Il 1° giugno 2026, una fresatrice per tunnel denominata “Steel Spine” ha completato la sua operazione finale di scavo a 1.004 metri sottoterra ad Anshan, nella provincia di Liaoning.
È stato completato il primo pozzo al mondo profondo un chilometro, costruito utilizzando una fresatrice a sezione intera.
Questo non è solo il raggiungimento di un nodo ingegneristico, ma più simile a una dichiarazione: la Cina si è ufficialmente dichiarata tra i leader tecnologici globali nel superare il problema di livello mondiale dell’estrazione mineraria a chilometri di profondità.
Per molto tempo, estrarre minerale di ferro nelle profondità sotterranee della Cina è stato come brancolare in un labirinto oscuro.
Il metodo tradizionale di frantumazione della roccia non solo è inefficiente e pericoloso, ma dipende anche in larga misura da una tecnologia importata.
La più grande miniera di ferro sotterranea in costruzione in Cina, con un investimento totale di 22,9 miliardi di yuan e riserve di 1,3 miliardi di tonnellate a Xi’anshan, ha dato una risposta completamente diversa fin dall’inizio del progetto: utilizzando una tecnologia domestica indipendente e controllabile al 100% per creare una miniera verde intelligente con “meno persone sottoterra, terra automatizzata e dispacciamento intelligente”.
Costruisci una “spina dorsale d’acciaio” e affronta il nemico frontalmente sottoterra.
Quando si scava a una profondità di 1.000 metri nel sottosuolo, il primo “ostacolo” incontrato è la roccia dura.
Il metodo tradizionale di perforazione ed esplosione apre un pozzo profondo un chilometro, con un avanzamento mensile spesso misurato in centinaia di metri e pieno di rischi.
La risposta per la miniera di ferro di Xi’anshan è costruire da zero due vere e proprie “armi nazionali”.
Uno è lo “Steel Spine” utilizzato per la perforazione verticale.
Di fronte al problema incurabile dello “scarico delle scorie” da un pozzo profondo mille metri, che può essere definito “il trasporto dei rifiuti in cima a un edificio di 300 piani”, il team di ricerca e sviluppo si è ispirato alla tradizionale ruota idraulica a chiglia e ha progettato un intelligente sistema di scarico verticale delle scorie in grado di scaricare fino a 120 metri cubi di scorie all’ora.
La sua originale configurazione della testa di taglio a W risolve inoltre completamente il problema della perdita dell’attrezzatura dovuta all’usura eccentrica della testa di taglio durante lo scavo nella roccia dura.
Questo set di attrezzature colma la lacuna tra le attrezzature internazionali di scavo a sezione intera per pozzi con una profondità di oltre 1.000 metri e raggiunge anche la sicurezza intrinseca di “perforare un pozzo senza scendere nel pozzo”.
Anche un’altra “pietra angolare” utilizzata per aprire passaggi orizzontali si è comportata in modo sorprendente.
Dal suo avvio, nel dicembre 2023, ha completato lo scavo di 5.420 metri di scarpate ausiliarie, e la metratura mensile è rimasta stabile a 300-400 metri, ovvero 4-6 volte quella dei metodi tradizionali di brillamento; Soprattutto, il numero del personale addetto alla costruzione è stato ridotto da 40 a 10, eliminando completamente il rischio di lesioni causate da onde d’urto, gas nocivi e pomice causati dalle esplosioni.
Coltivare un cervello per le miniere: come possono i gemelli digitali e l’intelligenza artificiale rendere trasparenti le operazioni in profondità?
Se la “Steel Backbone” e la “Pietra angolare” sono il “ferro-acciaio” della miniera, allora la piattaforma di gestione intelligente che copre l’intero ciclo di vita è il “cervello intelligente” della miniera.
In passato, la costruzione sotterranea si basava su disegni planimetrici. Una volta complicata la geologia, potevano facilmente verificarsi collisioni tra i team che lavoravano nello stesso spazio.
La miniera di Xi’anshan ha rotto questo modello di gestione della “scatola cieca” e ha costruito un modello digitale intelligente tridimensionale che integra estrazione mineraria, geologia, ingegneria, sicurezza e altri campi.
Nella sala intelligente in superficie, il grande schermo mostra in tempo reale i dettagli di 8 pozzi con una profondità media di 700 metri e 6.400 metri di gallerie. I parametri operativi, gli indicatori di sicurezza e ambientali del “Cornerstone” sono chiari a colpo d’occhio.
La funzione di questo “cervello” va ben oltre il monitoraggio.
Attraverso il sistema di collaborazione a tre livelli “cloud-edge-end”, gli algoritmi di intelligenza artificiale possono ottenere un controllo del processo di livello millisecondo nei nodi edge del cantiere.
I dati mostrano che questo 5G+ I risultati del sistema di controllo della produzione intelligente AI sono piuttosto fondamentali: nel processo di lavorazione dei minerali, l’ottimizzazione del processo AI ha aumentato l’efficienza di macinazione del 18% e il tasso di recupero della separazione magnetica di 3,2 punti percentuali, il che significa che è possibile recuperare ulteriori 220.000 tonnellate di concentrato di ferro ogni anno e il beneficio economico diretto annuale di una singola miniera supera i 70 milioni di yuan; nella dimensione della sicurezza, può avvisare con precisione di fughe di gas tossici e violazioni del personale, ridurre i tempi di risposta alle emergenze da 30 minuti a 5 minuti e raggiungere 180 giorni consecutivi di produzione sicura con zero incidenti.
Dietro il verde non c’è solo “piantare alberi”, ma anche un sovvertimento del concetto di estrazione mineraria.
Il rispetto dell’ambiente è un’altra caratteristica di fondo di questa “portaerei da miniera”.
Per molto tempo, alle miniere tradizionali è stata spesso affibbiata l’immagine negativa di una distruzione dell’ecologia.
La soluzione proposta da Xi’anshan è quella di “eliminare il disastro invisibile”, sostituendo la tradizionale esplosione con scavi completamente meccanici.
Questa stessa tecnologia mineraria a basso disturbo ha notevolmente ridotto il cedimento superficiale e il danno ecologico ed è stata selezionata come progetto dimostrativo nazionale di tecnologia avanzata verde a basse emissioni di carbonio.
Un risultato più macro è che durante il periodo del “14° piano quinquennale”, il Gruppo Ansteel ha ripristinato più di 5.000 ettari di miniere di minerale di ferro, con un tasso di bonifica del 93,2%. Il suo modello di ripristino ecologico è stato l’unico caso selezionato nell’industria siderurgica nazionale ed è stato incluso nella “Raccolta di casi dimostrativi globali delle imprese cinesi che supportano NbS”.
Si prevede che la miniera di ferro di Xi’anshan sarà completata e messa in funzione entro la fine del 2027. I 30 milioni di tonnellate di minerale di ferro estratti ogni anno daranno una spinta alla sicurezza della catena dell’industria siderurgica del paese.
Ripensando a questo processo, non solo ha costruito una miniera, ma ha anche contribuito con una serie di “Piano Anshan” dalle attrezzature, alla tecnologia alla gestione dell’industria.
Quando “perforare pozzi senza affondare” si trasforma da uno slogan in realtà, quando i gemelli digitali effettuano operazioni sotto i mille metri come operazioni desktop, quando l’inquinamento ambientale lascia il posto al ripristino ecologico – il futuro dello sviluppo delle risorse terrestri profonde della Cina è già chiaramente visibile.
