学科专业评审组:环境与资源利用组
项目名称:小转弯铺底式TBM绿色高效连续掘进成套技术研发与应用
提名单位: 陕西省煤炭学会
提名等级:三等奖
提名单位意见: 该项目由陕西煤业化工建设(集团)有限公司科技研发类投资项目支持。面向煤矿安全生产与瓦斯灾害防治国家重大需求,针对煤矿多转弯长距离底抽巷道的“掘-支”失衡、转弯半径大、岩渣“掘-运-提”失衡等诸多难题进行科技攻关。研制了首台套铺底式TBM,研发了“探、掘、支、锚、铺、运”一体化的TBM连续掘进成套技术,研制了主梁可旋转大间隙铰接、动态位姿撑紧与等敞开式TBM小半径转弯装置,研发了两级带式输送机伸缩卸渣、平行扫板推渣、旋转刮板刮平、岩渣固化喷淋等岩渣回填装置,实现了敞开式TBM转弯半径小于80m和“填-挡-扫-夯-喷”的岩渣回填加固高效绿色连续作业,保障了煤矿井下岩巷安全、高效、智能化施工。项目累计授权专利16件、软著4项,制定标准1项,发表论文11篇。 项目成果经陕西省煤炭学会鉴定,达到整体国际领先水平,曾获陕西省煤炭科学技术一等奖、中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖,被人民日报、陕西日报、中国煤炭报等煤体报道。目前,成果已在陕西王峰煤矿、下峪口煤矿、桑树坪煤矿中推广应用,近三年累计实现营收6.83亿元、利润1.68亿元、节支9162.36万元,取得了显著的经济和社会效益,对推动煤炭行业科技进步与能源经济发展具有重要意义和示范引领作用。 综上,成果材料齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省科技进步奖提名条件。提名该项目为陕西省科学技术进步奖三等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:王明智
    排名:1
    行政职务:董事长
    技术职称:教授级高工
    工作单位:陕西煤业化工建设(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:科研项目总负责,负责项目立项、研究、验收和应用推广全过程。突破了连续小转弯底抽巷道TBM快速掘进围岩稳定性分析、不良地层围岩快速支护、掘进工作面岩渣回填、岩渣绿色化利用及快速铺底等技术。
    曾获国家科技奖励情况:“蛇形长距离底抽巷道自铺底 TBM 快速掘进关键技术及装备”获中国煤炭工业科学技术奖二等奖;“一种TBM刀盘进渣限制装置”获国家发明专利;主持申报的小保当选煤厂工程获得国家优质工程奖;主持申报的陕西榆神矿区曹家滩煤矿项目获得中国建设工程鲁班奖。
  2. 姓名:陈弦
    排名:2
    行政职务:分公司经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西煤业化工建设(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:科研项目技术负责人,负责连续小转弯底抽巷道TBM快速掘进围岩稳定性分析、不良地层围岩快速支护、掘进工作面岩渣回填、岩渣绿色化利用及快速铺底等技术攻关,组织现场应用。
    曾获国家科技奖励情况:“蛇形长距离底抽巷道自铺底 TBM 快速掘进关键技术及装备”获中国煤炭工业科学技术奖二等奖
  3. 姓名:张基伟
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:北京科技大学
    对本项目技术创造性贡献:理论分析、数值模拟、室内试验、模型实验等工作负责人,创新研发了渣土回填、主动单向挡渣、回填渣土推扫、渣土夯实、渣土固化喷淋装置等装置和系统,研制了适用于TBM岩渣的新型聚酰胺固化剂,实现了“填-挡-扫-夯-喷”的渣土回填加固连续作业循环。,建立了TBM巷道锚杆支护力学模型,优化了TBM掘进锚杆滞后支护参数。
    曾获国家科技奖励情况:2024年度煤炭青年科技奖;2025年度应急管理科技创新奖二等奖,2024、2025年度中国职业安全健康协会科学技术奖二等奖:2025年度中国煤炭工业协会科学技术二等奖
  4. 姓名:郭守坤
    排名:4
    行政职务:副矿长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西韩城矿业王峰煤矿有限责任公司
    对本项目技术创造性贡献:现场工业性试验负责人,负责王峰煤矿南一盘区S1301~S1304工作面瓦斯底抽岩巷工程现场工业性试验。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:刘保江
    排名:5
    行政职务:公司副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:陕西煤业化工建设(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:现场实测负责人,负责王峰煤矿南一盘区S1301~S1304工作面瓦斯底抽岩巷工程现场实测组织、数据分析等任务。
    曾获国家科技奖励情况:无
  6. 姓名:张宏麟
    排名:6
    行政职务:副院长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:江苏神盾工程机械有限公司
    对本项目技术创造性贡献:参与研制出国内首台小转弯铺底式TBM,确定了小转弯铺底式TBM主要技术参数。研发出集成化多体动态位姿撑紧、可调节式多分区皮带拐弯结构、可旋转大间隙铰接耳座、全站仪+激光制导智能定向系统等铺底式TBM小半径转弯装置
    曾获国家科技奖励情况:“煤矿岩巷敞开式 TBM 快速掘进技术及装备”获得中国煤炭工业科学技术奖二等奖;主持研究项目“煤矿复杂地质条件岩巷快速掘进技术与装备”研究成果获江苏省科学技术奖三等奖
  7. 姓名:张玉昊
    排名:7
    行政职务:公司副经理
    技术职称:工程师
    工作单位:陕西煤业化工建设(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:统筹项目施工组织管理,负责王峰煤矿南一盘区S1301~S1304工作面瓦斯底抽岩巷工程施工组织管理等任务。
    曾获国家科技奖励情况:“蛇形长距离底抽巷道自铺底 TBM 快速掘进关键技术及装备”获中国煤炭工业科学技术奖二等奖
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:陕西煤业化工建设(集团)有限公司
    单位贡献: 陕西煤业化工建设(集团)有限公司负责工程项目及科研项目的实施,为工程本体和科研项目提供材料设备、人力、资金等资源,配合科研项目小组进行试验、安装等工作,调查、采购适合的试验消耗材料(如刀盘、单轨吊等),协助设计、制作各种试验设备,搜集、记录、报告试验结果,提供第一手现场资料,并解决工程现场存在的各种技术、安全方面的问题。

  2. 单位名称:北京科技大学
    单位贡献:负责了项目的理论分析、数值模拟、室内试验、模型实验等工作,创新研发了渣土回填、 主动单向挡渣、 回填渣土推扫、 渣土夯实、 渣土固化喷淋装置等装置和系统,研制了适用于TBM岩渣的新型聚酰胺固化剂, 实现了“填-挡-扫-夯-喷”的渣土回填加固连续作业循环。建立了TBM巷道锚杆支护力学模型,优化了TBM掘进锚杆滞后支护参数。

  3. 单位名称:陕西韩城矿业王峰煤矿有限责任公司
    单位贡献: 王峰煤矿在此项目中扮演了“试验先锋”与“应用典范”的双重角色,为技术从理论走向实践、从样机走向产业化提供了关键支撑。 在科技创新贡献方面,作为核心现场试验单位,为技术研发提供了最真实、最严苛的工程验证平台。南一盘区瓦斯底抽岩巷工程埋深达500米,掘进6863米,包含90米、120米、180°转弯等复杂工况,为研发团队提供了宝贵的实测环境。全程参与TBM的现场调试,对80米小半径转弯系统、全钻点锚杆钻机等关键装置提出了优化建议,助力设备突破技术瓶颈。同时,验证了新型聚酰胺固化剂的回填效果,确保了回填路基承载力稳定达标,为建立锚杆滞后支护力学模型贡献了关键实测数据。 在应用推广贡献方面,该项目成功的实践成为技术走向市场的“样板工程”。通过在王峰煤矿率先应用,创造了最高月进491.7米的新纪录,掘进效率是传统工艺的6倍,有力证明了该技术的先进性与可靠性。基于实践编制的施工方案,为行业提供了可复制的标准化流程。这一标杆应用,直接带动了该技术在河南、四川等地的6项工程中推广,促成6台TBM设备应用,总产值约2.76亿元,打开了每年数十亿的潜在市场空间。 以工程实践引导研发,以标杆应用带动行业,为煤矿复杂条件下岩巷快速掘进技术的发展贡献了不可或缺的“王峰力量”。

  4. 单位名称:江苏神盾工程机械有限公司
    单位贡献:研制出国内首台小转弯铺底式TBM,确定了小转弯铺底式TBM主要技术参数。研发出集成化多体动态位姿撑紧、可调节式多分区皮带拐弯结构、可旋转大间隙铰接耳座、全站仪+激光制导智能定向系统等铺底式TBM小半径转弯装置。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处