
豎井掘進和物料提升是豎井建造的關鍵,直接關系到豎井建造過程中“巖—機—運”的協同鏈,其耦合性、安全性與經濟性缺一不可。
面對這一挑戰,三峽建工牽頭聯合各方廠家,研制出了首臺(套)700米級超深豎井智能作業成套裝備,包括國內首臺全斷面擴孔式硬巖超深豎井掘進機“天工號”和世界最高揚程700米級智能豎井提升系統,標志著我國抽蓄電站超深豎井智能建造水平取得重大突破。

▲ 浙江松陽抽蓄電站1號引水豎井深度達637米,是目前抽蓄行業最深豎井。 攝影:袁向南
松陽抽蓄電站豎井地質條件復雜,不同深度分布著不同巖層,且多以硬巖地層為主,若采用傳統的人工鉆爆法,耗時耗力,大大延長施工周期。
“我們在‘天工號’設計階段就充分考慮了實際情況。”三峽建工松陽公司工程管理部梁立說,針對硬巖地層的開挖研制出了一種獨特的錐形刀盤結構,刀盤的直徑和角度可靈活調整,以適應豎井地下復雜開挖作業,并且搭載超深豎井智能建造平臺,實現了豎井掘進“無人化”“智能化”。
此前,豎井施工的掘進、支護都是分開進行,人工鉆爆完成后,人員再下去進行噴錨支護,工期變長,也增加人員安全風險。
“傳統的豎井施工方式,一天最多掘進3米,而‘天工號’可實現掘進和噴錨支護同時進行,施工效率掘進速度大大提高。”三峽建工松陽公司主任專業師楊張斌說。
據了解,“天工號”最大日掘進進尺20.18米、最大月掘進進尺236.96米、月平均掘進進尺204.98米,僅用75天安全高效完成超深豎井開挖支護,四次刷新行業紀錄。解決了超深豎井掘進難題,松陽抽蓄電站建設還面臨超深豎井的人員、物資吊運挑戰。施工期間,人員上下進出、錨桿等材料的運輸尤為重要。

▲ “天工號”豎井掘進機可實現超深豎井全斷面擴孔式智能掘進。圖為“天工號”豎井掘進機結構示意圖。 浙江松陽公司供圖
“為此,我們專門研發了世界最高揚程700米級智能豎井提升系統,輔助‘天工號’掘進作業。”楊張斌說。與傳統礦用吊運系統不同,抽蓄電站豎井提升系統需滿足開挖、出渣、鋼管吊裝、人員進出、物料運送等多種應用場景。
在此之前,國內外抽蓄行業從來沒有提升高度超過600米級的吊運相關技術。據了解,厄瓜多爾辛克雷水電站采用礦用絞車配合移動式門機建設豎井提升系統,最大提升高度僅為450米,最大提升重量20噸;而在國內,廣東省梅州(五華)抽蓄電站引水豎井井深219.635?米,江西洪屏抽蓄電站引水下豎井深295?米。
松陽抽蓄電站豎井施工的這套提升系統,最大起升高度可達700米級,配備2個荷載能力分別為3噸(用于載人、載物)和60噸(用于渣斗、重物)的小車,可用于人員運輸,豎井開挖設備吊裝,鋼管安裝吊裝和混凝土澆筑等。
不僅如此,這套提升系統,還具有斷軸、斷繩保護、多級制動、防墜保護、載人吊籠觸底和急停控制、深井遙控操作控制和無線通訊等功能,確保人、材、機吊運安全。
此外,“天工號”和智能豎井提升系統還裝載了百余個高精度傳感器,可通過5G信號,實時傳回主控室智慧大屏上,全面監控環境、設備、人員情況,可顯著提升設備間的協調效率和施工質量水平,保障抽蓄電站的施工安全。
“未來,這套兼顧工程安全性與低碳經濟性的智能建造系統,可為超深豎井及地下工程施工提供重要借鑒,為我國新型電力系統建設和能源綠色轉型發展提供三峽方案。”孫會想說。
編輯:楊思恒 盧西奧
發布日期:2026年03月16日