全断面岩石掘进机平面刀盘过渡区刀具磨损研究

在分析TBM刀具位移的基础上,提出了刀具的侧滑磨损系数、侵深磨损系数和滚动磨损系数,并根据工程记录数据进行了求解分析,得出侧滑是引起TBM边刀磨损的主要因素,其次是侵深和滚动的结论。从而为盘形滚刀的理论研究、设计制造和正确使用提出了理论和实验依据。     

全断面岩石掘进机的现状与发展

1 前言目前,在国外地下工程施工中采用掘进机越来越多,凡长度大于600倍掘进直径的隧道都优先考虑采用掘进机施工。之所以这样,是国为掘进机法施     

全断面岩石掘进机刀盘上盘形滚刀等寿命布置理论

全断面岩石掘进机刀盘上每个安装半径一般只安装1把盘形滚刀,从而造成不同安装半径的盘形滚刀在全断面岩石掘进机掘进相同距离时磨损不同。在刀盘上安装半径越大,磨损越快,导致盘形滚刀检测与更换频繁,严重影响了全断面岩石掘进机利用率。通过实际工程统计发现,80%以上的盘形滚刀消耗量是正常磨损造成的;深入的理论和应用研究发现,盘形滚刀的磨损与其破岩点在岩石中走过的弧长高度相关。据此提出了刀盘上盘形滚刀破岩点在刀盘转一圈的情况下,其在岩石中走过的弧长应相等的安装理论。理论研究证明,这样安装盘形滚刀可基本实现全断面岩石掘进机刀盘上盘形滚刀的同步磨损,从而实现全断面岩石掘进机刀盘上盘形滚刀的等寿命布置。     

全断面岩石掘进机盘形滚刀破岩机理的探讨

根据全断面岩石掘进机盘形滚刀的工作过程，建立了破岩模型，推导出岩石剥落角，提出了盘形滚刀的破岩是以剪切为主，其次为挤压和张拉，并得到了压痕实验的充分验证。     

全断面岩石掘进机的应用和发展

介绍了TBM（全断面岩石掘进机）半个世纪的发展及其在国内外长隧道工程中的应用实例，TBM的现状和发展趋势，国产化研制的基础条件。指出TBM巳在全球隧道工程中得到越来越多的应用。     

φ5.8m全断面岩石掘进机简介

目前地下隧洞施工主要分为人工钻爆(简称DBM)和全断面掘进机(简称TBM)施工两种方式。TBM施工具有自动化程度高、掘进速度快、劳动环境好、无超挖、对围岩扰动小等特点，是先进的大型地下工程施工成套技术装备，受到世界各主要工业国家的高度重视。     

全断面岩石掘进机施工与岩石特性的参数表示

全断面岩石掘进机施工的工程一般都是大型工程，并且往往还对整个工程的进程起到一定关键性作用。因此，对这样工程的造价预测和施工周期预测就显得非常重要。要较准确预测这两个参数，就得对岩石的性能参数给以恰当表示，进而对机器的性能参数给出适当预测，其关系如图1所示。由图1可以看出，岩石的性能参数是最基本的参数，因此，恰当表示岩石的性能参数，不仅决定机器性能参数的选择，而且对全断面岩石掘进机的施工经济效益和施工周期预测也是至关重要的。     

全断面掘进机刀盘驱动转矩的确定

探讨了在不同的地质条件下,TBM刀盘驱动转矩的设计计算方法,有利于优化TBM的结构和总装机功率,提高TBM适应不同地质条件的能力,并以ROBB INS公司为辽宁大伙房输水隧洞工程设计、制造的BM264-311型掘进机为例,进行模拟计算,证明该计算方法是合理和有效的。     

岩石掘进机盘形滚刀破岩曲线的表示方法及应用

给出了岩石掘进机盘形滚刀破岩曲线的概念,并进行了定量描述,可为深入认识盘形滚刀的破岩状况及进行盘形滚刀的寿命预测提供理论参考。     

TBM施工煤矿深埋硬岩巷道围岩稳定性分析及工程应用

针对首次立井煤矿TBM掘进硬岩巷道工程应用实际,进行了巷道围岩稳定性分析和施工信息化监测,并采用ABAQUS有限元数值软件研究了巷道围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律,分析了拟定支护方案的巷道围岩稳定性。结果表明,巷道顶部的最大下沉量为33.26 mm,巷道围岩的塑性区范围为0.8~1.2 m。确定支护方式为锚网支护。在试验巷道掘进过程中,进行了围岩内部裂隙发育情况、巷道收敛变形和锚杆受力监测。巷道顶板围岩破损深度达1.5 m,两帮最大收敛量为12 mm,锚杆轴力变化范围为43.1~65.1 k N。TBM施工硬岩巷道月进尺达404 m,相比传统的钻爆法和综掘法单进提高5~10倍,工程应用表明,该工法安全高效。     

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。     

煤岩振动破坏过程中自振频率变化特征研究

动力扰动促使煤岩破坏失稳是其导致煤岩动力灾害事故频发的主要原因,分析外界扰动对煤岩稳定性的影响对灾害的预测与防治具有重要意义。利用大型振动试验装置和自振频率测试系统,对煤岩体在底板扰动破坏情况下自振频率的变化特征及其与稳定性的关系进行了研究。结果表明：在振动影响作用下,煤岩体裂隙扩展,损伤程度加大,造成刚度系数的降低和阻尼比系数的上升,进而导致试件整体自振频率呈现下降趋势,且下降的速率与动力扰动的加速度和频率密切相关,并出现煤岩结构体与其中煤体分层自振频率不一致的现象。根据试验结果从调整扰动源和煤岩体两个角度提出了防止或减弱动力扰动对煤岩动力灾害诱发影响的合理化建议。     

机械井筒钻进技术发展及展望

首先对国外机械钻进技术现状做了回顾;其次,对冲积层特殊钻井法凿井技术在国内产生、发展进行了回顾,并将钻井技术发展划分为“技术基础准备阶段”、“钻井工艺现场实验应用阶段”、“技术装备发展成熟阶段”和“技术、装备突破阶段”等4个阶段,提出钻井法凿井向西部弱胶结软岩煤矿井筒、矿山小直径垂直通道、市政工程以及非煤矿山工程发展方向和需要解决的技术问题;再次,对于反井钻机技术发展、钻凿煤矿井筒技术及难点等做了分析,列举出反井钻井凿井需要解决的技术问题;最后,对竖井掘进机技术发展提出展望,对竖井掘进机凿井破岩、排渣、支护和辅助系统作用进行了论述。通过分析得出：根据不同地质条件、工程条件采用不同的机械化凿井方法,才能达到减少井筒内施工人员,提高安全和工作效率目的。     

TBM应用于深部煤矿建设的可行性及关键科学问题

分析了我国煤炭资源赋存和生产现状,指出我国煤矿已经进入深部开采,并很快进入千米以下开采时代,深部矿井建设将呈现大型化、集约化和现代化趋势。深部巷道掘进现状和困难表明:高地应力、高地温等复杂条件下,传统的钻爆法和综掘机难以满足千米深部大型煤矿快速安全建设的要求。基于深部巷道实际情况和TBM在其他地下工程中所展现的各种优势,提出将TBM应用于深部煤矿建设,并回顾了已有的TBM在煤矿中的应用案例。鉴于深部岩体赋存环境及其力学行为的复杂性,指出了TBM应用于深部煤矿建设的一系列关键问题。     

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。     

综采工作面劈帮方法浅析

对综采工作面的劈帮方法及适用条件进行技术经济比较和分析,为生产中择优选取施工方法提供依据,以达到安全、快速、优质、低耗的目的。     

浅析综机设备维修方式的决策

从综机设备的维修方式特点出发 ,通过大量的数据采集、归纳和总结 ,从理论上分析了综机设备的不同维修方式与其可靠性的关系。对不同的综机设备得出了基于较高可靠性的维修方式决策     

综机设备系统故障的模糊诊断方法

从综机设备的维修方式特点出发 ,应用模糊数学理论 ,得出了综机设备系统故障的模糊诊断模型 ,提出了综机设备系统的模糊诊断方法 ,并结合实例介绍了这一方法的具体应用。