TBM掘进煤矿运输巷道的施工技术

塔山煤矿在矿井开拓时期采用TBM掘进主要运输大巷道,并在施工过程中采用预制钢筋混凝土轨枕代替管片、部分喷混凝土加锚杆支护、将TBM掘进的圆形运输巷道扩挖成城门拱形的主平峒以及在遇到硬岩地段通过更换TBM的刀具,来减少硬岩对刀具的磨损等新的施工技术措施,从而保证了塔山矿井主运输巷道在掘进过程中能快速、高效、优质、安全施工,取得了良好的施工效果,为类似矿井的开拓建设提供了重要参考.     

深部巷道围岩支护阻力确定及其应用

文章通过理论计算获取围岩压力与位移,通过绘制P-U图分析支护与位移的关系,以此确定深部巷道围岩支护阻力。分析认为:在对深部巷道围岩压力和位移进行量化计算的基础上,可以确定深部巷道围岩支护阻力范围;利用P-U图中围岩与支护的关系,可选择合理的支护技术方案和支护时间。该方法在龙固煤矿主泵房洞室支护中进行了应用,结果表明:(1)采用实际围岩力学参数计算出的巷道围岩压力和位移符合工程实际,深部主泵房洞室围岩支护阻力的合理范围为4~6 MPa;(2)深部巷道的支护技术方案和支护时间可以依据支护阻力和P-U图确定;(3)该研究成果已成功用于煤矿工程实践。     

隧道水平岩层快速施工关键技术研究

为了确保隧道工程在水平岩层施工中的速度和安全性,深入研究和优化岩层地质预测、掘进与支护,以及信息化施工和实时监控技术。首先,通过对岩层的详细分类和性质分析,结合风险评估,探讨现有地质预测方法的有效性;其次,介绍掘进机械的选择策略、岩层支护方法,并强调掘进速度与质量控制的重要性;最后,强调施工流程信息化和实时监控技术的关键作用,旨在提高施工效率和安全标准。     

大倾角中厚煤层软弱顶底板柔性护巷技术

在大倾角中厚煤层沿空留巷中,以往的支护方式难以满足大倾角中厚煤层巷道特殊的围岩结构稳定的需要,同时无法适应工作面内矸石垮落造成留巷困难。文章针对这一难题,首次提出并采用了"柔性护巷"技术,通过利用巷道上帮形成的由垮落矸石堆积在特制钢筋网上的"包护带",允许巷道顶板有一定的下沉量,从而使矸石充分为巷道顶板组合岩梁结构提供支撑力。在总结其施工工艺的基础上,通过现场试验,研究了巷道矿压显现规律、顶板移动规律、矸石垮落堆积规律和钢筋网变形规律;实验结果表明,在利用锚、网、索、支柱联合支护的基础上,应用"柔性护巷"技术能有效地解决大倾角中厚煤层沿空留巷技术难题。     

悬臂掘进机在复杂断面地铁隧道中的应用研究

悬臂掘进机是应用于煤矿煤巷掘进的综合机械化掘进设备,将其应用于复杂断面的地铁隧道之中,其适用性与围岩的力学特性和施工工法有直接关系.工程实践研究表明,悬臂掘进机适用于无临时仰拱的台阶法开挖,影响悬臂掘进机掘进效率的围岩力学特性指标主要有:岩石的单轴抗压强度和围岩的裂隙间距,按照这2个指标可将悬臂掘进机的适用性分为3级;掘进过程中所产生的粉尘可通过改变通风方式来解决.除此之外,影响悬臂掘进机掘进效率的因素还有:初期支护方式和出碴运输方式,高强树脂锚固锚杆支护系统和连续运输出碴系统是否与悬臂掘进机较好的匹配.通过对悬臂掘进机在实际工程中应用情况的分析,探索了在复杂断面地铁隧道之中应用悬臂掘进机的适用性和影响悬臂掘进机掘进效率的因素以及存在的问题,且在实际工程中得到了验证.     

巷道复合顶板分层厚度反演研究

为了在只有顶板离层仪监测数据的情况下了解复合顶板各分层的厚度,进而确定坚硬分层的位置,文章以渝阳煤矿N3702运输巷支护失效段为工程背景,提出了反演复合顶板各分层厚度的方法。首先根据该巷道顶板离层仪的监测数据分析顶板离层空隙的位置及其离层量;然后将复合顶板简化为简支梁并推出其挠度方程,再结合顶板最大下沉量反演出第一分层泥岩的厚度;接着合理假设其余各分层厚度,应用组合分层的方式并结合顶板实际离层量从而最终反演出各分层厚度。现场试验结果表明:基于该方法反演的复合顶板各分层厚度而确定的坚硬分层位置对指导巷道支护参数优化效果显著,其中巷道试验段顶板下沉量较原支护减少了127 mm,顶板持续变形时间缩短了近25 d。     

大倾角回采巷道松动圈支护优化

随着大倾角煤层广泛开采,其巷道顶底板破坏已经严重影响到矿山的安全生产。文章以西南地区5个矿区的6条大倾角回采巷道为工程背景,首先运用地质雷达对6条大倾角回采巷道顶板及两帮围岩松动圈范围进行现场测试;其次采用3DEC离散元数值模拟软件,对围岩破坏方式、破坏塑性区进行模拟与分析,并综合现场实测结果绘制了大倾角回采巷道围岩松动圈范围图;最后以异形断面为例,对巷道支护方案进行优化。结果表明,采用"锚杆+锚索+钢带"的支护方案,能够有效地控制回采巷道围岩变形破坏,减小底板及两帮破坏范围,确保煤矿安全生产。     

TBM及其在中国的应用(3)

3.6先进的掘进及支护系统 3.6.1其他先进的掘进技术 除了上述的各种主要的先进TBM技术外,还有下列几种先进的地下掘进技术:     

大相岭泥巴山隧道涌水大变形处理技术

雅西高速公路大相岭隧道全长10 007 m,单口掘进5 130 m,为全国单口掘进之最,地质情况极为复杂,施工中出现了严重的涌水、大变形事故.为了能安全通过大相岭隧道右线41 m集涌水、大变形、断层破碎带地段,采用了分步开挖、分部引排水、初期支护全断面封闭成环、Φ42小导管超前支护等施工技术以及严格控制注浆压力、短台阶开挖、加快下导洞施工进度、二次衬砌紧跟等施工工艺,保证了结构的安全稳定及工程的稳步推进.     

超特长隧洞集群TBM试掘进阶段存在的问题与施工技术发展方向

北疆供水二期工程总长540 km,其中隧洞段长度516 km。隧洞采用以TBM为主并结合钻爆法进行施工,其中支洞施工采用2台TBM,正洞施工采用18台TBM和3台盾构。单台掘进长度均超过15 km,最长掘进26km。TBM施工面临着集群掘进、不良地质及极硬岩穿越、超长距离施工等风险和难题,对隧洞的设计与施工技术提出了新的挑战。通过试掘进阶段的工作总结与分析,为进一步提高TBM的安全高效掘进技术水平,文章提出了超特长隧洞TBM施工今后发展的几个研究方向:1)适应TBM快速掘进的实时超前地质预报技术;2)地质适应性更强的TBM装备;3)智能化掘进技术;4)设备状态实时监测技术;5)围岩分级方法及相应的支护体系;6)辅助破岩技术;7)超长距离隧洞独头高压通风技术;8)超长距离皮带运输技术。通过改进TBM设备性能、优化隧洞设计和施工技术,从而提高设备对各种地质的适应能力,实现超长隧洞TBM的安全高效掘进。     

新奥法施工技术在隧道工程中的应用

公路隧道建设容易受地质条件、施工安全、工期等诸多方面的影响,为了有效解决这些问题,对新奥法施工技术进行介绍,并结合工程实例,对新奥法施工技术在隧道工程施工中的具体应用进行分析,以期为隧道工程施工提供参考,通过综合应用先进的支护措施、灵活的施工工艺和精确的施工参数控制,有效应对不同地质条件的影响,保证隧道工程施工安全与质量。     

公路隧道岩溶施工技术方法思考

岩溶作为不良地质条件对隧道施工造成较大危害,溶洞的存在影响围岩压力、支护结构受力和施工安全性。以某隧道工程实例作为研究背景,文章深入分析了公路隧道岩溶施工技术的施工方法,分别从溶洞施工方案确定、施工准备、溶洞开挖、支护施工以及锚杆支护多方面对公路隧道岩溶施工技术进行研究,实践可知,通过隧道岩溶施工技术的应用,能够切实提高隧道工程的掘进速度和质量,对促进公路事业有重要作用。     

隧道工程支护施工技术管理要点分析

为保证隧道工程的施工安全,结合昭通中心城市昭阳西环高速公路T2标段永丰山隧道工程实例,对超前支护体系和初期支护体系各工序技术管理要点进行分析和探讨,为相关工程提供参考。     

轨道交通硬岩掘进技术（TBM）的应用研究

为提高轨道交通硬岩掘进效率、质量与安全性,对TBM在城市地下工程中的应用进行研究。首先,对TBM工作原理及关键技术进行分析;其次,结合实际案例,分析TBM在硬岩掘进中的应用效果;最后,通过案例工程施工效率和成本数据的对比,进一步验证TBM在城市地下交通工程中的显著优势。认为TBM在轨道交通硬岩掘进中有较高的可行性、经济性和安全性优势,可为城市交通基础设施建设提供可靠的技术支持。     

隧道易切削锚杆全断面预加固的三维数值模拟

隧道易切削锚杆全断面预加固工法主要是指应用易切削注浆锚杆对掌子面前方的"待挖核心体"进行预加固,以控制掌子面前方核心岩土体的变形,从而实现隧道全断面安全、顺利掘进的一种隧道工法。本文运用有限元技术,对该法施工的隧道进行三维数值模拟。分析表明,通过易切削锚杆对"待挖核心体"的预加固作用,能明显改善掘进过程中的围岩形变和力学特性。计算所得结果能为类似工程施工提供借鉴。     

煤矿采空区管道监测方法的应用

煤矿采空塌陷对埋地管道长期安全运营造成严重威胁。介绍了煤矿采空区管道的受力特点,提出了管道安全监测的必要性。结合长距离输油气管道在煤矿采空区的实际情况,提出可行的监测方法,并在鄯乌线芦草沟段进行了实际应用。通过监测得到管体在采空塌陷过程中应力的变化特征和变化量,为长输管道沿线采空区的安全维护提供了经济可行的解决方案,并为处于其他地质灾害区的管道维护提供参考。     

天然气管道盾构穿越长江竖井支护数值模拟分析

盾构法施工技术近年来在国内外隧道工程中得到广泛应用,而竖井是整个盾构工程顺利实施的重要环节.为了保证竖井衬砌支护既经济又安全,采用flac3D软件对川气出川天然气管道工程宜昌长江穿越盾构北岸竖井开挖及支护进行模拟,通过对不同支护情况下位移、应力及塑性区进行比较分析,得出了较为理想的衬砌支护厚度,为以后的盾构竖井工程设计提供了一定的借鉴.     

桥梁隧道中注浆拱棚超前支护技术研究

在桥梁隧道工程中,地下隧道施工受到地质灾害风险、岩体破碎带和地下水影响,容易导致隧道施工出现塌方、水浸、地层沉陷等严重安全问题。因此,为解决松散和软弱地层引起的稳定、安全问题,探讨注浆拱棚超前支护技术,阐述注浆拱棚超前支护设备配置,对桥梁隧道注浆拱棚超前支护技术进行分析,提出桥梁隧道中注浆拱棚超前支护施工控制要点。研究表明,通过注浆、钢筋加固和拱棚结构的应用,提前预防和控制地质灾害风险,桥梁隧道施工中的地质问题得以有效应对,使工程安全性得到提高。     

油气管道隧道衬砌台车设计、制造与应用

采用传统隧道衬砌台车施作小断面油气管道隧道衬砌时,存在下部净空不足,阻碍施工机械通行,致使隧道只能进行单一工序施工,施工进度缓慢等问题。文章通过采用模板与门架全贴合技术、滑动支座技术、台车整体顶升技术、自动化控制技术等对传统衬砌台车进行小型化、自动化改造,以使台车净空最大化,为施工机械穿行台车下部创造条件,实现小断面油气管道隧道掘进、初期支护和二次衬砌作业同步施工及台车半自动化支模施工。通过工程实际应用表明:采用改造的油气管道隧道衬砌台车,可大幅提升油气管道隧道施工的安全、质量和效率,节约隧道整体工期,为后续管道安装赢得宝贵时间。     

应变测试系统设计及在地铁工程监测中的应用

锚杆支护在隧道锚固工程中占有着重要的地位,为了解锚杆在施工过程中的受力状态,需对锚杆的应力进行监测。文章详细介绍了应变测力锚杆的结构设计、数字锚杆监测仪设计原理及其应用,并通过该测力系统在深圳地铁2号线侨香站—香蜜湖北站区间隧道应用中所得的测试数据,对锚杆的工作状态以及围岩安全状况进行了分析。该系统为地铁工程实现信息化作业提供了一种可靠的手段,也为锚杆的优化设计和应用提供了科学依据。