全国首台立井煤矿全断面硬岩掘进机TBM使用报告-2019年文档

合集下载

硬岩掘进机(TBM)

全断面硬岩掘进机第1节全断面硬岩掘进机概述1.1 全断面硬岩掘进机的定义和研究现状全断面硬岩掘进机（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，以下简称TBM），TBM是集机械、电子、液压、激光、控制等技术于一体的高度机械化和自动化的大型隧道开挖衬砌成套设备，是一种由电动机（或电动机——液压马达）驱动刀盘旋转、液压缸推进，使刀盘在一定推力作用下贴紧岩石壁面，通过安装在刀盘上的刀具破碎岩石，使隧道断面一次成型的大型工程机械。

TBM施工具有自动化程度高、施工速度快、节约人力、安全经济、一次成型，不受外界气候影响，开挖时可以控制地面沉陷，减少对地面建筑物得影响，水下地下施工不影响水中地面交通等优点，是目前岩石隧道掘进最有发展潜力的机械设备。

如下图所示。

生产TBM最早的厂家是美国的罗宾斯（Robbins）公司。

罗宾斯公司于1951年由James Robbins创建，1952年James Robbins研制出世界第一套全断面掘进机而闻名于世界。

1956年，罗宾斯发明了硬岩掘进机用的盘形滚刀，使硬岩掘进机的研制实现了真正意义上的成功。

罗宾斯初期产品结构简单、作业快速灵活，经过50年得发展，罗宾斯公司已经成功研制出了应用于地质条件较好的中硬岩全断面岩石掘进机、硬岩全断面岩石掘进机和软岩全断面掘进机，适用于复杂地质条件的单护盾全断面岩石掘进机、双护盾全断面岩石掘进机和高性能能硬岩全断面岩石掘进机等。

另外还有美国的佳伐公司（Jarva Inc.）、德国的德马克公司（Mannesmann Demag AG）和维尔特（Wirth Maschinen-und Bohrgeraetefabrik GmbH），四家公司是20世纪70~80年代的世界四大硬岩掘进机制造商。

现阶段生产TBM的较著名厂商有美国的罗宾斯公司（Robbins）、德国的维尔特（Wirth）和海瑞克公司（Herrenkneeht）等。

全断面岩石掘进机TBM

秦岭终南山特长公路隧道道路等级按高速公路设计。隧道横断面高5米、宽10.5米，双车道各宽3.75米。上、下行线两条隧道间每 750米设紧急停车带一处、每500米设行车横通道一处、每250米设人行横通道一处。
2007年1月20日建成通车。秦岭终南山公路隧道是我国自行设计施工的高速公路特长隧道，堪称世界第二、亚洲第一，是世界上第一个采用双洞单向行驶的特长隧道，双洞全长36.04公里，建设规模居世界第一。
TBM施工图片
大件运输
现场组装
TBM施工图片
步进
洞内步进
TBM施工图片
步进至出发洞
撑靴
TBM施工图片
激光定向系统
TBM控制室
TBM施工图片
锚杆钻机作业
喷射混凝土施工
TBM施工图片刀盘与掌子面
全断面岩石隧道掘进机
全断面岩石隧道掘进机：通常简称隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，缩写为TBM），是一种用于圆形断面隧（巷）道、采用滚压式切削盘在全断面范围内破碎岩石，集破岩、装岩、转载、支护于一体的大型综合掘进机械，现已成为国外较长隧道开挖普遍采用的方法。
2023最新整理收集 do something
第15章全断面岩石掘进机（TBM）
概述
在岩石中开凿矿山巷道或交通隧道时，除采用常规的钻眼爆破法外，还可采用掘进机施工。
掘进机：是指能够直接截割、破碎工作面岩石，同时完成装载、转运岩石，并可调动行走和进行喷雾除尘的功能，有的还具有支护功能，以机械方式破岩的隧（巷）道掘进综合机械。
全断面岩石隧道掘进机利用圆形的刀盘破碎岩石，故又称刀盘式掘进机。刀盘的直径多为3～10m，3～ 5m的较适用于小型水利水电隧道工程和矿山巷道工程， 5m以上适应于大型的隧道工程。国外生产的岩石掘进机直径较大，目前最大可达13.9m。

TBM全断面硬岩掘进机在煤矿中过构造应用研究

224目前，岩石巷道采用的钻爆法施工工艺，这种作业方式，掘进速度慢，劳动强度大，掌头积矸较多，出矸方式繁琐，严重制约着煤矿岩巷的掘进效率。

阳煤集团新景矿煤业有限责任公司在保安区8#煤北回风巷采用TBM全断面硬岩掘进机施工工艺，利用TBM全断面硬岩掘进机机械化程度高、劳动强度低、掘进速度快等优势，解决了制约矿井由来已久的岩巷掘进缓慢问题，保证了矿井的衔接。

但是在TBM全断面硬岩掘进机遇到地质构造时，在构造前后交接处与进入陷落柱构造时岩层变化不稳定，给TBM全断面硬岩掘进机掘进带来了困扰。

1 地质条件及顶底板情况1.1 地质条件及位置新景公司+525水平保安8#煤采区南回风巷，主要用于保安8#煤采区的通风，兼具行人，运输的作用。

施工沿K7砂岩层掘进。

南回风巷井下位于尚未施工的保安8#煤采区轨道巷以南，两巷道水平距离约55m，南侧为未开拓区域，巷道掘进对周围巷道无明显影响。

1.2 顶底板情况南回风巷开口位置位于黑色砂纸泥岩中，岩层情况稳定，硬度系数为F=4~5。

所在区域岩层呈单斜构造，倾角平均4~5°，总体呈西部高东部低形式。

8#煤层平均厚度2.7m，煤层直接顶为泥岩，平均厚度9.8m；老顶为K7细粒砂岩，平均厚度为5.1m；直接底板为砂纸泥岩，平均厚度为4.13m；老底为K6细粒砂岩。

2 过构造时的支护设计TBM全断面硬岩掘进机在揭露构造时，岩石破碎，易掉落。

为保证安全，改变循环进尺，将原先的循环步距由1.5m调整为0.9m。

过构造破碎带岩体节理裂隙发育，成碎石状压碎结构或碎石角硕状松散结构。

在此类围岩段除选择适当的推进速度外，选择合适的刀盘转速也至关重要。

常采用较低的刀盘转速，刀盘推进速度不宜过高，掘进期间掘进速度的选择应确保刀盘推力在允许范围。

2.1 原支护设计支护采用双层网（经纬网+钢筋网）+全断面锚索+喷砼封闭的支护方式，锚索间排距为1000mm×800mm，每排布置11根，顶部5根锚索规格为Φ21.8mm×7200mm，帮部6根锚索规格为Φ21.8mm×4200mm。

TBM全断面掘进机在煤矿井下巷道的施工应用研究

技术应用与研究2019·07141当代化工研究Modern Chemical Research中的支架结构之中，从外到内，建筑行业的装修工作都离不开化工材料。

虽然化工材料在建筑行业的应用非常广泛，但是，绿色化学化工材料在建筑物中的初始应用时仍然遇到了很大的困难。

到了我国举办奥运会时期，绿色材料的应用已经取得了初步的进展，比如我国为了准备建造奥运会场的场馆水立方时，采用了大量的绿色环保的化工材料，水立方结构在建造的过程中，其主体结构采用的主要是以水性聚氨醋为主要成分的有机化合物质，这种有机化合物不但有很高的粘合力度，同时还具备不挥发的性能，因而这种新型材料的使用能够较好的减少水立方建成后的维护成本，同时也大大减少了材料的浪费，保护了生态环境。

(3)化学化工材料应用中的新型材料的主要选择建筑行业的飞速发展除了要保证施工化学材料的防火性能之外，同时对于建筑物的使用来说，其隔热、保温的性能也是非常重要的，而建筑物保温材料的使用的消耗量也是逐年上升的。

比如，入冬之后，在气温比较寒冷的北方地区，大部分的楼房开始安装保温层从而能够稳定的维持房间内部的有效温度，从而减少不必要的热量损耗。

但是在实际的绿色材料应用过程中，除了要考虑绿色材料的本身的特性之外，必须要考虑化学化工材料应用的其他方面的特性，比如耐热性、耐腐蚀性等问题。

在建筑物保温层的安装过程中，除了有一定的时间约束，还要必须保证所使用材料的保暖耐热以及耐腐蚀的性能，如果不能达到基本的要求将会大大缩短建筑物保温层使用寿命，同时还会逐年影响保温层的保温效果。

目前，我国建筑物施工所用的基本材料除了泡沫棉，还会使用大量的聚氨酯有机物质来暴增保温层的温度，喷涂的过程中也是非常简单可操作的。

而这种材料的大范围应用是符合我国建筑行业当前发展的趋势的。

这种有机化学材料具有非常良好的隔热性能，同时还能有效的阻碍外部的噪音，提升建筑物保温层的整体保温状况，从而有效降低能源的实际消耗。

《煤矿岩巷施工中全断面岩巷掘进机的应用》

《煤矿岩巷施工中全断面岩巷掘进机的应用》发表时间：2020-07-21T10:51:29.947Z 来源：《工程管理前沿》2020年4月10期作者：邓进[导读] 现阶段，国内各科研院所、掘进装备研制企业以及矿业集团等单位，摘要：现阶段，国内各科研院所、掘进装备研制企业以及矿业集团等单位，通过产学研联合攻关，积极开展硬岩截割、综合机械化快速掘进研究，取得了许多创新性成果，推动了我国煤矿综掘技术向安全高效发展。

目前，提高掘进效率与作业安全性仍然是掘进技术发展的主攻方向，还需要在破岩技术、智能控制、快速掘进等方面继续开展深入研究。

针对煤矿岩巷施工特点对全断面岩巷掘进机的使用进行分析，总结技术的优势性，旨在通过设备的规范使用，提高煤矿岩巷施工的稳定性，实现煤矿资源的开采效率需求。

关键词：煤矿；全断面掘进机；岩巷掘进引言在进入煤层采掘活动前；通常采用底抽巷对瓦斯进行抽采，在煤层下部的岩石中施工小断面瓦斯抽采巷道，采用穿层钻孔进行瓦斯抽采，抽采达标后才允许进行煤层的采掘生产。

为了保证采掘生产的正常接续，瓦斯巷的掘进必须超前采煤工作面3年以上，瓦斯治理越充分，采掘生产时的瓦斯安全隐患越小。

目前，煤矿井下全岩巷道掘进多采用的是钻爆掘进工艺，掘进效率低，用人多，劳动强度大，严重制约了矿井生产部署的问题。

1 全断面掘进机的优势1.1 全可靠，减少劳动风险,主要利用滚刀对岩石进行挤压、切削、破碎，再利用刮渣板收集通过溜渣槽送到皮带机出渣，最后通过换步持续前进，从而达到掘进、出渣、衬砌等工序一次完成，全断面一次成型，是高度机械化、信息化和自动化的大型地下隧道开挖成套设备，具有高效、快速、优质、安全等特点。

采用全断面掘进机掘进时，工人不再需要站在工作面前方打眼和进行临时支护，而是坐在操作室里，完成掘进工作，从而大大降低了工作面落矸伤人的几率。

爆破作业是井下掘进过程中非常危险的一个环节，炸药的存放、运输、使用以及爆破时残爆、拒爆、瞎炮的发生，都给安全生产带来极大隐患；采用全断面掘进机掘进，则很好地规避了这些风险。

全断面岩巷掘进机(TBM)司机操作规程

全断面岩巷掘进机（TBM）司机操作规程（一）一般要求司机必须经过培训，熟知TBM集中控制系统、导向系统、视频监控系统、故障诊断预警及执行系统的“结构、性能、基本原理“，做到“会操作、会维护、会保养、会处理一般性故障”，并经考试合格并取得合格证后方可上岗操作。

（一）操作前的检查1.确保机器启动前刀盘，皮带机和其他所有运转部件周围没有人员。

与维护人员一起确认机器启动前所有部件和系统都处于非维修状态。

2.检查延伸水管、电缆、光缆、风管等连接正常；3.检查供电是否正常；4.检查循环水是否正常；5.检查皮带输送机、皮带是否正常；6.检查空压机运行是否正常；7.检查液压系统是否正常；8.检查齿轮油系统是否正常；9.检查油脂系统是否正常；10.检查水系统是否正常；11.检查撑紧系统是否正常；12.检查拖车轨道是否正常；13.检查出磴系统是否已准备就绪；14.检查全断面掘进机操作面版状态：15.检查刀盘系统是否正常；16.检查护盾系统是否正常；17.检查推进支撑系统是否正常；18.检查拖拉系统是否正常；19.检查导向系统是否工作正常；20.检查集控室上位机各系统监测数据是否正常，是否具备开机条件；21.若以上检查存在问题，首先处理或解决问题，然后再准备开机。

（三）开机和停机1.开机掘进1.l控制室，把刀盘联锁钥匙旋至远程位置，本地指示灯亮。

1.2检查水系统、润滑系统、液压系统、空气系统运行是否正常。

3旋转刀盘、推进、皮带机电位计为零。

1.4按下灯测试按钮IOS左右，提醒整机上施工人员TBM即将启动。

1.5确认撑靴已经伸出到位，撑紧压力达到预定值，若没有，按下述步骤操作。

按下撑靴伸出按钮，伸出按钮指示灯快速闪亮，直到撑紧到位指示灯由快速闪烁变为慢速闪烁，直到撑紧到位指示灯由慢速闪烁变为常亮，松开撑靴伸出按钮，此时撑靴撑紧到位。

1.6根据工况及需求决定是否伸出稳定器油缸。

1.7按下一键起停按钮设备按照顺序逐级启动。

我国全断面岩石掘进机(TBM)发展的回顾与思考

先后投入巨资约人民币5
当时各部门
一
题在于当时技术水平和国家的整体工业
迫封闭式研制阶段：国外T B M
，
国外承包
哄而起
．
，
研制出约 5 0 多
水平有关非短期内能赶上的
．
。
商施工阶段国外 T B
：
M
，
国内承包公司为
维普资讯
我国全断面岩石掘进机 (T B M )发展的回顾与思考
R F
a c e e v
ie
o c
w
a n
d Th
n n e
o u
ghts
o
f D
a c
e v e
lo p m
e
n
e n
ta l F
u
ll
a
R
k Tu
l B
_
o r
in g M
．
闭式自行研制 T B M
．
国家很重视投
，．
进尺5 0 0
10 0 0
m
．
700
m
，
软岩月进尺 8 0 0
，
-
年始至今
，
入了大笔资金研 $ (J T B M
国家科委
0 0 0万元
，
相比之下差距很大以上的问
已有4 4 年了经历了三个发展阶段即被
。
随着我国对外开放的深入
．
，
外国承包商

全断面硬岩掘进机的应用

全断面硬岩掘进机的应用摘要：TBM（全断面硬岩掘进机）主要利用滚刀对岩石进行挤压、切削、破碎，再利用刮渣板收集通过溜渣槽送到皮带机出渣，最后通过换步持续前进，从而达到掘进、出渣、衬砌等工序一次完成，全断面一次成型，是高度机械化、信息化和自动化的大型地下隧道开挖成套设备，具有高效、快速、优质、安全等特点。

关键词：TBM；原理组成；组装；参数优缺点发展一、工程概况埃塞俄比亚GD-3水电站装机规模为254MW，GD-3水电站位于北纬5°38′，东经39°43′，属热带雨林区。

工程现场位于埃塞俄比亚首都亚的斯南部偏东约400公里，距肯尼亚边境约200公里，距索马里边境100多公里。

水电站进水口位于大坝左岸上游河段，引水隧洞直径8.1m，硬岩掘进机开挖长度约为10.4m。

工程区地形较陡峭，地形坡度大多在30°以上。

低压隧洞硬岩掘进机施工段地表地形为较高的山地。

二、掘进机工作原理及结构组成硬岩掘进机是集中导航系统、机械结构、电气系统、液压系统、风水循环系统、除尘系统、支护系统及出渣系统等多种功能于一体的现代综合性隧洞施工设备，而用于本工程的双护盾紧凑型全断面硬岩掘进机（以下简称TBM）是新一代产品，有更加广泛的地址条件适应性、更短的盾体长度、更大的主推进力、更及时的支护等优点。

工作原理：利用支撑护盾上的撑靴张开撑紧洞壁，推进油缸伸开，推动前盾带动刀盘前进，刀盘上的滚刀以形成同心圆的方式挤压、剪切岩石，岩石自由掉下通过刀盘周边铲渣斗自动拾起经溜渣槽送到主机皮带机上，经过转渣皮带机输送到洞外，伸展稳定器及辅助支撑油缸，收缩撑靴油缸，主推进油缸收缩，拉动后配套部分前进，完成一个工作循环，通过不断重复而达到不断掘进的过程。

结构组成：设备总长约110米，直径8130mm，总重约1000T。

组成如下：刀盘、前护盾、伸缩护盾、支撑护盾、指型护盾、主梁、连接桥、设备桥、后配套等。

三、整机组装流程1、拼装刀盘，2、将前护盾底块在混凝土基座上就位，3、安装底伸缩盾，4、将已预装了主轴承的刀盘支座就位在前护盾底块上并予以固定，5、将前护盾左块就位，6、将支撑护盾底块在混凝土基座上就位，7、将已装好并固定好的撑靴侧块就位，8、安装下撑靴油缸，9、在下半部盾体上安装主推进缸和电机，10、用起重机吊装刀盘与主轴承连接，11、安装前护盾的上块，12、安装上部撑靴油缸，吊装支撑护盾的上块，13、完成刀盘电机和主推进缸的安装，安装稳定器和辅助撑靴，14、安装辅助推进油缸，15、安装主梁、安装连接桥和设备桥，16、组装后配套及配套设备和组件等。

全断面岩石掘进机TBM讲解

40
国外已建成的著名工程实例
（2）瑞士费尔艾那铁路隧道全长19km，使用Wirth公司制造的直径7.7m的敞开式TBM，岩石条件为花岗岩，该工程 1995年开始施工，1998年完工，日进尺为13.6~22.9m。
41
国外在建的著名工程实例：
（1）南非莱索托南水北调工程总长约 200km，有4条引水隧洞和2条输水隧洞、 6座大坝、2座电站等水工建筑，其中约 84km的施工隧洞。该工程自80年代末动工，总工期计划30多年。
全断面岩石掘进机TBM
1
秦岭隧道TBM
2
3
4
TBM 步入出发洞
5
6
Komatsu Hard Rock TBM
Disc Cutter (Back Loading Type)
Cutter Ring Cutter Hub
Retainer
Cutter head Bulkhead
Cutter casing Bolt
24
TBM施工主要关键技术
（2）TBM施工组织管理技术 TBM施工时，掘进、出碴、支护、进料运输
等工序平行连续作业，系统性强，要求各环节紧密配合，以TBM掘进作业为中心，其他配套设施和系统要尽可能满足TBM掘进的需要，与钻爆法施工在组织管理上具有完全不同的技术特点，这给TBM施工组织管理技术提出了挑战。TBM掘进平均机时利用率是衡量TBM施工组织管理技术水平的主要指标，目前国际水平在40%左右。
10
TBM的工作原理
• 主机前部是装有若干滚刀的刀盘，由刀盘驱动系统驱动刀盘旋转，并由TBM推进系统给刀盘提供推进力，在推进力的作用下滚刀切入掌子面岩石，不同部位的滚刀在掌子面上留下不同半径的同心圆切槽轨迹，在滚刀的挤压下，相邻切槽的岩石在剪切力作用下从岩体上剥落下来形成石碴，石碴则随着刀盘的旋转由刀盘上的铲碴斗自动拾起，经刀盘内的溜碴槽输送到装在主机上的皮带机上，再运到后配套系统处经隧道出碴运输系统运出洞外。

硬岩掘进机(TBM)在我国隧道施工市场的推广应用

ｅｘｐｌｏｒｅｄ，ａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｏｐｅｏｆＴＢＭ，ｐｒｏｐｅｒｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｏｓｔｏｆ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴｕｎｎｅｌＢｏｉｒｎｇＭａｃｈｉｎｅ（ＴＢＭ）；ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｍｏｔｉｏｎ
ＴＢＭ，ｐｒｏｐｅｒｐｌａｎｎｉｎｇｏｆｗｏｒｋｓｃｏｎｓｔｕｃｒｔｉｏｎｐｅｉｒｏｄａｎｄｐｒｏｐｅｒｐｒｅｐａｉｒｎｇｏｆｗｏｒｋｓｃｏｓｔ，ａｒｅｍａｄｅ．
第３４卷
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第１１期
隧道建设
ＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．１１
Ｎ０ｖ．２０１４
２０１４年１１月
硬岩掘进机（ＴＢＭ）在我国隧道施工市场的推广应用
ＰｒｏｍｏｔｉｎｇＴＢＭｉｎＴｕｎｎｅｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａＱＩＭｅｎｇｘｕｅ
（ＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙ１８ｔｈＢｕｒｅａｕＧｒｏｕｐ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００７００，Ｃｈｉｎａ）

全国首台立井煤矿全断面硬岩掘进机(TBM)使用报告

性投资较少
核电每台机组可回收的人工取样管线有２３条．每条人工取样管线流
昌江核电的二回路水汽集中取样监测装置结构复杂．功能更加完量依５００ｍｌ／ｍｉｎ计算．其可回收的样水流量为９９３６吨．可节约经济成
善，调试运行操作相对较复杂，初期投资相对较高。
较差。
试期间．高温取样架对高温水汽样品管线进行排污是．会产生大量的
３经济性分析
热蒸汽充斥整个房间。对操作者和厂房设备是一个安全隐患。４．２人工取样盘样水回收优化
３．１设备成本分析
可对人丁取样盘中的水样进行分类．纯水级别的样水利用回收水
当涂火电的水汽集中取样装置相对比较简单．维护操作方便．一次管导人回收水箱予以回收，水质较差的样水排入地沟。经计算．昌江
计在仪表进水流量计中的断流传感器将检测到断流信号．并连锁开启
Ｖ２＝５１８４ｘ７＝３６２８８元，年
断流补水电磁阀，利用断流补水箱中的除盐水向化学仪表电极供水．确
综合以上两项，可节约经济成本约１１Ａ万：ＰＬ／￣。由此可见．对水汽
保化学仪表电极处于“湿”保养状态。当涂火电并未设计此系统．系统集中取样装置中水质较高的水样进行回收．既能避免水资源的浪费．提
电厂锅炉补给除盐水的制水成本依照１５元／吨计算．每年可节约『３］南京国能环保工程有限公司．海南昌江核电厂一期工程０２７Ａ二回路水汽取
直接制水成本ｖ，：
样监测系统安装￣ｅｔｚ１．南京：南京国能环保工程有限公司．２０１３．

全断面硬岩掘进机(TBM)

全断面硬岩掘进机（TBM）全断面硬岩掘进机主要用于在围岩稳定性良好、中—厚埋深、中—高强度的岩层中开挖长大隧道。

TBM的破岩原理为:主机前部是装有若干滚刀的刀盘,由刀盘驱动系统驱动刀盘旋转,并由推进系统给刀盘提供推进力,在推进力的作用下滚刀切入岩石掌子面。

不同部位的滚刀在掌子面上留下不同半径的同心圆切槽轨迹，在滚刀的挤压下，相邻切槽的岩石在剪切力作用下从岩体上剥落下来形成石渣，石渣则随着刀盘的旋转由刀盘上的铲渣斗自动拾起，经刀盘内的溜渣槽输送到装在主机上的胶带机上，再运到后配套系统处经隧道出渣运输系统运出洞外。

一、掘进机施工的关键技术1、选型掘进机结构庞大复杂，是各种高技术系统的集成，又是价值亿元以上的大型成套工厂化作业系统，属于典型的非标定制产品，其机型、系统设备配置和主要技术参数均需承包商与制造商根据具体的工程设计、地质条件和施工工艺共同研究确定，后配套系统的选型及集成是否合理，是工程能否顺利完成的关键。

2、施工的组织管理掘进机在施工时，掘进、出渣、支护、进料运输等工序为并行、连续作业，系统性强，要求各环节紧密配合，以掘进作业为中心，其他配套设施要尽可能地满足掘进的需要，与钻爆法施工在组织管理上具有完全不同的技术特点，这就给掘进施工组织管理技术提出了挑战。

掘进机的平均机时利用率是衡量掘进施工组织管理技术水平的主要指标，目前国际水平在40%左右。

3、掘进参数的匹配在掘进施工中，隧道的地质条件不断变化，而不同岩石条件下选取的掘进参数对施工的安全、掘进速度、掘进效益影响很大，只有根据不同的围岩条件对主要参数如刀盘的转速、推力和扭矩、推进速度、撑靴压力、推进行程等合理匹配，才能够安全%快速和高效地掘进。

4、软弱围岩和不良地质地段的施工在软弱围岩条件下容易出现掌子面不稳定、围岩坍塌、刀盘被卡、支撑系统撑不住、刀盘下沉、掘进方向难以控制等技术问题。

另外，断层、涌水、岩洞等不良地质地段也对施工带来很多的技术难题。

世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线在张集矿试验成功

世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机作业线在张集矿试验成功建信
【期刊名称】《建井技术》
【年(卷),期】2015(000)004
【总页数】1页(P4-4)
【作者】建信
【作者单位】
【正文语种】中文
《煤炭信息》周刊2015年第10期报道，世界首条立井煤矿全断面硬岩掘进机（TBM）作业线，日前在淮南矿业集团张集矿1413A高抽巷实现安全贯通，标志着试验取得圆满成功。

1413A高抽巷全断面为石英砂岩，岩石抗压强度80 MPa。

该作业线于2015年1月中旬正式运行，3月12日贯通，历时52d，累计进尺700m，最高小班进尺14.5m，最高日进尺30.7m，平均日进尺13.5m（折合月进尺404m），打破了
淮南矿区硬岩单进最高纪录，实现了传统岩巷掘进技术和装备的历史性突破。

该作业线是世界上首次在立井煤矿巷道掘进中使用全断面硬岩掘进机，是国家发改委煤炭产业升级项目。

该项目于2012年开始组织研发、设计、制造、安装和施工。

张集矿运用该设备后，掘进单进、生产效率比现行炮掘提高了5～10倍；同时大
幅降低了工人劳动强度，基本实现了本质型安全生产。

该作业线全长50m，总质量350t，推力12 000kN。

设备从2014年11月份开
始在张集矿井下安装，2015年1月份正式运行。

淮南矿业集团、张集矿结合现场地质条件，开展技术攻关，克服了大型设备入井安装、突出矿井防爆、排渣、材料人员运输、过断层等困难，创新性地解决了诸多问题。

此次试验，圆满完成了作业线安装、始发、掘进、贯通等各项进程，为淮南矿业集团岩巷快掘机械化施工积累了经验。

（建信）。

我国全断面岩石掘进机的现状与发展

我国全断面岩石掘进机的现状与发展
张祀勇
【期刊名称】《华电技术》
【年(卷),期】1996(000)004
【摘要】介绍了国外全断面岩石掘进机的发展概况及其特点，并分析了我国在这方面的现状和存在问题，最后提出了在我国隧洞开挖工程中发展和推广掘进机的几点建议。

【总页数】5页(P20-24)
【作者】张祀勇
【作者单位】上海水工机械厂
【正文语种】中文
【中图分类】U455.31
【相关文献】
1.我国全断面岩石掘进机(TBM)发展的回顾与思考 [J], 茅承觉
2.全断面岩石掘进机及其在我国的发展与应用 [J], 王忠诚;刘春友
3.全断面岩石掘进机的现状与发展 [J], 陈满拾
4.全断面岩石掘进机的现状与发展 [J], 陈满拾
5.国外全断面岩石掘进机发展现状 [J], 阎世春;李嘉庆
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

煤矿用盾构机(TBM)过断层的应对方法

开采煤层瓦斯绝对涌出量 0.88 m 3/m in袁相对涌出量 0.35～2.58 m 3/t袁掘进过程瓦斯涌出量较小遥 2.4 地质构造
掘进过程中在里程 825尧840m 尧1 1 31 尧1 1 95尧1 296尧1 448尧1 487m 处已分别揭露 H =2.5m ∠80° 尧 H =2.6m ∠67°尧H =0.8m ∠81 °尧H =0.5m ∠78°尧H =0. 5m ∠75°尧H =0.5m ∠82°尧H =3.4m ∠85°的正断层遥 2.4 支护设计
图 3 西盘区回风巷断面支护图
图 4 盾构机支护系统
3 盾构机过断层方案
窑104窑
图 2 西盘区回风巷平面布置图
3.1 前期准备以盾构机掘进至里程 840 m 处揭露 H =2.6 m
∠67°的正断层为例袁为了保证盾构机安全尧顺利过断层袁我们提前收集了相关地质资料并多次到相邻的西盘区辅运巷进行了现场勘察袁组织相关人员召开了专题会袁对断层可能造成的影响进行了详细分
锚索院选用 1 7.8m m ×6 300 m m 的钢铰线袁每排 3 根袁间排距 =1 500 m m ×2 000 m m 袁配套中心孔为 22 m m 的 1 1 号矿用工字钢梁 = 600 m m 和钢
垫片渊 1 30 m m ×1 30 m m ×1 0 m m冤遥金属网院不变遥
riod has greatprom otion and application value.
Key words: coal m ine shield m achine 曰 faultbreaking 曰 solution
0引言
近年来袁随着我国科学技术的快速发展袁工程机械新技术尧新产品不断涌现袁尤其是盾构机成为了新一代先进工程机械的代表遥鉴于其较煤矿传统掘进工艺具有更加安全尧稳定尧智能和高效等诸多优点袁因此受到了越来越多煤炭企业的青睐袁一些现代化大型煤矿已经将盾构机应用到了井下施工当中袁并创造了很好的效益遥但由于煤矿井下地质条件极其复杂袁巷道掘进过程中通常都会遇到一些断层造成围岩破碎袁给采用盾构机施工的巷道造成很大影响袁例如我单位使用的野振兴一号冶煤矿用全断面 TBM 掘进机渊盾构机冤就在巷道掘进过程中多次揭露断层袁导致施工非常被动袁主要有以下影响院

TBM硬岩掘进机在煤矿掘进施工中的应用策略

TBM 硬岩掘进机在煤矿掘进施工中的应用策略摘要：传统掘进工艺及设备对煤矿掘进施工造成严重制约，需要对掘进技术进行创新，当前盾构法集成了钻、掘、护及运等多种功能为一体，可以实现长大巷道的流水化作业。

煤矿存在地质条件复杂、距离长等多种不利条件，此次巷道掘进采用TBM掘进机进行煤矿掘进，设计采用了双护盾式岩石隧道掘进机（TBM）兼具的盾构机，探讨了煤矿掘进施工中盾构法的应用，对煤矿掘进施工水平的提高具有一定参考价值。

关键词：煤矿；掘进作业；盾构法1工程特点我矿区地势东南高西北低，海拔380-1040m，将要在北二采区240水平掘进巷道三条，分别为北二回风巷、北二辅助运输巷、北二胶带巷。

长度大约1万多米，能最大限度发挥TBM硬岩掘进机的优势。

该工程自上而下穿越第四系、二叠系、石炭系、奥陶系等地层，地质跨代多，地质条件比较复杂。

一般而言隧道都处于同一地层，其地质条件比较简单，岩性也比较稳定。

我矿区跨越多个地层，岩性复杂，涉及砂岩、石英砂岩、灰岩等，岩石多为坚硬岩石、半坚硬岩石。

岩石力学强度高，稳固性强，岩体质量高。

考虑到设备的安全性、适应能力，施工经济性等因素，选择3‰~7‰坡度，单条巷道长度达到3千多米。

除了上述特点以外，该巷道所穿越的地层还含有隔水层及含水层。

2盾构机的设计煤矿巷道地质条件复杂，断面尺寸、形状都存在差异，施工方案选择是否合理对准备期长短、工程质量、施工安全及经济效益都具有直接影响。

传统的炮掘已不能满足矿井发展的需要。

传统炮掘存在掘进效率低、围岩扰动大、巷道成型差、危险系数高等一系列弊端，但是传统锚喷支护的支护形式还是存在很多优势。

根据我矿地质条件及生产需要，选择了一种矿用新型敞开式TBM硬岩掘进机。

TBM结合双护盾及主梁敞开式的设计优势，将主机设计为前盾、前盾尾壳、伸缩盾、撑紧盾，两两之间均为铰接连接，可以实现40m转弯半径掘进，同时采用了敞开式TBM的锚网喷支护理念以节约支护成本，特别适合在稳定性良好、中～厚埋深、中～高强度的煤矿岩巷巷道掘进中使用。

煤矿岩巷全断面掘进机(TBM)及智能化关键技术

煤矿岩巷全断面掘进机(TBM)及智能化关键技术摘要：近年来，为了有效的促进我国煤矿行业的快速发展，针对煤矿机电节能与煤矿安全生产的相互关系得到越来越多的关注。

加强针对煤矿机电技术的管理工作，以确保煤炭的生产线可以得到正常的运行，并且在运行过程中尽可能的将安全隐患风险降到最低是现阶段煤矿企业一直努力的方向。

本文主要针对煤矿机电节能在煤矿就生产中的实际应用展开分析，为煤矿安全生产提供有力的支持以及帮助。

关键词：煤矿机电节能；安全生产；掘进机引言现阶段，由于我国经济的发展和社会的进步，无论是对可再生资源还是非可再生资源的消耗都明显上升，因此，对于煤炭生产工作的重视程度也相应得到提高。

在我国煤炭行业，一直以来对于生产的安全性都是较为重视的，并且也通过各方面的努力，为安全管理工作制定了相应的规章制度。

但是即便如此，仍然无法避免在煤矿生产过程中会发生意外事故，而这些安全事故的发生，必然会对工作人员以及相关产业造成严重的影响。

首先应该避免安全隐患的出现，对于设备以及生产过程要及时进行检查、监督，并且要排除隐患。

要保证煤矿行业可以安全生产，避免人员以及设备的损失，同时也可避免煤矿行业的生产受到损失。

一、掘进技术的重要性从上个世纪80年代以来,我国就不断的对合理进行矿井设计进行探索和研究。

当前,采煤矿井巷道掘进建设主要以煤巷为主,它占整个巷道的七成左右。

目前常使用的巷道掘进方法主要有三种:第一种是机械化巷道掘进。

第二种多个巷道掘进共同施工。

第三种是一体化掘进方式,目前还需要完善。

支护技术在使用前。

应根据地质资料,确定开采过程中的顶板压力,将木支柱的抗压强度和抗折强度进行检测,在编制作业规程时,计算它的柱间距和行间距进行支护,但随着科技进步,许多矿井都使用了金属支护,目前尚在用木支柱的除非是急倾斜煤层或一些极薄煤层或地方小矿。

国家对煤矿木柱支护目前无专门规定。

锚杆+锚网+锚索支护,对于顶板比较脆弱的地段,外加拱形工字钢梁支护。