CCS水电站输水隧洞双护盾TBM穿越不良地质段的处理技术

CCS水电站输水隧洞在TBM施工过程中,遇到了砂岩崩解砂化、断层破碎带塌方、突涌水、围岩失稳等不良地质条件,导致了掘进速度缓慢、卡机等不良后果。经过采取有效的处理措施,TBM通过了不良地质段,为输水隧洞的如期完成提供了保障。     

某矿复杂地层硬岩巷道TBM同步探掘技术研究与实践

为解决TBM在复杂地层硬岩巷道掘进中对地质条件适应性差、现有超前探测不适用于TBM硬岩巷道施工等问题,提出一种TBM同步探掘技术。采用定向钻机长距离超前探测,有效探明掘进前方100 m内地质特征,避免误揭煤层、突水区等地层出现;采用机载钻机作为短距离超前探测,探明前方20 m内地质特征,实时调整TBM掘进参数。通过工程实践,证明了同步探测方法的可行性。     

基于人工智能的TBM选型适应性评价决策支持系统

随着我国西部的大开发和"一带一路"的建设,迫切需要大力发展交通、矿山、水利等重大"生命线"工程,而深埋长大隧道往往是这些生命线工程的关键控制性工程。限于地质、地形和自然环境条件,从施工工期、造价和技术进步3个方面考虑,TBM(Tunnel Boring Machine)工法是深长隧道开挖的优先选择。深长隧道TBM的适应性受到众多因素的影响,难以进行有效和定量的评价。主要影响因素为不良地质,如突涌水、软岩大变形、断层破碎带、岩爆等;此外,隧道的设计、隧址地质条件等对TBM的选型也有重要影响。人工智能方法具有能够分析复杂因素影响和处理复杂问题的突出特点,可用于TBM选型适应性的有效评价。首先,基于层次分析法和模糊综合评判方法,通过TBM选型评价知识的获取,选取能够充分反映不同机型地质适应性差异、具有代表性和区分度高的7个评价指标,构建了TBM选型适应性评价指标体系及模糊综合评价模型,确定了各个评价指标的模糊隶属函数。其次,通过编写权重辅助计算程序,确定了3种TBM机型选型适应性评价指标的权重;其中,为了避免单指标决策的局限性和主观臆断的缺陷,采用智能设计理论和决策理论相结合的方法,完成了多指标智能决策的定量化选型。将评价模型与知识获取相结合,以规则的形式表示知识,构建了TBM选型适应性评价知识库。最后,基于智能评价决策支持系统平台IDSDP,开发了TBM选型适应性智能评价决策支持系统,为深长隧道TBM选型提供了一种新的量化评价方法。利用该系统对高黎贡山铁路隧道TBM的选型进行了适应性评价,评价结果与实际情况相吻合。     

“引大济湟”总干渠引水隧洞TBM施工地质工作方法

"引大济湟"调水总干渠引水隧洞主要采用双护盾式TBM施工,TBM施工地质现场需要记录掘进岩渣情况、地下水出露情况、掘进参数及不良地质情况等,进行超前地质预报,及时判断围岩类别、安装衬砌管片、确定隧洞里程.     

TBM岩巷掘进机在平峒施工中的运用

TBM全断面隧道掘进机主要用于公路、铁路、水利及矿山工程中大型涵洞与隧道的掘进施工。论文介绍了TBM掘进机在塔山矿井的运用，其用于矿井施工在国内尚属首次，并创造了岩巷月进605m的新记录，显示了国外大型机械化岩巷掘进设备的能力和优势。     

煤矿岩巷TBM适应性与新技术发展

全断面掘进机（TBM）在煤矿岩巷掘进逐步得到推广应用，但TBM机型设计适应性不足已成为影响TBM掘进煤矿岩巷掘进效率的主要原因。通过对比分析煤矿巷道常规使用的掘进技术与TBM掘进技术，得出TBM应用于煤矿巷道掘进时必须考虑巷道围岩条件的差异化和需求特殊化。煤矿TBM的设计要基于机型的特点，结合煤矿岩巷的施工条件进行设计。针对煤矿岩巷工程的施工难题研发出了特有的“V型推进”系统，实现巷道小转弯半径施工；采用与TBM配套的“超前探测”技术进行超前地质预测，通过强化TBM的初期支护能力、加强脱困能力等设计来应对不良地层；基于“排水+堵水”处理思路，形成TBM掘进巷道的超前注浆封堵方式的防突水技术；通过在TBM刀盘、盾体内搭载的气体实时监测系统，开发了TBM巷道防瓦斯突出技术；进行了高地温施工环境下，TBM关键部件冷却、刀盘喷雾通风等针对性设计。创新技术在“贵州贵能聚鑫煤矿”、“四季春煤矿”、“平煤首山一矿”、“山西惠源煤矿”等矿井进行了应用并取得成功。随着煤矿未来开采所面临的更复杂严峻的工况，矿用TBM未来也将朝着强机动性、地质适应性、支护多样性、设计系列化、行业标准化、掘进体系智能化等方面...     

基于现场数据的TBM可掘性和掘进性能预测方法

以东北某特长隧道TBM工程为背景,基于直径8.5 m开敞式TBM现场实际掘进数据,在进行贯入度指数FPI与主要地质因素间相关性分析的基础上,建立了贯入度指数FPI与关键地质因素岩石单轴抗压强度USC和岩体完整性系数Kv之间的多元回归关系式;进一步建立了TBM掘进贯入度P与FPI之间的拟合关系式,以及推进力F与FPI之间的拟合关系式。按照上述关系式对给出岩石抗压强度USC和岩体完整性系数Kv的TBM工程就可进行可掘性分析,并计算出贯入度、掘进速度和所需推进力。     

TBM掘进技术的发展

阐述了TBM（隧道掘进机）半个世纪以来的发展及其在国内外隧道施工中的应用，指出优先采用TBM掘进技术进行隧道开挖已成为未来隧道施工的发展趋势，并在分析大量国内外工程实例的基础上。结合TBM施工中的经验及教训，对TBM掘进过程中存在的诸如断层破碎带、挤压地层、地下水、岩溶等相关工程地质问题进行探讨，并提出了相应的处理措施。     

开敞式TBM过类泥石流不良地质洞段施工处理技术

开敞式TBM在掘进过程中,往往会遇到断层破碎带,目前业界已经有相应的处理方式,但是在遇到类泥石流洞段时,单独依靠目前TBM自身条件及已有的处理方式很难实现顺利通过,需要采取特殊的施工处理措施相互配合才能通过。本文依托吉林引松供水项目三标段类泥石流不良地质洞段的处理,形成了一套完整的开敞式TBM过类泥石流不良地质洞段施工处理技术,即在碎块石夹杂断层泥段采用超前管棚支护,在类泥石流不良地质洞段采用堵水灌浆加固技术并配以喷锚喷网+钢拱+模筑混凝土的联合支护技术。工程实践验证了该技术的可行性。     

利用CAD三维分析TBM掘进过程中不良地质问题

目前,TBM越来越广泛地应用于各类隧道施工中,在TBM掘进过程中,会遇到各种不良地质条件,是制约发挥其施工速度快、成洞质量好的主要因素。因此,在施工过程中,遇到较大的断层以及不同结构面之间的不利组合,应根据其发育的产状,使用AutoCAD三维进行建模分析,为TBM施工中提出可靠的处理依据,既能节约投资,又能节约工期,为后续的施工,积累宝贵的经验。通过新疆某引水隧洞中所遇到的实际问题,运用AutoCAD三维进行建模分析,指导实际工作。     

江海盾构隧道施工风险分析与评价

对国内江底、海底泥水盾构隧道施工风险进行了详细全面的分析,指出施工风险可能对盾构机械和施工人员、工程质量、工程结构带来的危害,并对风险进行了评价。结合国内隧道施工事故的实例,阐明隧道施工风险发生后果的严重性,对盾构隧道施工风险控制具有指导意义。     

沁城煤矿副井工程施工期间的通风方案

主要介绍了沁城煤矿副立井井筒开凿时期、井底短距离工程掘进时期、井底长距离工程掘进及与风井贯通前的辅助运输石门掘进时期3个阶段的通风方案。     

岩巷掘进中爆破辅助设计系统的研究

通过对岩巷掘进工程资料的分析研究，建立了基于辅助设计和专家系统技术的系统模型。系统设计包括爆破参数的设计、爆破图表的绘制以及掘进作业规程的编制。将计算机技术应用到岩巷掘进爆破工程中，对于提高爆破设计的科学性、准确性，适应岩巷快速施工具有重要的意义。     

深部高应力下不同巷道掘进速率对围岩稳定性的影响

研究了不同加卸荷速率条件下岩石破坏特性及其蠕变性质, 结果表明, 加卸荷速率越大, 岩体的强度越大, 蠕变越小。同时以金川二矿区巷道掘进工作面的工程地质情况及生产技术条件为背景, 研究了掘进速度对巷道围岩稳定性的影响。研究结果表明: 掘进扰动在工作面前方和巷道周围尤其在四个角点位置引起围岩破坏, 随着掘进速率的增加, 破坏区体积减小; 岩体开挖卸载导致掘进工作面前方及两帮形成耳状应力集中区, 随着推进速度的加快, 掘进工作面前方应力区向工作面移动, 围岩应力及应力区面积均减小; 掘进扰动引起围岩的位移变形, 最大位移发生在巷道顶底部, 随着掘进速率的增加, 围岩的位移减小。现场生产时适当加快工作面掘进速率, 有利于保持巷道的稳定及改善巷道维护状态。     

基于层次分析法的龙固煤矿硬岩巷道综掘工艺优化升级

基于龙固煤矿岩巷综掘现状,应用AHP层次分析法,对龙固煤矿综掘进度影响因素进行定量化分析,最终确定对掘进进度影响较大的因素主要有掘进和支护设备等装备因素以及围岩和温度等关键影响因素;针对关键影响因素,创造性地将掘进工程作为1个由人、机和环境组成的复合系统进行研究,寻找出3者最佳的组合方案,特别是在装备因素方面采用了"三位一体"的水力辅助破岩新技术,为大断面硬岩巷道的安全快速掘进及科学决策提供出强有力的依据。     

探矿工程技术与低碳经济

低碳经济是当今时代的主题,已被世界各国人民作为发展本国经济所追求的理想方式。作为国民经济建设先行官的地质工作组成部分的探矿工程(岩土钻掘工程)技术与低碳经济有着密不可分的关系。针对当今时代特征及人类生存发展的时代主题,面对国民经济建设新形势,简要阐述了探矿工程(岩土钻掘工程)技术与低碳经济的关系,以及技术本身发展的相关问题。     

工程爆破的发展现状与新进展

本文首先从工程爆破技术的发展现状来介绍硐室爆破、中深孔爆破、隧道掘进爆破、拆除爆破和水下工程爆破等,并对现阶段工程爆破技术进行分析,其次是介绍国外工程爆破的新进展,最后是提出工程爆破技术的未来发展方向。     

探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展

可持续发展是我们时代的主题，已被世界各国人民作为发展本国经济所追求的理想方式。作为国民经济建设先行官的地质工作组成部分的探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展有密不可分的关系。针对我们所处的时代特征及人类生存发展的时代主题，面对国民经济建设新形势，简要阐述了探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展的关系以及技术本身发展的有关问题。     

深部矿井岩巷TBM掘进设备选型及适应性设计

为了推进深部复杂条件巷道安全高效智能掘进,总结分析了TBM装备煤矿应用情况,结合陕西高家堡煤矿西区辅运大巷工程地质特征,从TBM掘进机型、掘进性能参数、地质条件适应性等三个方面,提出煤矿TBM掘进适应性条件,明确采用敞开式TBM的科学原理,并基于应用实践提出了掘进系统主参数适应性设计和工程运输系统适应性技术.研究表明:...     

石笕岭隧道掘进爆破方案设计

分析了石宽岭隧道短台阶掘进爆破施工中存在的问题。在使用自制简易凿岩平台可实现全断面掘进钻眼条件下，提出了全断面掘进爆破方案。采用工程类比法设计，并通过现场试验确定了合理适用的光面爆破参数。探讨了在隧道掘进中，利用非电毫秒差雷管孔外微差接力传爆，扩大起爆雷管使用段数的方法。