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中国北山地下实验室

中国北山地下实验室(中国北山高放废物地质处置地下实验室)是中国“十四五”重大环保研究工程,是中国核燃料闭式循环科技创新体系的重要组成部分,也是世界上规模最大、功能最全、参与范围最广的地下实验室之一,位于甘肃肃北蒙古族自治县马鬃山

2019年,中国北山地下实验室项目经国家原子能机构批复立项,由中核集团核工业北京地质研究院作为业主单位组织开展建设。2021年6月,中国北山地下实验室正式开工。2022年11月18日上午,由中国自主研发的首台大坡度螺旋隧道掘进机“北山1号”在中国北山地下实验室项目正式投入使用。2024年10月1日,中国北山地下实验室主体工程施工取得重大进展,-280米试验水平巷道胜利建成。中国北山地下实验室处在一块相当于半个北京市大小的、几无裂隙的完整花岗石岩体上。中国北山地下实验室采用螺旋斜坡道+三竖井+两层平巷的主体架构方案,在地下280米深和560米深处分别建设试验平台,螺旋斜坡隧道全长约7400米,施工进度已经超5000米,按规划处置库在2050年前后建成。

中国北山地下实验室建设工程项目为建设高放废物深地质处置库,加快高放废物安全处置进程,保障中核集团健康可持续发展提供重要科研平台。

历史沿革

2019年,中国北山地下实验室项目经国家原子能机构批复立项,由中核集团核工业北京地质研究院作为业主单位组织开展建设。2021年6月,中国北山地下实验室正式开工。同年10月,国际原子能机构在全球设立的首个高放废物地质处置协作中心落地核地研院。

2022年11月18日上午,由中国自主研发的首台大坡度螺旋隧道掘进机“北山1号”,在甘肃肃北蒙古族自治县马鬃山中国北山地下实验室项目正式投入使用。截止2023年3月,中国北山地下实验室项目已进入全面施工阶段,TBM掘进总长232.28米,隧硐开挖累计完成728.54米。

2023年5月29日,中国自主研制的首台大坡度螺旋掘进机“北山1号”在甘肃肃北县马鬃山中国北山地下实验室项目首次转弯成功。中国在这一技术创新领域的成果应用由此取得重大突破,北山地下实验室主体工程斜坡道全面进入快速施工阶段。截止至2024年8月,中国北山地下实验室螺旋斜坡道工程累计掘进长度达4.7公里。

2024年9月,在中国加入国际原子能机构40周年之际,中国决定面向世界各国开放12个核科研设施和实验平台,涉及核基础科研、材料与部件辐照测试、同位素生产制备、反应堆热工水力、核环境模拟及核设备测试、放射性废物处理处置、核聚变实验研究等诸多领域,其中包括中国北山地下实验室。10月1日,中国北山地下实验室主体工程施工取得重大进展,-280米试验水平巷道胜利建成。中核集团北京地质研究院在-280米试验水平举行建成仪式,中核地质科技有限公司总经理、核工业北京地质研究院院长陈奋雄,中核集团首席科学家、龙泰工程总设计师王驹出席仪式并致辞。截至2024年10月16日,中国北山地下实验室施工进度已经超5000米。

建筑布局

中国北山地下实验室处在一块相当于半个北京市大小的、几无裂隙的完整花岗石岩体上。就社会条件而言,这里位于戈壁最深处,周围荒无人烟,对经济社会发展也不会造成不良影响。

中国北山地下实验室项目采用螺旋斜坡道+三竖井+两层平巷的主体架构方案,在地下280米深和560米深处分别建设试验平台,螺旋斜坡隧道全长约7400米,施工进度已经超5000米,按规划处置库在2050年前后建成。

相关技术

北山地下实验室地质条件以微风化花岗岩为主,属于施工难度较大的极硬岩地质。其螺旋斜坡道工程是世界上首条在连续极硬岩中,采用全断面隧道掘进机掘进的螺旋斜坡道,也是北山地下实验室的关键主体工程。该斜坡道全长约7.2km,直径7m,基本坡度10%,最大埋深560m,由地表向下顺时针螺旋式掘进,隧道每向前开挖10米,高度就要下降1米。为克服施工难题,铁建重工中铁十八局集团有限公司联合为工程量身定制了“北山1号”,破解了设备在连续性大坡度隧道中螺旋小转弯掘进难题,为高质量建设世界一流地下实验室奠定了坚实的开掘技术基础,积累了宝贵的技术经验。

相关调研

2021年9月13日至15日,生态环境部部长黄润秋赴兰州市嘉峪关市酒泉市,就核与辐射安全监管等生态环境保护工作进行调研。黄润秋先后赴中核甘肃核技术产业园、龙和处置场、中国北山地下实验室建设工程项目现场,深入厂区及实验室一线,实地察看相关工程建设情况和核与辐射安全保障情况。

2022年4月7日至9日,时任甘肃省委书记、省人大常委会主任尹弘(现任江西省委书记)先后到甘肃省电力投资集团常乐电厂、鲁能集团肃北马鬃山风力发电场、马鬃山天宝红沙梁煤矿、北山地下实验室,实地调研了调峰火电项目规划建设、风电产业发展、煤矿开发建设等情况。

2023年10月5日,甘肃省委书记、省人大常委会主任胡昌升到北山地下实验室调研工程项目进展,代表省委、省政府向广大建设者致以节日的问候。

价值意义

中国北山地下实验室是列入“十三五”国家规划纲要开工建设的重大工程之一,是国家核设施退役治理领域规划建设的重大科技攻关平台。

中国北山地下实验室建设工程项目是国家“十四五”重大环保研究工程,是我国核燃料闭式循环科技创新体系的重要组成部分,也是世界上规模最大、功能最全、参与范围最广的地下实验室之一,为建设高放废物深地质处置库,加快高放废物安全处置进程,保障中核集团健康可持续发展提供重要科研平台。

参考资料

中国北山地下实验室项目加紧施工.北京日报.2024-10-17

中国北山地下实验室项目施工再获重要进展.百家号.2024-10-17

“北山一号”研制成功!全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘进机下线.澎湃新闻.2024-10-17

我国首台大坡度螺旋隧道掘进机“北山1号”投入使用.百家号.2024-10-17

中国北山地下实验室地下主体工程取得重要进展:-280米试验水平巷道胜利建成.微信公众平台.2024-10-17

探访中国北山高放废物地质处置实验室.百家号.2024-10-17

大干ing!中铁十八局一批重点工程刷新“进度条”.微信.2024-10-17

12个!中国将向全球开放→.百家号.2024-10-17

【中央媒体看甘肃】中国北山地下实验室主体工程取得重要进展.澎湃新闻.2024-10-17

生态环境部部长黄润秋调研中核集团甘肃项目.澎湃新闻.2024-10-17

尹弘在酒泉调研.定西党建网.2024-10-17

江西省委主要负责同志职务调整 尹弘任江西省委书记.新华网.2024-10-17

调研.每日甘肃.2024-10-17