6月8日,位于徐舍镇的江苏锐成机械有限公司成功交付国家重大专项“龙泰工程”核心装备——核高放处置坑开挖装备首台整机。企业也拿到了中国工程院院士何川等业内专家共同开具的鉴定报告,认为该装备形成了高放废物处置坑高效掘进技术体系,达到国际领先水平。
“在岩石掘进机这个领域,这是真正的首台,在技术创新的开拓性、延展性,甚至包含基础理论性研究方面有很多突破,实现了从0到1。”中国工程院院士何川说。国防科技工业科技委副主任张建华同样认为,锐成机械成功研制了全球首台用于核高放处置坑开挖的最小直径硬岩垂直掘进机,填补国际空白,意义重大。
从0到1,背后是锐成机械3年多时间的技术攻坚。2021年,“龙泰工程”即中国北山地下实验室开工建设,其作为国家“十三五”“十四五”规划纲要中的100项重大项目之一,建成后将填补我国在高放废物处置技术地下现场研发平台及设备的空白,为攻克高放废物地质处置这一世界性难题提供中国方案、中国智慧。同年,国防科工局批发了关于高放废物处置库处置坑机械开挖设备研究项目任务书,由锐成机械、核工业北京地质研究院、北京工业大学联合研制相关装备。锐成机械随即成立技术研发中心,组建了以国内知名盾构专家吴圣宏、企业技术骨干赵双领衔的40多人研发团队,专攻装备研制。
“中国北山地下实验室在茫茫戈壁滩中,有我国最完整最硬的花岗岩地层,抗压强度超200兆帕,对掘进机的破岩能力、耐磨抗震性能要求极高。”锐成机械董事长谈海强说,地质的特殊性、研制的首创性,注定这是块“难啃的硬骨头”。研发团队做了几十版建模方案,在企业建了多处环境模拟场地,最终将机械工程学、流体力学、智能控制等高度集成,自主研制了重200吨、长23米,集纳排渣、推进、导向、液压、电控等多系统的垂直掘进机,突破了狭小空间小直径盲井施工技术瓶颈,形成高精定位、高效破岩、真空排渣、灵活转场、智能操控等创新优势。目前,研发团队已获发明专利5件、实用新型专利13件、国外专利2件,9件发明专利进入实质性资格审查阶段。
“在1.4米直径里,把刀盘、滚刀、除渣设备排布好,还达到了世界最高掘进效率,非常不容易。”中核集团首席科学家、中国北山地下实验室总设计师王驹称,锐成机械生产的垂直掘进机,是北山地下实验室由实验室平台向处置库建设推进过程中,技术要求最高、应用最广泛的关键设备,随着首台装备交付,他对投入实际运用信心满满。