位于四川甘孜州九龙县烟袋镇、魁多镇一带的里伍铜业中咀铜矿2600运矿隧道日前实现精准贯通。
隧道南北两端贯穿全长12.6公里,海拔约2600米,最大埋深1544米,断面面积仅12平方米,属于深埋小断面特长隧道。
建设者介绍,该工程在矿山领域实现多项突破:一是矿山、水利两用隧道同步规划、一次性设计建造,改变以往“先矿后水”即先建矿山通道、后利用既有隧道实施引水的常见路径;二是在不设置横洞、斜井、平行导洞等辅助坑道条件下,仅依靠两端独头掘进完成12.6公里施工,其中南口掘进长度达到7.25公里,组织难度与风险管控要求显著提高。
问题在于,这条“小断面”的特长隧道处于高海拔、深切割、偏远山区,地质与施工条件叠加复杂。
其一,超长距离、独头掘进条件下的通风与热湿控制成为制约进度和安全的关键变量。
业内普遍认为,小断面隧道掘进超过3公里后,通风效率、温湿度调控和有害气体稀释将面临显著挑战。
其二,深埋条件带来高地应力环境,岩爆、变形、支护失稳等风险加剧;其三,隧道穿越多条断裂构造带,突水、突泥等灾害具有突发性和链式影响特征;其四,高海拔与长距离运输叠加,使人员劳动强度、物资供应与机具保障面临额外压力。
形成上述难题的原因,既有地质结构与埋深带来的天然约束,也有工程形态本身的放大效应。
断面仅12平方米决定了风量与运输组织的“通道资源”更为紧张,任何局部堵塞或效率下降都可能在长距离条件下被放大;最大埋深1544米意味着围岩承压显著,岩体在高应力与地下水、温度等因素共同作用下更易发生脆性破裂或塑性挤压;同时,山区地表交通条件受限,施工组织需要在安全、效率、成本之间做更精细的平衡。
面对挑战,项目团队在关键环节实施针对性技术组合与管理优化。
一是围绕通风与热湿问题,建立通风模拟与参数优化机制,结合通风钻孔与机械抽风等方式提升长距离供风能力,并通过多级风机配置与硬质风筒等手段增强风路稳定性,以更低能耗实现对高温、高湿环境的有效控制。
二是针对高应力环境下的围岩稳定问题,开展荷载试验与岩体力学参数研究,构建相应评估模型,形成“应力释放—超前支护—强化成环”的综合处置思路,通过钢拱架、超前预应力锚杆等支护体系,配合短进尺、勤支护的施工节奏控制风险。
三是针对长距离运输与路面耐久问题,结合当地围岩特性开展材料与工艺适配,利用就地材料级配与疏水、碾压等工艺提高路面平整度与抗水损能力,降低运输阻力和维护成本。
四是更多采用机械化施工减少体力劳动,以适应高海拔环境下人员体能消耗快、作业持续性要求高的特点。
这些对策的综合效应,体现在安全风险可控、施工效率提升以及技术经验沉淀等多个方面。
隧道贯通后,作为运矿通道将提升矿山资源运输效率,并为后续矿山生产组织提供更稳定的基础设施条件;矿山与水利两用同步建设的模式,也为偏远山区统筹资源开发与用水保障提供新的工程范式,有助于提高基础设施的综合利用效率。
更重要的是,在断裂带密集、灾害类型多、埋深大、断面小的综合约束下形成的通风、支护、运输与灾害防控经验,为国内同类型工程提供了可复制的技术路径和管理参考。
从前景看,随着我国矿产资源开发向深部、复杂地质条件区拓展,深埋小断面特长隧道的工程需求将持续增加。
此次贯通所体现的“数据化模拟+工艺组合+风险分级管控”的实践,有望推动矿山隧道施工从经验主导向模型支撑、体系化管理转型。
下一步,如何在保障安全的前提下进一步提高掘进效率、降低能耗与维护成本,如何将既有技术成果标准化、制度化并推广到更多高海拔深切割山区项目,将成为行业共同面对的课题。
2600运矿隧道的成功贯通,是我国基建领域又一技术突破的生动写照。
在极端自然条件下,建设者们以科技创新为引领,攻克了一个个世界性难题,展现了"中国建造"的实力与智慧。
这条"小隧道"背后的大智慧,不仅为类似工程建设树立了新标杆,更为推动偏远地区资源开发和民生改善注入了新动能。
未来,随着更多创新技术的应用,我国基础设施建设必将书写更多"化不可能为可能"的精彩篇章。