深井巷道全断面硬岩掘进机及其快速施工关键技术

针对煤矿深井硬岩巷道掘进效率低下的技术难题,综合考虑深立井煤矿巷道工程环境和全断面掘进机技术特点,通过全断面掘进机施工煤矿深井岩巷可行性研究,制定了煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机技术指标,研制了煤矿深井巷道全断面硬岩掘进机;基于考虑全断面掘进机施工扰动影响的岩石循环加卸载试验,建立了全断面掘进机快速施工围岩准静态循环加卸载损伤本构模型和非线性强度准则,并用于巷道围岩稳定性数值模拟中;通过数值模拟和现场监测,揭示了全断面掘进机快速施工围岩力学响应机理,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形式和施工技术;通过分析煤矿全断面硬岩掘进机施工巷道围岩的稳定性,提出巷道顶板锚杆快速支护方案,并得到现场实测验证;针对立井井筒运输能力受限、井下工作环境空间狭小、设备需要频繁拆装转场等问题,研发了全断面岩石掘进机井下有限空间运输、组装、拆解技术,创新了全断面岩石掘进机井下始发、掘进关键技术;采用掘进、支护、排矸、辅助运输同步作业方式,解决了硬岩巷道快速施工难题。最后,通过在淮南张集煤矿西二采区1413A高抽巷进行工业性试验验证研究成果。结果表明:全断面掘进机施工煤矿深井硬岩巷道,...     

JSBZ隧道悬臂式振动掘进机截割臂的研究

目前，我国隧道施工方法主要有钻爆法和综合机械化掘进法(综掘法)。综掘法的主要设备为掘进机，它是一种集切割岩石、装载、转运碴石、降尘等多种功能为一体的大型高效联合作业机械，具有连续掘进、无爆破震动、对围岩扰动小、岩石变形延迟发生、减少超挖和节约衬砌材料等优点。掘进机又分为全断面和部分断面抛进机。软岩隧道围岩软弱，     

敞开式TBM掘进施工中围岩坍塌防治技术

矿井建设随着科学技术的不断进步与发展，在机械化、自动化、智能化施工方面不断创新发展。面对我国劳动力市场日益紧张的严峻形势和应对复杂地质环境的不安全因素，全断面岩石隧道掘进机(TBM)施工技术成为矿井巷道施工的引领者和未来发展的主要方向。但TBM施工面对破碎、软弱、高温、高压等复杂的地质赋存环境，亟需对TBM设备进行革新改良，以更好地适应施工环境，创造安全高效的施工条件。对山东新巨龙煤矿采用TBM法施工的实际应用中存在的问题进行总结分析，通过处理软弱岩帮，确保TBM撑靴处围岩稳定，保证撑靴支撑力，保持TBM推进力，并同时对回风大巷顶板支护进行了研讨。论文的研究对于TBM全断面掘进机施工在煤矿领域的施工具有一定参考价值。     

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。     

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。     

CCS型滚刀破岩力影响因素试验研究

全断面掘进机盘形滚刀破岩力影响因素分析是掘进机设计和隧道掘进施工的关键。通过设计三因素三水平正交试验的方法研究了不同滚刀参数和施工工艺参数对CCS型滚刀破岩力的影响,应用极差分析法对试验结果处理得出影响破岩力的主次顺序。根据试验结果得出相对合理的花岗岩地质施工工艺参数,为实际施工提供参考。     

我国最大直径全断面硬岩掘进机下线

近日，成都南车隧道装备有限公司为兰渝铁路西秦岭隧道生产的2台直径10．23m的全断面硬岩掘进机竣工下线。这是我国目前生产直径最大的此类设备，其成功下线，结束了国内全断面大直径硬岩掘进机长期依赖进口的历史，标志着我国隧道施工装备现代化战略实施取得最新成果。     

全断面竖井掘进机凿井围岩分类指标体系与评价方法

针对全断面竖井掘进机凿井过程中软弱或破碎围岩失稳坍塌、高硬度岩石难破碎、地层涌水、地层节理构造等一系列地层复杂性带来的工程难题,开展了适用全断面竖井掘进机凿井的围岩分类指标体系与评价方法研究,考虑了全断面竖井掘进机凿井"岩"与"机"互馈作用下各因素的独立性和相关性,构建了围岩分类指标体系与评价方法,提出了全断面竖井掘进...     

基于CSM模型的TBM滚刀的计算力学模型与求解

以岩石断裂力学和CSM预测模型为理论基础,深入分析了全断面岩石掘进机滚刀的破岩机理,并基于实际的施工过程,对滚刀进行了受力分析。通过对CSM预测模型的系统推导,提出了计算滚刀所受到的各个载荷的一般方法,并通过实例计算对滚刀所受载荷进行了量化研究,与实际测量数据进行对比,证明CSM模型可以替代试验方法计算全断面掘进机滚刀的受力情况,为全断面岩石掘进机的性能预测以及滚刀设计提供了理论依据。     

岩土钻掘装备数据库目录(二)

1 .2掘进设备1 .2.1全断面掘进机上海隧道股份有限公司机械厂 全断面双护盾硬岩隧道掘进机系列 土压平衡盾构掘进机系列镇江煤矿专用设备厂 全断面掘进机1 .22凿岩机和凿岩台车合肥探矿机械厂 SYT一18双臂凿岩钻车天津探矿机械总厂 SYz一35型双臂液压凿岩台车沈阳探矿机械厂 YN一23、YN一25、YN一30内燃凿岩机 YTD一25、YTD一31、YD一30电动凿岩机浙江省(龙游)探矿机械厂 东风一31型电动凿岩机 YTD一35型电动凿岩机浙江开山股份有限公司 开山牌系列气动凿岩机组沈阳风动工具厂 Y一30、YT一23(7655)、YT一24、YT一25、YT一26、 …     

软硬地层下TBM滚刀破岩裂纹特性分析

全断面隧道掘进机高效破岩受软硬地层和滚刀结构的影响较大。本文基于颗粒流离散元法,建立了软硬地层的滚刀破岩模型,从细观层面分析了滚刀贯入度和刀刃宽度对岩石裂纹扩展的影响。结果表明：1)滚刀破岩以张拉破坏为主,剪切破坏为辅,软硬地层下的破岩力相差很大;2)随着贯入度和刀刃宽度的增加,软硬地层的裂纹扩展越之充分,破碎区域也逐渐增大,其中刀刃宽度对裂纹的扩展影响更大;3)比较适合的贯入度和刀刃宽度分别为4、10 mm。本文研究结果对TBM掘进施工具有一定的参考价值。     

适用于冲积层地质的压灌式全断面综合掘进机构想

压灌式全断面综合掘进机是用压力混凝土泵浇灌隧道壁，利用其反作用力推动总机前进，并以全断面掘进、综合各工序于一机的掘进机，故名曰“压灌式全断面综合掘进机”，由于适用于河流冲积层地质条件掘进，故又名为“冲积层掘进机”。它的主要特点是：一次成隧道、全部在地下作业，且能在工程地质要求50t／m^2的建筑物下作业。     

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。     

全断面岩石掘进机非连续刀盘形变理论及应用研究

全断面岩石掘进机破岩作业过程中,刀盘的弹性变形是振动大、盘形滚刀破岩作业效能下降的主要原因之一。在分析刀盘结构的基础上,提出并建立了全断面岩石掘进机刀盘的弹性变形模型;考虑刀盘中心一般设置中心滚刀,从而将刀盘看成非连续弹性薄板,并以刀盘支撑为夹支及其边缘自由为边界条件,对刀盘弹性变形模型进行了求解。通过实例应用,发现了全断面岩石掘进机破岩作业过程刀盘弹性变形的不均匀性,从而提出了曲面刀盘的概念并提出此曲面刀盘可在刀盘设计、研制过程中实现,从而为增加刀盘刚度、降低全断面岩石掘进机破岩作业振动及提高盘形滚刀破岩作业效能的刀盘设计提供了借鉴。     

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。     

硬岩掘进机截割部主轴承选型

掘进机是巷道掘进和隧道施工的主要设备,它具有截割、装载、装运、独立行走、喷雾降尘的功能。根据所掘断面的形状划分,可分为部分断面掘进机和全断面掘进机;根据截割对象的性质划分,可分为煤巷掘进机、半煤巷掘进机和岩巷掘进机三种;根据截割头的布置方式划分,部分端面掘进机可分为纵轴式和横轴式。掘进机主要由截割机构、装载机构、转运机构、行走机构、机架及回转台、液压系统、冷却喷雾系统等部分组成。目前在国内,悬臂纵轴式掘进机在煤矿行业得到广泛的应用。其中,截割功率一般从200 k W到360 k W,硬岩掘进机得到了比较大的发展。国内如佳木斯煤机、三一重装、上海创力、林州重机及北方交通重工等一大批公司在硬岩掘进机方面都取得了比较大的成功。     

围岩破碎带条件提高TBM掘进速度措施

通常敞开式TBM适用于围岩稳定性和整体性较好、岩石抗压强度较高、节理发育、围岩类别为Ⅳ和Ⅴ类的地质条件。西安至南京铁路桃花铺1号隧道施工的TB880E型全断面隧道掘进机就遇到了围岩破碎带和软弱围岩地段，桃花铺1号隧道进口段IDK194     

掘进机刀齿的切割效率和寿命

用机器切割岩石是国家煤炭局的一项非常重要的活动,每年大约完成500公里的巷道掘进。在岩石中掘进巷道,主要选择悬臂式掘进机和全断面巷道掘进机。这两种设备中,悬臂式掘进机比较便宜,通用性大,但它的一个主要问题是切割硬岩的能力受到限制。     

竖井掘进新设备

奥钢联美国公司研制了一种既可用于隧道掘进又可用于井筒开凿的SCM系列两用掘进机。该机按切割刀具与井筒或工作面的接触方式不同而分为全断面和部分断面掘进机。有关这种掘进机在北美进行岩土开掘作业的成本及其性能数据为: (1)刀具消耗与岩石的单轴抗压强度、抗拉强度、研磨等性质有关。刀具的消耗费用对软岩和非研磨性岩层为5美分/m~3,对硬岩和研磨性岩层为4美     

国外全断面掘进机的发展现状

国外全断面掘进机的发展现状煤炭科研总院上海分院庄仪兴１对复杂的地质条件适应性越来越强（１）能在硬岩中掘进：由于主机功率、推力及盘形滚刀直径的增大，使掘进机能在岩石抗压强度达３００ＭＰａ的花岗岩、片麻岩、硬石英岩中掘进。美国加尼亚州水电隧道、抗压强度达...