A cientos de metros bajo tierra en Anshan, Liaoning, una revolución tecnológica silenciosa está reescribiendo la historia de la construcción minera en China.
Frente a problemas de clase mundial, como pozos ultraprofundos y una geología compleja, la mina de hierro Xi’anshan, la mina de hierro subterránea más grande de China, confió en dos máquinas perforadoras nacionales, «Cornerstone» y «Steel Spine», no solo para superar con éxito las áreas técnicas restringidas, sino también para aumentar la eficiencia de la construcción de 3 a 5 veces y reducir significativamente los riesgos de seguridad.
Este avance marca el salto clave de China desde el segundo puesto hasta el liderazgo en el campo de los equipos de ingeniería de tierras profundas.
El Proyecto de Mineral de Hierro de Xi’anshan es un importante proyecto nacional de garantía de recursos minerales con una inversión total de 22,9 mil millones de yuanes, reservas de recursos retenidas de 1,3 mil millones de toneladas y un plan anual diseñado. capacidad minera de 30 millones de toneladas de mineral de hierro. Está previsto que esté terminado y puesto en funcionamiento a finales de 2027. Sin embargo, sus condiciones geológicas son extremadamente complejas: la línea de excavación se extiende por una gran longitud y existen múltiples desafíos, como grandes pendientes longitudinales, giros de radio pequeño y entrelazamiento de zonas de fractura de roca dura y roca blanda.
Es difícil avanzar aquí con el método tradicional de perforación y voladura.
La «piedra angular» responsable de abrir el principal canal de transporte horizontal subterráneo es la primera tuneladora nacional de roca dura para túneles mineros.
Este equipo tiene una longitud de 188 metros, un diámetro de excavación de 7,03 metros y un peso de 1.200 toneladas.
Fue desarrollado conjuntamente por Anshan Iron and Steel Mining, China ENFI, China Railway Tunnel Bureau y otras unidades. Ha llenado el vacío en la construcción de máquinas perforadoras de túneles de roca dura de sección completa para minas de hierro subterráneas nacionales.
En términos de comparación de eficiencia, el método de voladura tradicional sólo puede alcanzar de 60 a 80 metros de metraje por mes, lo que requiere más de 40 personas trabajando juntas; mientras que el «Cornerstone» puede alcanzar de 300 a 400 metros de metraje por mes, necesitando sólo 10 personas para su funcionamiento, y la eficiencia aumenta de 4 a 5 veces.
En términos de mejora de la seguridad, el equipo tensa simultáneamente la pared de la cueva a través de las zapatas de soporte principales y auxiliares para evitar que la roca circundante colapse, hacer frente de manera efectiva a la zona de fractura de roca blanda y reducir significativamente los riesgos de seguridad como los deslizamientos de tierra.
Desde su lanzamiento en diciembre de 2023, «Cornerstone» ha completado 5.420 metros de excavación de rampa auxiliar.
Durante la construcción se encontraron situaciones peligrosas como el atasco del cabezal de corte, pero el equipo depuró y recuperó mediante el plan «un peligro, una estrategia», que destacó la estabilidad del equipo en geología compleja.
La «Steel Spine», que se especializa en pozos verticales de mil metros de profundidad, es la primera máquina perforadora de sección completa para roca dura con eje de mil metros del mundo. Dirigido por Railway Construction Heavy Industry y desarrollado en conjunto con 10 unidades, incluida la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing, completó la tarea de excavación de un túnel de 1.004 metros y construyó el primer pozo vertical de mil metros de profundidad del mundo construido utilizando el método de máquina perforadora de sección completa.
El diseñador Ding Zhangfei dijo en el sitio de construcción: «El pozo es la garganta de la tierra profunda. El método tradicional de perforación y voladura es lento y peligroso. ‘Perforar un pozo sin descender’ es el sueño de generaciones de constructores de pozos».
El equipo técnico superó tres dificultades principales: innovar en la configuración del cabezal de corte, basándose en el principio de «afilado de lápiz», cambiar el cabezal de corte de forma de V a forma de W y optimizar el ángulo de inclinación de la encimera. , para resolver el problema de la pérdida de equipos de excavación de roca dura; el sistema inteligente de descarga de escoria se refiere al principio de la rueda hidráulica de quilla y desarrolla un sistema de descarga de escoria vertical, equipado con un dispositivo receptor de escoria anular de 360°, con una salida máxima de escoria de 120 metros cúbicos por hora; La tecnología de soporte suspendido adopta una solución de soporte de hormigón moldeado in situ para lograr la no interferencia entre la excavación y el soporte, convirtiendo las operaciones subterráneas de alto riesgo en una construcción estandarizada. Este logro ha sido seleccionada como una de las diez principales empresas estatales en 2025 y ganó el Premio Internacional de Oro de Patentes de Invención de Ginebra.
Los avances tecnológicos no sólo dependen del hardware, sino que también se benefician del potencial de las plataformas de gestión inteligente.
Tecnologías como el Internet de las cosas, la inteligencia artificial y los gemelos digitales están profundamente arraigadas en todo el proceso de construcción.
El centro de comando inteligente utiliza sensores globales y sistemas de imágenes de alta definición para lograr un control preciso a nivel milimétrico de la superficie de trabajo subterránea de 773 metros.
En términos de integración de datos, la plataforma ha construido un modelo digital tridimensional que integra minería, geología, ingeniería, seguridad y otros campos, y muestra los detalles de 8 pozos con una profundidad promedio de 700 metros, 6400 metros de rampas auxiliares y parámetros operativos de los equipos en tiempo real.
En términos de eficiencia colaborativa, rompe las barreras de datos entre los participantes tradicionales del proyecto y permite una colaboración eficiente entre construcción, diseño, construcción, supervisión y otras partes en la misma plataforma.
Este sistema reduce los riesgos de seguridad en un 60% y aumenta la eficiencia de la construcción en un 35%, logrando realmente «menos mano de obra subterránea, automatización en el terreno y despacho inteligente».
La aplicación exitosa de la mina de hierro Xi’anshan tiene una importancia que va mucho más allá de la construcción de una sola mina.
Proporciona un apoyo incondicional a la garantía de suministro de recursos de mineral de hierro del país y ayuda a reducir la dependencia del mineral de hierro de países extranjeros.
Al mismo tiempo, el proyecto autorizó y solicitó 41 patentes y formuló 2 estándares industriales, estableciendo un punto de referencia técnico para el desarrollo de recursos subterráneos profundos.
Desde el avance horizontal de la «piedra angular» hasta el avance vertical de la «columna vertebral de acero», la fabricación de equipos de China ha demostrado su dominio tecnológico en condiciones de trabajo extremas.
Empresas como China Railway Construction Heavy Industry han promovido la exportación de equipos similares a Macao, Türkiye, Italia y otros proyectos, demostrando su competitividad internacional.
A medida que el desarrollo de recursos subterráneos profundos se convierte en una tendencia global, la práctica de la mina de hierro Xi’anshan proporciona una solución china replicable para la utilización futura del espacio subterráneo.
