A centenas de metros de profundidade em Anshan, Liaoning, uma revolução tecnológica silenciosa está a reescrever a história da construção mineira na China.
Enfrentando problemas de classe mundial, como poços ultraprofundos e geologia complexa, a Mina de Ferro de Xi’anshan – a maior mina de ferro subterrânea da China – contou com duas broqueadoras domésticas “Cornerstone” e “Steel Spine” para não apenas superar com sucesso áreas técnicas restritas, mas também aumentar a eficiência da construção em 3 a 5 vezes, reduzindo significativamente os riscos de segurança.
Este avanço marca o salto fundamental da China, de sucessor para liderança no campo de equipamentos de engenharia de terra profunda.
O Projeto de Minério de Ferro de Xi’anshan é um importante projeto nacional de garantia de recursos minerais com um investimento total de 22,9 bilhões de yuans, reservas de recursos retidas de 1,3 bilhão de toneladas e um projeto projetado capacidade anual de mineração de 30 milhões de toneladas de minério de ferro. Está prevista a sua conclusão e entrada em funcionamento até ao final de 2027. No entanto, as suas condições geológicas são extremamente complexas: a linha de escavação tem uma longa extensão e existem múltiplos desafios, tais como grandes declives longitudinais, curvas de pequeno raio e entrelaçamento de zonas de fractura de rocha dura e rocha mole.
O método tradicional de perfuração e detonação é difícil de progredir aqui.
A “pedra angular” responsável pela abertura do principal canal de transporte horizontal subterrâneo é a primeira perfuradora doméstica TBM de rocha dura para túneis de minas.
Esse equipamento tem 188 metros de comprimento, diâmetro de escavação de 7,03 metros e pesa 1.200 toneladas.
Foi desenvolvido em conjunto pela Anshan Iron and Steel Mining, China ENFI, China Railway Tunnel Bureau e outras unidades. Ela preencheu a lacuna na construção de máquinas perfuradoras de túneis de rocha dura de seção completa para minas de ferro subterrâneas domésticas.
Em termos de comparação de eficiência, o método tradicional de detonação só pode atingir 60 a 80 metros de metragem por mês, exigindo mais de 40 pessoas trabalhando juntas; enquanto a “Pedra Angular” pode atingir de 300 a 400 metros de filmagem por mês, exigindo apenas 10 pessoas para operar, e a eficiência é aumentada em 4 a 5 vezes.
Em termos de melhoria da segurança, o equipamento aperta simultaneamente a parede da caverna através das sapatas de suporte principal e auxiliar para evitar o colapso da rocha circundante, lidar eficazmente com a zona de fratura de rocha mole e reduzir significativamente os riscos de segurança, como deslizamentos de terra.
Desde o seu lançamento em dezembro de 2023, a “Pedra Angular” completou 5.420 metros de escavação de rampa auxiliar.
Situações perigosas, como o travamento da cabeça de corte, foram encontradas durante a construção, mas a equipe depurou e se recuperou por meio do plano “um perigo, uma estratégia”, que destacou a estabilidade do equipamento em geologia complexa.
A “Steel Spine”, especializada em poços verticais de mil metros de profundidade, é a primeira broqueadora de seção completa para rocha dura com eixo de mil metros do mundo. Liderada pela Indústria Pesada de Construção Ferroviária e desenvolvida em conjunto com 10 unidades, incluindo a Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim, ela concluiu a tarefa de escavação de túneis de 1.004 metros e construiu o primeiro poço vertical de mil metros de profundidade do mundo construído usando o método de máquina de perfuração de seção completa.
O projetista Ding Zhangfei disse no canteiro de obras: “O poço é a garganta da terra profunda. O método tradicional de perfuração e detonação é lento e perigoso. ‘Perfurar um poço sem afundar’ é o sonho de gerações de construtores de poços.”
A equipe técnica superou três dificuldades principais: inovar a configuração da cabeça de corte, basear-se no princípio de “afiação de lápis”, mudar a cabeça de corte de formato V para formato W e otimizar o ângulo de inclinação da fresa. , para resolver o problema de perda de equipamentos de escavação em rocha dura; o sistema inteligente de descarga de escória refere-se ao princípio da roda d’água da quilha e desenvolve um sistema de descarga vertical de escória, equipado com um dispositivo receptor de escória anular de 360°, com produção máxima de escória de 120 metros cúbicos por hora; a tecnologia de suporte suspenso adota uma solução de suporte de concreto moldado no local para conseguir a não interferência entre a escavação e o suporte, transformando operações subterrâneas de alto risco em construção padronizada. Esta conquista foi selecionada como uma das dez principais empresas estatais em 2025 e ganhou o Prêmio Internacional de Ouro de Patentes de Invenção de Genebra.
Os avanços tecnológicos não dependem apenas do hardware, mas também beneficiam da capacitação de plataformas de gestão inteligentes.
Tecnologias como a Internet das Coisas, inteligência de IA e gêmeos digitais estão profundamente enraizadas em todo o processo de construção.
O centro de comando inteligente usa sensores globais e sistemas de imagem de alta definição para obter controle preciso em nível milimétrico da superfície de trabalho subterrânea de 773 metros.
Em termos de integração de dados, a plataforma construiu um modelo tridimensional digital que integra mineração, geologia, engenharia, segurança e outras áreas, e exibe detalhes de 8 poços com profundidade média de 700 metros, 6.400 metros de rampas auxiliares e parâmetros de operação dos equipamentos em tempo real.
Em termos de eficiência colaborativa, quebra as barreiras de dados entre os participantes tradicionais do projeto e permite a colaboração eficiente entre construção, projeto, construção, supervisão e outras partes na mesma plataforma.
Este sistema reduz os riscos de segurança em 60% e aumenta a eficiência da construção em 35%, proporcionando verdadeiramente “menos mão de obra subterrânea, automação no solo e despacho inteligente”.
A aplicação bem-sucedida da Mina de Ferro de Xi’anshan tem um significado que vai muito além da construção de uma única mina.
Fornece apoio fundamental para a garantia de fornecimento de recursos de minério de ferro do país e ajuda a reduzir a dependência do minério de ferro de países estrangeiros.
Ao mesmo tempo, o projeto autorizou e solicitou 41 patentes e formulou 2 padrões industriais, estabelecendo uma referência técnica para o desenvolvimento de recursos subterrâneos profundos.
Do avanço horizontal da “Pedra Angular” ao avanço vertical da “Coluna de Aço”, a fabricação de equipamentos da China demonstrou seu domínio tecnológico sob condições de trabalho extremas.
Empresas como a China Railway Construction Heavy Industry promoveram a exportação de equipamentos similares para Macau, Türkiye, Itália e outros projectos, demonstrando a sua competitividade internacional.
À medida que o desenvolvimento de recursos subterrâneos profundos se torna uma tendência global, a prática da Mina de Ferro de Xi’anshan fornece uma solução chinesa replicável para a utilização futura do espaço subterrâneo.
