近年来，我国深地深海开发日益得到重视，相应高端装备研制被推上新台阶。中交天和坚持走科技兴企、科技强企之路，积极响应“交通强国”战略，深度服务国家重大项目建设，自主研制行业发展的“首台套”高端装备群，为破解极限条件下工程建设难题提供了核心技术和关键装备支撑，拉开我国深地深海开发的大幕布。

针对世界最长高速公路隧道---乌尉高速公路天山胜利隧道高寒高海拔、超深硬岩竖井钻进的世界级挑战，中交天和研制世界首台高寒高海拔超大直径硬岩竖向掘进机“首创号”，成功应用于海拔3660米、纵深707米通风竖井掘进，创造了深度、直径和海拔三项世界纪录，为“一带一路”建设按下“加速键”。在天山之巅零下30℃极端环境，研发团队昼夜攻关，创新设计“多适应性锥形刀盘”，融合智能化掘进与高精度导向，将深井垂直度误差控制在2毫米内。通过优化刀具、改造排渣系统、积累上万组数据，成功攻克刀具损耗高、排渣不畅等难题，创造性融合TBM破岩与传统掘进工艺，实现“一钻成井”与“掘进—排渣—支护”全程智能化作业。采用“泥浆+吊桶+下排渣”双模式垂直排渣系统，保障了掘进作业效率，守护了天山自然生态。

在掘进作业中，“首创号”创下月进尺104.18米的优异成绩，集成“掘、排、支一体化”先进工艺，为类似极端环境超大直径竖井掘进提供了工艺示范和技术标准。作为世界首台具备“上出渣一钻成井、下出渣一扩成井”双模式掘进能力的超大直径竖井掘进机，不但完成了既定掘进任务，也验证了扩孔式TBM掘进高海拔超大超深竖井的可行性，获18项国家标准、43项发明专利。

中交天和研制的国内首台高智能化ZMD120/1200型富水岩层深大竖井钻机“智能号”，成功应用于内蒙古陶忽图煤矿深738米北风井，创下国内钻井掘进最深记录。该装备集成1200千牛米超大扭矩、1200吨超强提升力及智能控制系统，可完成直径12米、深度800米深大竖井掘进，是国内目前扭矩最大、智能化程度最高的竖井钻机。通过智能控制与电液一体化设计，配合创新性牙嵌式钻具连接结构和高精度垂直导向系统，实现月最高进尺300米、垂直度误差小于2毫米，推动立井掘进从传统人工机械掘砌向全自动化智能化掘进发展。

在实际应用中，“智能号”在白垩系及以上地层采用“一钻成井”，创下月最高掘进122米的记录；在侏罗系地层采用“一扩成井”，实现月最高掘进110米的记录，展现出卓越的技术性能，为西部富水岩层煤矿建井提供了“绿色、安全、智能”全新解决方案。

近期，中交天和研制的超大直径下沉式竖井掘进机“竖盾一号”在现场始发，这是我国首次应用于常规能源项目始发、接收井掘进作业。该装备整机重160吨，配备1600千瓦大功率驱动系统，具备100米最大掘进深度和80兆帕岩石破碎能力；集掘进、出渣、支护、导向等功能于一体，采用垂直向下淹水式掘进工艺，支持10-18.4米智能变径掘进作业。通过搭载状态监测、自动导向、智能掘进等智能化系统，实现远程实时监控，掘进效率大幅提升，井下作业安全隐患得到有效控制。

相较传统沉井工法，“竖盾1号”已实现井下无人，成本降低超过50%，掘进效率提升超过5倍，具有适用范围广、占地小、绿色环保、成型质量好、对环境影响小等优势。采用全预制管片拼装与悬吊下沉技术，竖井一次成型，井壁稳定性高，地面沉降控制在毫米级，为竖井掘进提供全新解决方案，为海绵城市、地下车库、综合管廊、能源、水利等深地开发提供关键装备支撑与全新工法示范。

中交天和研制新型海上风电嵌岩钻机，填补我国大直径单桩嵌岩掘进装备空白，对全球海上风电基础工程建设具有里程碑意义。该新型嵌岩钻机最大提升力900吨，最大扭矩4000千牛·米，钻孔直径10.4米，远超国内外同类装备最大钻孔直径6米。配置与应用智能化掘进控制系统，实现“一键启动”与实时监测，有效解决了嵌岩掘进速度慢、排渣效率低等难题。在平潭海湾等海上风电场建设中，该新型嵌岩钻机仅用26天即完成直径7.32米嵌岩单桩钻孔，创下国内海上最大直径嵌岩钻孔记录。

目前，新型嵌岩钻机集成超大扭矩驱动、强力提升钻进、独立三通道高效吸排渣系统，在全风化至弱风化岩层实现10-40毫米/分钟钻进速度，综合性能领先国际同类装备，被“国家专利密集型产品备案认定试点平台”认可，共获17项核心专利，涵盖导向装置、驱动系统、刀具工艺等关键技术，展现了我国高端海工装备自主创新能力，为海上风电规模化发展提供了强大装备保障和技术支撑。

从“首创号”成功挑战高寒高海拔超深硬岩竖井，到“智能号”创国内钻井掘进最深记录；从“竖盾1号”引领未来深地开发新工法，到新型嵌岩钻机刷新海上风电最大孔径记录，由中交天和自主研制的覆盖深地、深海等全地域，适用软土、软岩、硬岩等全场景的“首台套”全国产化高端装备群，持续突破深地深海等极端环境开发技术极限。（蒋巍 张凤华）