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项目成果

圣曼努埃尔矿井隧道

  • 设备类型 主梁式掘进机
  • 设备数量 1
  • 设备直径 4.6米
  • 隧道类型 采矿项目
  • 隧道长度 10.5 公里
  • 项目业主 Magma Copper 公司
  • 施工单位 Frontier-Kemper Constructors Inc / Deilmann-Haniel GmbH 合资公司
  • 项目地点 圣曼努埃尔, 亚利桑那州,美国

隧道概况

建设圣曼努埃尔矿井隧道的目的是延长在亚利桑那州铜矿的开采寿命。亚利桑那州铜矿是世界上最大的地下铜矿之一,在隧道建成之前,人们预测到1998年矿井的储量将会开采殆尽。隧道建成后,位于已采掘矿体附近的下卡拉马祖矿体就能用于开采。.

项目业主Magma Copper公司与一家由Frontier-Kemper建筑公司和戴尔曼哈尼尔股份有限公司组成的合资公司签订了工程合同。这家合资公司选择了一台直径4.6(15.1英尺)的主梁式罗宾斯隧道掘进机进行隧道挖掘。

地质状况

下卡拉马祖地质十分复杂,由矿体、斑岩和花岗闪长岩组成。隧道路线上包含众多断层和岩脉——沿线6次经过圣曼努埃尔断层,5次经过和原岩断层。大部分岩石在热液变质作用被弱化了。

隧道掘进机

罗宾斯公司专门为这个地质条件设计了新型的硬岩主梁式隧道掘进机。直径4.6米(15.1英尺)的刀盘可以反转旋转方向,避免刀盘在遇到断裂岩石时发生堵塞。为了增强安全性能,新型掘进机还配备了33个直径 17英寸(432毫米)的后装式盘形滚刀

新型掘进机的装机功率为1260千瓦(1690马力),可以产生8558 千牛(192,4000磅)的刀盘扭矩和高达296,9911牛米(219,0494磅尺)的扭矩

掘进机还额外装配了顶部钻井装置和一台圈梁安装机

掘进机后面有16个安装在轨道上的控制台,后配备系统在控制台上延伸了120米(394英尺)。该系统配备了电力供应与控制系统,液压动力机组和辅助设备

一台后配备输送机用于装载泥渣,然后由三辆渣土台车进行运输。轨道上还包括一个加利福尼亚道岔。

隧道掘进

19931111日,隧道挖掘从一个特别准备的混凝土室里正式开始。掘进机在穿过圣曼努埃尔断层过程中没有遇到重大的问题,但是原岩断层中的湿粘土减慢了掘进速度,之后又陆续遇到了软粘土和破碎岩土

为了优化性能,罗宾斯公司和承包商为这台掘进机增加了几个功能,如增加了刀盘的淤泥流量、增大了刀盘扭矩以及增多了对隧道额外的岩石支护。在经过初步改进后,掘进机的性能得到了极大的提升。在挖掘开始后的头15个月里,掘进机的日进尺增加了两倍,达到22.94米(75.3英尺),而且在剩下的挖掘工作中掘进机的日进尺更是超过了30米(98.5英尺)

掘进机一直按计划进行挖掘,于1995124日完成贯通。