À des centaines de mètres sous terre à Anshan, dans le Liaoning, une révolution technologique silencieuse est en train de réécrire l’histoire de la construction minière en Chine.
Confrontée à des problèmes de classe mondiale tels que des puits ultra-profonds et une géologie complexe, la mine de fer de Xi’anshan – la plus grande mine de fer souterraine de Chine – s’est appuyée sur deux machines de forage nationales « Cornerstone » et « Steel Spine » pour non seulement surmonter avec succès les zones techniques restreintes, mais également augmenter l’efficacité de la construction de 3 à 5 fois tout en réduisant considérablement les risques de sécurité.
Cette percée marque un grand pas en avant pour la Chine, qui passe du statut de leader à celui de leader dans le domaine des équipements d’ingénierie des terres profondes.
Le projet de minerai de fer de Xi’anshan est un projet national majeur de garantie des ressources minérales avec un investissement total de 22,9 milliards de yuans, des réserves de ressources retenues de 1,3 milliard de tonnes et un capacité minière annuelle de 30 millions de tonnes de minerai de fer. Il est prévu qu’il soit achevé et mis en service d’ici la fin de 2027. Cependant, ses conditions géologiques sont extrêmement complexes : la ligne d’excavation s’étend sur une longue longueur et les défis sont multiples tels que de grandes pentes longitudinales, des virages à faible rayon et un entrelacement de zones de fracture de roches dures et de roches tendres.
La méthode traditionnelle de forage et de dynamitage est difficile à faire progresser ici.
La « pierre angulaire » responsable de l’ouverture du principal canal de transport horizontal souterrain est le premier tunnelier à roche dure national pour les tunnels miniers.
Cet équipement mesure 188 mètres de long, a un diamètre d’excavation de 7,03 mètres et pèse 1 200 tonnes.
Il a été développé conjointement par Anshan Iron and Steel Mining, China ENFI, China Railway Tunnel Bureau et d’autres unités. Il a comblé le vide dans la construction de tunneliers à section complète en roche dure pour les mines de fer souterraines nationales.
En termes de comparaison d’efficacité, la méthode de dynamitage traditionnelle ne peut produire que 60 à 80 mètres de séquences par mois, nécessitant plus de 40 personnes pour travailler ensemble ;
tandis que le « Cornerstone » peut réaliser 300 à 400 mètres de séquences par mois, ne nécessitant que 10 personnes pour fonctionner, et l’efficacité est augmentée de 4 à 5 fois.
En termes d’amélioration de la sécurité, l’équipement resserre simultanément la paroi de la grotte à travers les sabots de support principaux et auxiliaires pour empêcher l’effondrement de la roche environnante, faire face efficacement à la zone de fracture de la roche tendre et réduire considérablement les risques de sécurité tels que les glissements de terrain.
Depuis son lancement en décembre 2023, le « Cornerstone » a réalisé 5 420 mètres d’excavation de rampe auxiliaire. Des situations dangereuses telles que le blocage de la tête de coupe ont été rencontrées pendant la construction, mais l’équipe a débogué et récupéré grâce au plan « un danger, une stratégie », qui a mis en évidence la stabilité de l’équipement dans une géologie complexe.
La « Steel Spine », spécialisée dans les puits verticaux de mille mètres de profondeur, est la première machine d’alésage à section complète de roche dure à arbre de mille mètres au monde.
Dirigé par Railway Construction Heavy Industry et développé en collaboration avec 10 unités, dont l’Université des sciences et technologies de Pékin, il a achevé la tâche de creusement d’un tunnel de 1 004 mètres et a construit le premier puits vertical de mille mètres de profondeur au monde construit à l’aide de la méthode de forage à section complète.
Le concepteur Ding Zhangfei a déclaré sur le chantier de construction : « Le puits est la gorge de la terre profonde. La méthode traditionnelle de forage et de dynamitage est lente et dangereuse. ‘Forer un puits sans descendre’ est le rêve de générations de constructeurs de puits. » L’équipe technique a surmonté trois difficultés principales : innover dans la configuration du porte-lame, s’appuyer sur le principe du « taille-crayon », faire passer le porte-lame d’une forme en V à une forme en W et optimiser l’angle d’inclinaison de la table de cuisson. , pour résoudre le problème de la perte d’équipement d’excavation en roche dure ; le système intelligent d’évacuation des scories fait référence au principe de la roue hydraulique à quille et développe un système d’évacuation des scories vertical, équipé d’un dispositif de réception de scories annulaire à 360°, avec un débit de scories maximum de 120 mètres cubes par heure ; la technologie de support suspendu adopte une solution de support en béton coulé sur place pour obtenir une non-interférence entre l’excavation et le support, transformant ainsi les opérations souterraines à haut risque en construction standardisée.
Cette réalisation a été sélectionnée parmi les dix meilleures entreprises publiques en 2025 et a remporté le Geneva International Invention Patent Gold Award.
Les avancées technologiques ne reposent pas uniquement sur le matériel, mais bénéficient également de l’autonomisation des plateformes de gestion intelligente.
Des technologies telles que l’Internet des objets, l’intelligence artificielle et les jumeaux numériques sont profondément ancrées dans l’ensemble du processus de construction. Le centre de commande intelligent utilise des capteurs globaux et des systèmes d’imagerie haute définition pour obtenir un contrôle précis au millimètre près de la surface de travail souterraine de 773 mètres.
En termes d’intégration des données, la plateforme a construit un modèle numérique tridimensionnel qui intègre les domaines minier, géologie, ingénierie, sécurité et autres, et affiche les détails de 8 puits d’une profondeur moyenne de 700 mètres, 6 400 mètres de rampes auxiliaires et les paramètres de fonctionnement des équipements en temps réel.
En termes d’efficacité collaborative, il brise les barrières de données entre les participants traditionnels au projet et permet une collaboration efficace entre la construction, la conception, la construction, la supervision et les autres parties sur la même plateforme.
Ce système réduit les risques de sécurité de 60 % et augmente l’efficacité de la construction de 35 %, réalisant véritablement « moins de main d’œuvre sous terre, une automatisation sur le terrain et une répartition intelligente ».
L’exploitation réussie de la mine de fer de Xi’anshan a une signification bien au-delà de la construction d’une seule mine.
Il fournit un soutien massif à la garantie de l’approvisionnement en minerai de fer du pays et contribue à réduire la dépendance du minerai de fer à l’égard des pays étrangers.
Dans le même temps, le projet a autorisé et déposé 41 brevets et formulé 2 normes industrielles, établissant ainsi une référence technique pour le développement des ressources souterraines profondes.
De la percée horizontale de la « pierre angulaire » à la percée verticale de la « colonne vertébrale en acier », la fabrication d’équipements chinoise a démontré sa domination technologique dans des conditions de travail extrêmes.
Des entreprises telles que China Railway Construction Heavy Industry ont encouragé l’exportation d’équipements similaires vers Macao, la Turquie, l’Italie et d’autres projets, démontrant ainsi leur compétitivité internationale.
Alors que le développement des ressources souterraines profondes devient une tendance mondiale, la pratique de la mine de fer de Xi’anshan offre une solution chinoise reproductible pour l’utilisation future de l’espace souterrain.
