中天山隧道全长22.449公里，是南疆铁路吐鲁番至库尔勒二线打通天山屏障的重点控制性工程。吐鲁番至库尔勒铁路二
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由于既有南疆铁路吐库段线路基础差，设备落后，病害多，运能低，已成为限制地方经济发展的“瓶颈”，并且制约到塔里木盆地油、气、煤等资源综合开发，影响到欧亚大陆桥南通道的整体水平。为此，南疆铁路吐库二线建设纳入我国中长期铁路规划。
作为第二欧亚大陆桥南通道的重要组成部分，南疆铁路吐库二线不但承担南疆地区与北疆及内地客货运输的重要任务，其与陇海铁路、兰新铁路共同构成我国连接中、西亚，西、南亚，西、南欧，及中欧便捷的铁路运输通道，对构建和促进“新丝绸之路经济带”和促进亚欧经济合作发展与文化交流也将发挥重要作用。
据中国铁建十八局集团中天山隧道项目指挥长杜万英介绍，中天山隧道地处戈壁荒山，自然环境恶劣，具有高地应力、高温、高湿、高压富水等特点。洞内作业面湿度极大、水质腐蚀性强、气温高达43摄氏度以上，冬天洞外气温又低于零下28摄氏度，施工环境异常艰苦。
自2007年5月开工建设以来，中国铁建十八局集团采用TBM全断面掘进机与钻爆法相结合的方法进行施工，并积极与科研院所联合开展科技攻关，有效解决施工难题，为今后复杂地质条件下长大隧道施工探索出了一条新途径。特别是TBM独头掘进和钻爆法独头掘进均超过10公里以上，钻爆法独头掘进10.5公里，创造了世界纪录。
吐鲁番至库尔勒铁路新增二线设计为国家双线一级电气化铁路，行车时速160公里，2014年年底建成通车。运营后，将比原有吐库铁路缩短里程123.6公里，年货运量将从目前的600万吨提升到5000万吨。
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