海瑞克电子杂志《全方位》第13期：白俄罗斯Nezhinsky钾盐矿项目专题报道
共同开辟、深地空间
在白俄罗斯Nezhinsky钾盐矿项目中建设竖井时，专业的施工团队凭借不断创新的机械化建井技术和不可动摇的革新精神，在极短的时间内完成两个约700米深、直径为8米的竖井施工。我们诚邀您一同深入了解这个开启矿山建设新篇章的项目。
新世纪的建井技术
掘进速度翻倍
安全等级更高
白俄罗斯的Slavkaliy Nezhinsky矿山地下数百米深处成功勘探出一个巨大的钾盐矿床。承建商Redpath Deilmann 公司的竖井施工团队负责开挖直径均为8米的主副井筒。他们使用了由德国海瑞克提供的两台大型截削式竖井掘进机SBR，在竖井施工中取得了势如破竹的掘进纪录。在两年的艰苦建井作业中施工团队实现了职业事故零记录的成绩。
距离明斯克以南约两小时的车程，是白俄罗斯Lyuban广阔的Nezhinsky矿山工地。Marcus Winterer进入了竖井罐笼。在过去的两年中，这辆罐笼无数次的将他垂直的送入地下。Winterer是海瑞克公司两台创新型截削式竖井掘进机（SBR）的项目主管之一。这两台高科技巨型设备以创纪录的时间开挖了两个直径8米、深度分别为750米和697米的竖井。当2300千瓦的绞车伴随着清晰的信号启动时，Marcus Winterer开始以每秒8米的速度下降到井筒底部。
海瑞克的专家通过罐笼的窗口看着衬砌好的井壁飞速滑过。“我为我们在这里所做的感到骄傲，”Winterer说，“这对我们及合作伙伴来说都是一个挑战。双方一起取得了革命性的进步。”当他到达井筒底部时，截削式竖井掘进机SBR巨大的截割头正静静的竖立在钾盐矿层上，这还是两年来的第一次。
自2018年项目开工以来，项目主管Winterer一直负责确保多特蒙德Redpath Deilmann GmbH公司的竖井掘进机能够在白俄罗斯工地上不间断地、全天候高性能运行。为此，他对人员进行了培训，与电工和机械师进行了协调，并制定了维护计划。
“新世纪的采矿事业”
从一开始决定采用截削式竖井掘进机SBR建设竖井就注定这是一项开创性的地下施工任务。白俄罗斯矿业公司IOOO Slavkaliy希望开采红色微闪钾盐的深层矿藏。通过这种新方法，该公司想尽快实现开采。这一备受欢迎的产品主要作为肥料用于农业。白俄罗斯生产商预计该矿山每年的产量将达220万吨。为此，需要开采并运走大约700万吨钾盐矿石。
2016年夏天，IOOO Slavkaliy公司的创始人Mikhail Gutseriev和企业家马丁·海瑞克直接在德国施瓦瑙达成协议，双方握手同意合作，使用最新技术来完成这一雄心勃勃的建井任务。具体要求为，海瑞克公司需在12个月内设计并制造两台巨型创新性截削式竖井掘进机SBR，以便使用机械化建井技术开挖深至钾盐矿脉的主副井。Gutseriev先生也公开明确表示他对该项目的期望：“我们的掘进方法代表了具有21世纪水平的采矿业！”话音刚落，就有了实实在在的开拓行动。
圆满完成该项目标志着采矿行业推动创新发展的决心。除了顶尖的机械化竖井掘进技术，积极的团队合作也是成功必不可缺的要素。
2017年7月，总部位于德国多特蒙德的矿业公司Redpath Deilmann（前身为Deilmann Haniel）获得了IOOO Slavkaliy 公司的承建合同，首先要使用海瑞克机械化截削式竖井掘进机SBR开发地下矿藏，随后还将挖掘一条10公里的地下巷道和一个装货仓。
2018年夏天：Redpath Deilmann公司在德国海瑞克总部验收了两台海瑞克截削式竖井掘进机SBR。
持续提升掘进效率
Nezhinsky矿山两个竖井的机械化掘进的工期设定就代表项目的雄心壮志和竖立行业标杆的愿望：与使用传统方法在软岩至中强度岩石地质条件下的施工进度相比，两台截削式竖井掘进机SBR都以两倍的速度到达697米和750米的最终井深。换言之：机械化建井的速度是使用传统钻爆法的两倍。
海瑞克公司的设备技术、Redpath Deilmann公司的竖井施工规划和竖井设计以及项目业主Slavkaliy公司的规范相互作用，没有任何偶然性。
2018年6月和8月，Redpath Deilmann公司在海瑞克位于德国施瓦瑙的总部正式验收了两台组装完毕的巨型机器，它们像塔楼一样高达45米。大约6个月后的2018年12月和2019年1月，截削式竖井掘进机SBR的截割头首次在白俄罗斯的土层中开挖。项目能如此快速在工地启动便是一项了不起的成就。一支由建井施工团队、设备制造商和原材料供应商组成的全新项目联合体要应用一项全新的矿山建设技术，还要在相对短的时间内开始施工，这着实是一个挑战。得益于精心组织的准备工作与计划，竖井施工在创纪录的时间内圆满完成。
2019年4月，2号竖井就掘进至165米的深度。在整个项目中，合作伙伴目标一致通力合作，使得掘进效率不断得到提高。
月进尺高达144米
Redpath Deilmann公司的项目施工总经理Michael Niermann拥有37年的建井经验。他的足迹遍布世界各地的矿建项目。对他来说，这项新技术的优势显而易见：“通常情况下，建井步骤是一个接着一个相继进行的：先钻出爆破孔，然后进行爆破、通风、清理渣土，最后衬砌井壁并进行固定。”他解释说，“使用截削式竖井掘进机SBR，整个过程极其流畅，出渣和衬砌工作是同时进行的。”由于采用了机械化掘进技术，就不再需要使用危险的爆破法施工，同时还可以提高掘进效率。
2020年4月，项目创造纪录。建井施工人员自豪的在社交媒体上宣布，他们在一个月内完成了144米的掘进，最高日进尺达到7.4米。回顾Redpath Deilmann公司132年引以为傲的矿建史，这打破了1938年创下的该公司内部纪录——该内部纪录之所以得以实现，还是由于当时几乎不存在作业安全规章制度。
共享成功让来自白俄罗斯、俄罗斯、乌克兰和德国的施工人员融为一体。Niermann说：“每个人都对这项技术充满热情，动力十足地进行建井作业。我们每天聚在一起，互相激励。最初我们以小时为单位来优化作业，之后是以分钟为单位，最后则以秒计算去缩短工期。”
截削式竖井掘进机截割头每分钟转速达到90转。
回顾一下传统方法的竖井建设纪录，就可以清楚的看到Nezhinsky项目取得的进展：使用凿岩机与爆破法，每天可以完成1至1.5米的凿井施工。而在白俄罗斯这两个新竖井的平均掘进速度则每天超过3米。1号和2号竖井的建井作业仅在17个月内就完成了。
这种速度在全球范围内是行业首创，同时最大程度保证了竖井建设者的安全。“通常我们每天可掘进1到1.5米。而在这个项目中我们在最后一个月里每天都可以开挖超过5米。”Niermann坚信，截削式竖井掘进机SBR将会在全世界范围内推广和普及。
2020年7月17日，第二台海瑞克截削式竖井掘进机SBR掘进至2号竖井的最终深度697.1米。自建井作业开始以来始终保持零事故记录。当最后一桶渣土被吊到地面那天，Marcus Winterer与业主公司Slavkaliy和承建商Redpath Deilmann公司的同事们一起举行庆祝。现场的竖井建设者们欢呼雀跃，他们参与的项目成为机械化建井史上真正的里程碑。“这个项目从一开始就把我们凝聚在一起。”海瑞克公司专家Winterer在白俄罗斯这一开创性项目即将结束时说，“我们现在将拆卸这两台机器，说实话，还真有些难过。”
从德国工厂验收到白俄罗斯开始掘进仅六个月
SBR截削式竖井掘进技术是基于一项久经验证并被广泛应用了15年的技术——海瑞克的VSM下沉式竖井掘进技术。下沉式竖井掘进设备VSM可用于挖掘公用事业隧道中的始发井与接收井，深度可达到150米左右。海瑞克针对矿山行业的高要求，进一步综合开发了这项技术。
截削式竖井掘进机SBR配备了可360度旋转的截割臂和液压驱动旋转的截割头。新开发的气动出渣系统可收集竖井底部的渣石，并将其运至抽吸罐。精心设计的工作平台也适用于地下掘进作业复杂的工作和物料运输。
截削式竖井掘进机SBR的截割臂由液压驱动并可进行伸缩。因此，可以根据需要调整所需井筒的直径，而无需昂贵的设备改装。Winterer回忆说：“当一切都运转良好，第一桶渣土被吊上来时，那感觉真是太棒了。”
当在规划的早期阶段，矿井操作人员和矿井建设者根据技术的具体要求设计矿井时，SBR就能达到最佳效果。Redpath Deilmann公司国际项目副总裁Frank Otten说：“设备是一个复杂系统的核心，这个系统中所有部分都需要像齿轮一样相互啮合在一起。”作为项目领导，他在现场组建了一支合格的团队来负责机器和所有地面设施的供应和清理工作。
由于土层含水，地面冻结深度达165米。随后，在冰冻深度的末端出现了一个进水的破口，对于Otten来说，这是项目中的最大挑战。”无论准备工作有多好，不是所有的事情都能在地下按计划进行。10%的不确定性依然存在——只是永远取决于你如何应对它。” 合作关系经受住了挑战。业主Slavkaliy、海瑞克和Redpath Deilmann总是能够做出一致的决定，并在复杂的地质环境中迅速实施有效的安全措施。
无敌赛车
对于Patrick Rennkamp来说，所有参与人员的合作互动也是项目成功的决定性关键。作为海瑞克公司的产品经理，他将自己的大部分职业生涯都奉献给了SBR的开发。从近十年的研发工作到该设备在DMC矿业服务公司加拿大西部Jansen矿山项目的首次应用，再到突破性的性能承诺以及在白俄罗斯的严峻考验，所获得的经验已经刻在机器的DNA中。“这就好像我们与DMC矿业服务公司一起发明了自行车，然后又同Redpath Deilmann公司进一步开发了赢得环法自行车赛的赛车一样”，Rennkamp说。
海瑞克和Redpath Deilmann公司共同评估了加拿大参考项目的结果，随后海瑞克工程师优化了气动出渣系统，该系统可将井底渣土收集到吸渣罐内。此外，吊绳的轮子被重新定位，这使得更大的组件可以安装在甲板上。Rennkamp说：“公司之间的沟通是建设性的，并且在各个层面上都是以结果为导向的。”他对成功的成就明显感到高兴，这也是现场工作人员能够在德国施瓦瑙工厂验收仅六个月后便可以在白俄罗斯开始掘进的另一个原因。
截削式竖井掘进机SBR上一个作业平台的特写。
矿山事业部总经理马丁·戴维德·海瑞克在该项目中看到了海瑞克股份公司和Redpath Deilmann公司面向未来合作的根本。“我们的合作伙伴对技术非常了解，建立了流畅的物料运输系统并能熟练的操作设备，”这位年轻的海瑞克先生说，“这在我们的设备与针对建井的技术之间的关键衔接上体现的尤为明显。”
“由于实际的局限性和不可预知的困难，传统矿山建设项目的工期往往要向后拖延数月或数年，”海瑞克先生说，“像在白俄罗斯那样赶在最后工期要求前完成是极不寻常的。”一切的出发点是项目业主IOOO Slavkaliy公司做出的大胆而具有前瞻性的决定，即采用海瑞克公司的现代掘进技术并委托Redpath Deilmann公司来施工。
满足创新的渴望
Redpath Deilmann公司的首席执行官Jochen Greinacher对建井技术有如此飞跃式的发展并不感到惊讶。相反，他一直在想它何时才会出现。“整个采矿业都在关注我们在白俄罗斯的项目，并且都非常渴望技术创新。我确信这项技术将改变我们的行业，”Greinacher说。他很高兴海瑞克公司推动了这一技术的发展，而业主IOOO Slavkaliy公司则拥有勇气和远见去使用它：“最终，截削式竖井掘进机SBR的作业表现远超预期，甚至远高于期望值。只有施工现场的团队团结一致才能取得这样的成绩，施工过程中确保零事故，所有参与项目的人都朝着同一个目标努力。” 当一个新的采矿时代到来时，他的公司将再次走在前列。
项目数据
> 机器类型：2 x 截削式竖井掘进机SBR
> 直径：8m
> 井深：1号竖井：750m ；2号竖井：697m
> 业主：IOOO Slavkaliy
> 承建商：Redpath Deilmann GmbH
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李潮-矿山建设事业部中国区业务拓展经理> 发送邮件li.chao@herrenknecht.com
