近日，铁五院作为总体总包项目联合体牵头单位，成功中标“敏东一矿高水压巨厚含水松软地层煤矿斜井大纵坡掘进关键技术研究及工程示范项目”，开拓了煤矿斜井盾构隧道工程新领域。
该项目是目前首例拟采用盾构法以6°大纵坡穿越1.1MPa高水压含水层的盾构项目，是铁五院“以科研引领发展，以创新助推经营”的又一生动案例。
讨论（城轨院提供）
我国煤炭资源储量丰富，但约53%埋深在1000米以下，且多数大型煤矿已相继进入深部开采阶段，需通过斜井快速进入综采工作面。煤矿斜井埋深较大，往往需要穿越新生代第四系、中生代白垩系等松软地层及高水压地层，部分水压高达到1MPa以上。
面对如此苛刻的地质条件，向来以“高效、安全、环保”为突出优点的盾构机械掘进有些“望而却步”。但若如果采用传统矿山法施工，又会有工程进度慢、建设周期长、耗用劳力多等种种缺点。
如何在煤矿斜井中，克服“松软且富含地下水”的地质困境运用机械化施工，一直是工程界的难题。但也因巨大的市场需求，被铁五院锁定为主攻的业务方向之一。
攻关！是创新，也是传统
“科技引领，创新驱动”是五院模式，也是五院传统。
针对煤矿盾构斜井大纵坡高水压的特殊掘进工况，铁五院组建了技术攻关小组，由青年专家挂帅、党员冲锋在前，凭借扎实的专业知识和丰富的实践经验开展科研工作。
这是一支朝气蓬勃的队伍，团队平均年龄不足35岁，党员占比高达74%。他们直面挑战、敢于创新，具备试错的勇气和拼搏的力量。
这是一支经验丰富的团队，曾在“苏州桐泾路北延工程——世界首例大直径盾构穿越运营高铁”和“阳澄西湖第三通道工程——国内首例盾构湖域内接收，实现支线与主线的合流”中留下创新足迹。
这是一个充满干劲的集体。在国内外均无类似成功案例的情况下，攻关小组迎难而上，从盾构装备、设计、施工及安全防护等方面进行深入研究。为充分调研矿山斜井地质情况、掌握煤矿建设单位的使用需求，小组成员跑遍大江南北，榆林可可盖煤矿、包头万利一矿、深江铁路珠江口隧道等都曾留下他们的足迹。为深入了解盾构设备，他们还特意前往中国铁建重工集团交流学习。
会议现场（城轨院提供）
一次次查阅资料、请教专家，一趟趟实地调研、现场考察，无数次提出方案又自我论证、再自我升华，技术方案日趋成熟：与铁建重工强强联合，研发了适用于矿山高水压的盾构装备，将盾构抗水压能力在理论上提高至1.5MPa；首次完整提出了适用于煤矿斜井高水压巨厚松软地层工况下的盾构管片全套设计技术；形成了高水压条件下煤矿斜井工程大纵坡穿越巨厚松软地层的泥水盾构掘进安全控制技术，以指导施工实践。
卓越！是追求，也是坚守
敏东一矿斜井工程位于大兴安岭西坡呼伦贝尔草原伊敏河中下游的东侧，行政区划属内蒙古自治区呼伦贝尔市鄂温克族自治旗管辖。项目抽水试验表明水压高达1.1MPa，且隧道埋深大，穿越第四系、白垩系松软地层，综合考虑工程进度、施工安全等因素，招标采用盾构机械掘进。
地图（城轨院提供）
获悉该信息后，攻关小组成员的精神为之一振：数年苦心钻研，终于等到“长风破浪”的机遇。铁五院联合煤矿、盾构装备生产、施工等单位，第一时间成立投标工作组，制定切实周密的工作计划，责任到人进行攻坚。凭借着科研攻关小组的创新成果积累和沉淀，投标工作组在仅有的20天时间里，全面落实招标文件的各项要求，多地协同办公，不断梳理解决重难点技术问题，通过一套全方位、多层次的高水压、小半径条件下盾构穿越煤矿斜井的地下水控制措施、管片构造措施及施工关键技术和安全控制技术方案，最终成功实现中标！
会议现场（城轨院提供）
这是首个拟采用盾构法以6°大纵坡穿越1.1MPa高水压含水层的盾构项目，工程难度远超国内外常见的盾构掘进工况，对装备本身、管片设计、掘进施工、安全防护措施等都提出了更高的要求和全新的挑战。项目建成后，将为全国相同地质条件下的煤矿斜井施工提供一种更为安全高效、效益显著的施工方法。
目前，五院项目组与技术团队已经奔赴现场，全面开展项目研究工作。下一步，五院人将继续秉承“想业主之所想、解业主之所急”的卓越服务精神，凭借专业技术优势，强化综合服务能力，做好项目的技术研发及施工配合工作，以更大决心、更高标准、更实举措，为业主提供精益求精的“五院方案”。