煤矿超千米深部全断面岩石巷道掘进机的提出及关键岩石力学问题

为解决超千米深井巷道建设面临的严峻挑战,通过对现有的巷道掘进、支护技术与全断面岩石隧道掘进机(TBM)技术对比分析,结果表明：全断面岩石隧道掘进机优势明显,且满足超千米深井巷道建设的需求,现代化大型矿井也具备引入全断面掘进机的条件,将TBM引入超千米深井巷道建设,在解决所涉及的关键岩石力学和机械制造问题后加以改进,称之为全断面岩石巷道掘进机（RBM--Full Face Roadway Boring Machine）。由于煤矿深部巷道的建设环境与隧洞建设环境存在显著差异,RBM施工将面临两大关键问题--卡盾和刀盘破岩问题。为了揭示RBM卡盾机理,指出了其关键岩石力学问题,包括超千米深井巷道RBM开挖卸荷路径下围岩挤压大变形机理,护盾周围围岩挤压变形分布规律,围岩-护盾-支护相互作用机理,卡盾判据,卡盾防治理论及方法。     

雁崖煤业获实用新型专利

正同煤集团雁崖煤业公司一项创新成果——"巷道断面成形检测仪"获得了国家实用新型专利。该巷道断面成形检测仪属于一种小型检测仪器设备,可应用到煤矿井下掘进巷道、隧道等施工区域,使用该套装置不但可以验收巷道成形,检测巷道高度、宽度,而且还能检测巷道断面成形情况,较大地提高巷道成形验收效率,从而保证巷道施工的合格     

隧道相对掘进贯通施工的几点体会

在较长隧道和有条件的短隧道中，为加快工程进度，提高经济效益，常常采用双向掘进的施工方法，这是一种快速有效的掘进方法。一、隧道掘进贯通方法原则一般讲掘进贯通是指隧道相向掘进而贯穿的方法。按推进断面可分为小导坑贯通法，全断面贯通法。一般小断面巷道和岩石稳定地层中的大断面巷道掘进都用全断面贯通；岩石松散地层中的大断面掘进用小导坑贯通法。按巷道类别分为平巷、斜井、竖井、通过竖井的巷道贯通。     

TBM在隧道掘进中应用

全断面岩石掘进机又称隧洞或隧道 (巷道 )掘进机 ( Tunnel Boring Machine,简称 TBM)。是一种靠旋转并向前推进刀盘 ,然后通过盘形滚刀破碎岩石而使隧洞全断面一次成形的大型工程机械。山西引黄工程总干线使用 TBM进行引水隧洞掘进 ,是继甘肃引水入秦工程使用 TBM后的国内第二个工程。在使用 TBM进行掘进及支护的过程中 ,取得了不少的经验教训。本文就 TBM在引黄工程中的施工经验做一简要介绍。     

基于PLC及变频技术的盾构机刀盘系统控制

针对液驱盾构机在大断面城市地铁施工中效率差、噪音高、系统复杂、泵站占用空间大等特点,提出采用西门子PLC结合变频器控制电机驱动刀盘转动的系统。该系统操作简单、运行稳定,能耗小、易维护,可以提高刀盘转动效率、降低启动转矩,简化盾构机后方设备及改善隧道内环境。     

江底取水隧道的封堵墙施工及封堵水治理

由于取水隧道的一个取水硐室水源含锰过高，需要在平巷尾端封堵3000m^3／天的水源。采取在砼支护巷道中施工全断面封堵墙、进行封堵水治理的施工方案，成功断绝该硐室水源和锰源，保证了取水隧道的水质。     

新型掘进机用支撑推进与调向机构

近年来,地下隧道施工越来越多。现有隧道掘进机多为部分断面掘进机或圆形全断面掘进机,实际使用中矩形巷道需求量较多。近年来新型矩形全断面掘进机开始应用于隧道掘进,其支撑、推进与调向是掘进机正常工作的关键环节。为了适应矩形掘进机有限的空间结构,探索设计了合理布置设计支撑的推进调向机构,实现多个功能的有机统一,从而满足矩形全断面掘进机的使用要求。     

8304工作面二切巷大断面施工技术研究

阳煤五矿8304工作面二切巷决定采取大断面一次成巷施工技术。该巷道从8304进风巷内开口,开口及透口10 m范围内水平掘进,其余巷道由生产部地质测量组挂腰线进行施工,最后与8304回风巷贯通。巷道开口处为钢带、锚杆、锚索、金属网联合支护,开口处巷道顶部为15~#煤层顶板。巷道总工程量为180 m,从巷道断面及支护形式、巷道施工方法方面对施工技术进行了研究,确保了二切巷大断面一次成巷的顺利施工。切巷大断面一次成巷可推广应用,该技术避免了切巷扩巷二次工程,而且节约了支护、人工等成本。     

复杂条件下巷道立交贯通技术的研究与应用

文章介绍了兴隆庄煤矿在四采下部集运巷施工过程中,为满足胶带运输机安装、煤流系统转载、大断面巷道支护等要求,精准控制巷道方位、严格按照标定腰线施工、采取多种措施加强巷道支护,安全顺利完成了多巷道、大断面、大高差巷道的立交贯通施工,为矿井掘进贯通工作积累了大量有益的经验。     

云贵地区煤矿TBM施工技术应用研究

云贵两省是我国南方重要的煤炭生产基地,初步探明贵州省南、北盘江腹地煤炭储量达330亿t,其中可就近通过水运的煤炭储量达到92亿t,急需高效、安全地开采煤炭。近年来,TBM(全断面隧道掘进机,Tunnel Boring Machine)因其高程度智能化、安全高效的优点已逐渐应用于煤矿巷道的掘进,尤其是中东部众多矿区。在立足于国内煤矿针对TBM施工进行了大量的应用研究工作之上,进行了大量调研,分析了TBM施工技术与煤矿常用的传统钻爆法和综掘法在现代化煤矿的不同类型巷道中的适用性与先进性,发现TBM施工技术因其高效的破岩方式在运输大巷等硬岩巷道施工中优势更加明显,掘支平行作业程度高,破岩时对围岩扰动较小,有利于围岩稳定,同时在长距离开拓巷道掘进时综合成本优势十分显著,且施工一次成硐,可实现一巷三用,但是对地质条件适应性较差。以贵能公司聚鑫煤矿+1 095 m运输大巷的掘进工程为工程实例,提出了满足全断面掘进机快速施工煤矿硬岩巷道特点与要求的巷道支护型式和施工技术,研发的“贵能二号”TBM在实际工程中实现了“小断面、大坡度、小转弯半径”的成功应用。将常规隧道TBM与不同采掘深度和服务年限特点的...     

大断面切巷快速开口施工工艺技术研究

受施工工艺、地质构造等因素影响,大断面切巷在开口施工时经常出现巷道成型差、巷道顶板维护控制效果差、快速开口难度大等难题,威胁着巷道安全施工。干河煤矿通过技术研究,对复杂条件下1-209切巷开口施工提出了合理有效施工工艺及支护措施,保证了大断面切巷安全快速开口施工。     

煤矿全断面矩形掘进机巷道掘进底煤控制方法及分析

煤矿全断面矩形掘进机掘进通过多个刀盘组合一次全断面截割形成巷道,一般截割部都占满了巷道断面,掘进机司机无法直接查看工作面地质情况,也无法通过截割粉尘推算地质情况,只能通过滞后探底煤的方式控制掘进机沿底掘进。通过理论及试验来探索研究如何有效精确推算掘进机底煤情况,指导全断面矩形掘进机控制底煤掘进。     

深部岩巷一次掘进全断面施工技术

针对深部施工与支护存在的主要问题,采取一次掘全高、对巷道全断面一次支护等措施,有效控制了围岩变形,取得了理想支护效果,加快了大断面岩巷炮掘施工进度,对深部大断面锚喷支护巷道施工具有借鉴意义。     

论巷道断面的确定方法

煤矿巷道是矿井生产、运输、通风、下料、行人等必备的井下工程,不同的巷道、不同的地质条件及不同的矿山压力所选择的巷道形状各有不同.巷道断面的高度和宽度是按照相关规程的要求确定的,但巷道断面的形状和大小还要考虑其它方面的因素.文章论述了巷道断面的确定过程,从施工、使用两个方面确定了巷道断面的造型和尺寸.     

大断面软岩巷道支护技术浅析

针对软岩大断面、围岩稳定性差的巷道施工,利用"新奥"理论解决了软岩大断面巷道的支护问题,在大断面软岩巷道支护形式与参数选择上积累了经验,为类似地质条件下的巷道施工提供借鉴。     

大断面岩巷快速掘进排矸系统研究与应用

华恒公司采用新型掘进配套设备,实现了装碴、出碴工作快速连续作业。采用该技术,解决了大断面巷道存在施工安全性差,施工难度大,施工速度慢,施工工序复杂等施工难题。可以广泛应用于煤矿大断面巷道的施工,具有较大的经济和社会效益。     

高应力软岩巷道断面优化设计及应用研究

针对2105胶带巷车场高应力软岩巷道开口施工期间巷道所受应力大、围岩变形量大、支护困难等问题,通过理论分析、数值模拟、现场实测的研究方法,对开口处巷道断面进行局部优化,提出了开口巷道"小断面开口,大断面掘进"的施工方案。通过分析可知,优化后巷道所受的最高地应力降低30%~50%。工程实践表明,掘进施工过程中,顶板下沉量32 mm,两帮移近量累计43 mm,优化后巷道支护效果良好。     

主要进风巷快速施工组织及工艺优化

针对煤矿井下大断面岩巷掘进效率低、工艺落后的现状,古城煤矿在主要进风巷施工过程中采用分段掘进、差异化支护等施工组织及优化工艺,加快了全巷道掘进速率,对大断面巷道快速施工具有一定的借鉴意义。     

高应力大断面岩巷掘进及支护技术

针对大断面岩巷掘进施工工序复杂、存在较多不安全因素等问题,结合鹤煤六矿-600 m中央水泵房42.89 m2大断面岩巷掘进,提出了适用于大断面巷道的支护技术。通过采用合理的掘进工序和支护技术,并配合有效的监测手段,在保证巷道安全施工的同时,保障了巷道的工程质量。     

大断面煤巷快速掘进关键技术应用

近年来,我国煤矿采掘机械工业水平发展迅速,采掘机械大型化得到普及,助推了高产高效矿井建设,大断面巷道机械化施工程度逐步提高。为了提高腾晖煤业大断面巷道掘进技术,研究了国内外大断面巷道掘进技术现状,分析了影响快速掘进的主要因素,提出从作业循环方式、支护工艺、运输工艺对掘进施工进行优化,对大断面巷道掘进施工有较好的指导意义。