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煤矿微型TBM及其掘进瓦斯治理巷道工程实践 被引量:9
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作者 唐彬 唐永志 +6 位作者 赵能 王要平 曹伟 包蓓蓓 王艳国 孙长红 王晓云 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期104-111,共8页
全断面掘进机(TBM)已在煤矿深井岩巷掘进中得到成功应用,其施工安全性好、掘进速度快,可安全高效地施工煤矿瓦斯、水害治理巷道,缓解了煤矿采掘接替失调的问题。为提高TBM在深井煤矿中使用的灵活性,扩大TBM在煤矿深井岩巷掘进中的应用范... 全断面掘进机(TBM)已在煤矿深井岩巷掘进中得到成功应用,其施工安全性好、掘进速度快,可安全高效地施工煤矿瓦斯、水害治理巷道,缓解了煤矿采掘接替失调的问题。为提高TBM在深井煤矿中使用的灵活性,扩大TBM在煤矿深井岩巷掘进中的应用范围,提出了煤矿微型TBM设计原则和技术指标,包括煤矿微型TBM在整机及部件尺寸重量、设备防爆和地层适应性等方面需满足的要求及解决方案。确定了煤矿微型TBM结构型式和主要参数,研发了煤矿微型TBM。系统论证了煤矿微型TBM设备及施工工艺研发中的技术难点与解决方案。针对煤矿微型TBM掘进瓦斯治理巷道工程地质条件,开展不同支护工况下煤矿微型TBM掘进巷道围岩稳定性数值分析。根据数值分析结果,综合考虑支护效果与支护效率,优选巷道支护方案,并开展巷道围岩变形与锚杆轴力现场监测。监测结果表明,巷道掘进后20天内,围岩变形和锚杆轴力增速较快;65天以后,围岩变形趋于停止,锚杆轴力也停止增长。巷道正顶处锚杆轴力略大于肩窝和帮部,巷道围岩整体稳定性较好,所选锚网支护形式可有效控制围岩收敛变形。采用煤矿微型TBM施工煤矿瓦斯治理巷道,锚杆支护施工效率能够理想地匹配煤矿微型TBM的掘进速度,巷道平均月进尺300 m,实现单班最高进尺15 m,圆班最高进尺41.6 m,相比钻爆法掘进效率提高了3~6倍。 展开更多
关键词 煤矿 微型全断面掘进机 瓦斯治理巷道 数值模拟 现场监测
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我国TBM法隧道工程技术的发展、现状及展望 被引量:76
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作者 齐梦学 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第11期1964-1979,共16页
岩石隧道掘进机(TBM)在我国的应用与发展已经有近60年历史,了解我国TBM法隧道工程技术发展历程,有助于正确认识其现状,判明下一步的发展趋势。在详细回顾我国TBM法隧道工程5个发展阶段基础上,从10个方面全面分析我国TBM法隧道工程现状:... 岩石隧道掘进机(TBM)在我国的应用与发展已经有近60年历史,了解我国TBM法隧道工程技术发展历程,有助于正确认识其现状,判明下一步的发展趋势。在详细回顾我国TBM法隧道工程5个发展阶段基础上,从10个方面全面分析我国TBM法隧道工程现状:规模上总体呈小幅波动、持续上升状态;分布区域上以西部地区为主,华东、西南、东北、华南占比依次下降;分布领域上以水利水电工程和市政工程为主(占90%);开挖直径以6~8 m直径系列为主(占70%);施工工法方面TBM法与钻爆法相结合、互为补充;TBM平均月进尺从数十米到千米大幅波动,以200~700 m/月为主(占75%),施工工期受平均月进尺和掘进长度的影响差异巨大,以1~4年为主(占70%);机型以敞开式和双护盾TBM为主(占90%);品牌以铁建重工、罗宾斯、中铁装备为主(占70%),新增市场大多被拥有自主知识产权的铁建重工和中铁装备设备占有(占90%以上);TBM零部件国产化比例越来越高,但部分关键部件仍然依赖进口;有TBM施工业绩的建筑企业近30家,中铁隧道局和中铁十八局以显著优势稳居第一梯队。进而提出我国TBM法隧道工程技术展望:1)从规模上将经历升—平—降—稳的波动发展过程,目前正处于上升期,从分布区域、分布领域上近期仍将以西部地区、水利水电工程和轨道交通工程为主;2)TBM法与钻爆法联合施工的方法将会长期存在,并且TBM法占比及单台TBM在同一工程中的施工长度均呈增长趋势;3)支护技术、支护系统将迎来重大创新;4)复杂地质TBM法隧道施工技术正在全面研发与实践,即将实现巨大突破;5)斜井TBM、竖井TBM、微型TBM、超大直径TBM、复合式(多模式)TBM、异形断面TBM等新型TBM已经开始研发应用,正在取得长足进步,技术成熟后将得以大力推广,TBM关键部件必将全面实现国产化;6)大数据技术、人工智能技术、5G技术将助力TBM施工管理更加科学、客观、全面,并最终实现智能化施工。 展开更多
关键词 岩石隧道掘进机(tbm) tbm发展历程 tbm现状 tbm展望 支护 复杂地质 新型tbm 微型tbm 智能化
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复合式TBM在重庆地铁实践中的关键技术研究 被引量:30
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作者 王俊 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2011年第6期88-93,共6页
文章通过复合式TBM在重庆轨道交通六号线工程中的应用实践,对复合式TBM的特点及其工程适应性进行了分析;对衬砌断面及其支护参数的设计、超深竖井及其支护参数的设计,以及复合式TBM穿越建筑物的施工微扰动控制设计等几大关键技术方案进... 文章通过复合式TBM在重庆轨道交通六号线工程中的应用实践,对复合式TBM的特点及其工程适应性进行了分析;对衬砌断面及其支护参数的设计、超深竖井及其支护参数的设计,以及复合式TBM穿越建筑物的施工微扰动控制设计等几大关键技术方案进行了详细阐述;明确了设计方案的合理性与先进性。 展开更多
关键词 复合式tbm 工程适应性 支护参数 微扰动控制
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TBM滚刀动、静载荷组合破岩数值模拟 被引量:4
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作者 刘杰 曹平 +2 位作者 蒋喆 刘京铄 谭希文 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1393-1401,共9页
在对TBM破岩实际工况的合理简化基础上,采用颗粒流软件建立动、静载荷组合破岩数值模型,从微观裂纹发育与宏观损伤断裂角度出发,研究动、静载荷作用下单滚刀破岩特性。研究结果表明:在不同频率及速度振幅动、静载荷作用下,TBM滚刀切削... 在对TBM破岩实际工况的合理简化基础上,采用颗粒流软件建立动、静载荷组合破岩数值模型,从微观裂纹发育与宏观损伤断裂角度出发,研究动、静载荷作用下单滚刀破岩特性。研究结果表明:在不同频率及速度振幅动、静载荷作用下,TBM滚刀切削扩展模型与钝刀切削扩展模型相类似,主要差异体现在密实核与损伤区域面积和宏观裂纹发育之上;在多数情况下,动、静组合加载有利于剪切微裂纹的发育而不利于张拉微裂纹发育;动、静载荷会在一定程度上增大密实核与损伤区域面积;中低频时,中间裂纹长度与频率成正比,而高频时中间裂纹长度与频率成反比,高频不利于中间裂纹发育;当频率小于等于2 Hz时,中间裂纹发育与速度振幅成正比,而当频率高于2 Hz时,利于中间裂纹发育的速度振幅为0.4 mm/s;低频大速度振幅加载有利于侧向裂纹发育,高频大速度振幅加载不利于侧向裂纹发育。 展开更多
关键词 tbm破岩 动静组合载荷 微观裂纹 密实核与损伤区域面积 宏观裂纹
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微型TBM在城市共同沟施工中的运用 被引量:4
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作者 姜曦 苏华友 《地下空间与工程学报》 CSCD 2005年第3期428-431,共4页
结合城市共同沟的特点及其在国内外的发展现状和施工技术,通过对常用施工技术方法进行对比,浅谈了微型隧道掘进机(Micro-TBM)非明挖技术在共同沟施工中运用的特点和优点,同时针对此技术在国内发展的现状和前景,提出了一些建设性意见。
关键词 城市共同沟 微型隧道掘进机 施工
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TBM开挖隧洞微震监测系统构建及方案优化 被引量:4
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作者 刘福生 唐烈先 +2 位作者 任喜平 李立民 王剑锋 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第2期126-129,共4页
针对TBM开挖工作面实施微震监测过程中存在的空间狭窄、钻孔不便、线缆易损等诸多困难,为了实现微震监测系统的稳定运行,确保数据采集的连续性、完整性和数据传输的实时性,在引汉济渭工程秦岭输水隧洞越岭段3号支洞的TBM开挖工作面,经... 针对TBM开挖工作面实施微震监测过程中存在的空间狭窄、钻孔不便、线缆易损等诸多困难,为了实现微震监测系统的稳定运行,确保数据采集的连续性、完整性和数据传输的实时性,在引汉济渭工程秦岭输水隧洞越岭段3号支洞的TBM开挖工作面,经过多次数据比对、优化改进,摸索出一套更适合TBM开挖工作面开展移动式微震监测的系统构建方案。通过6个月的连续监测表明:使用该方案,监测系统与TBM彻底分离,互不影响,正常供电时数据连续采集率为100%;数据传输稳定可靠,外部网络正常时仅有1 d因路由器供电故障而导致数据无法传输,故障率为0.55%;传感器线缆没有出现意外损坏,故障率为0,为岩爆风险预测提供了充分的数据保障。 展开更多
关键词 微震监测 岩爆 tbm 引汉济渭
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微型TBM掘进状态及护盾压力监测试验系统研制 被引量:2
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作者 王雅文 《工程建设与设计》 2023年第3期177-179,共3页
深埋高地应力环境下隧道掘进机施工,有必要开展工程前掘进机破岩实验研究,探索合理的施工参数,降低岩爆发生风险。针对隧道掘进机施工物理实验边界条件模拟难,实验成本高的问题,设计了一种模拟TBM的实验用微型掘进机,可开展隧道掘进破... 深埋高地应力环境下隧道掘进机施工,有必要开展工程前掘进机破岩实验研究,探索合理的施工参数,降低岩爆发生风险。针对隧道掘进机施工物理实验边界条件模拟难,实验成本高的问题,设计了一种模拟TBM的实验用微型掘进机,可开展隧道掘进破岩、推进、支护实验,研究掘进过程中掘进机刀盘、撑靴、护盾受力情况,指导工程现场掘进参数选型和支护形式选择。 展开更多
关键词 微型tbm试验系统 护盾压力 撑靴压力 掘进性能
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建立隧道掘进机产业 促进我国地下空间开发 被引量:17
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作者 傅冰骏 《探矿工程》 2001年第2期1-2,共2页
:论述了国际地下工程建设动态 ,指出在地下工程建设中 ,优先采用全断面隧道掘进机 (TBM )进行快速开挖已成为总的发展趋势 ;对我国开发隧道掘进机的历史和现状进行了综述 ,提出了存在的问题和有利条件 ;对在我国建立隧道掘进机产业提出... :论述了国际地下工程建设动态 ,指出在地下工程建设中 ,优先采用全断面隧道掘进机 (TBM )进行快速开挖已成为总的发展趋势 ;对我国开发隧道掘进机的历史和现状进行了综述 ,提出了存在的问题和有利条件 ;对在我国建立隧道掘进机产业提出了意见和建议。 展开更多
关键词 地下工程建设 隧道工程 快速开挖 隧道掘进机 中国
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微型掘进机滚刀刀圈的结构设计及疲劳寿命分析
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作者 党新安 赵小军 张佳 《现代制造技术与装备》 2017年第12期1-4,共4页
以微型隧道掘进机窄型平刃刀圈为研究对象,根据滚刀的受力特点进行结构设计,然后在Workbench协同仿真平台下进行应力计算和疲劳寿命预测。研究表明:设计的最大工作载荷为100k N的滚刀刀圈完全满足疲劳寿命要求;经过一定的循环次数后,疲... 以微型隧道掘进机窄型平刃刀圈为研究对象,根据滚刀的受力特点进行结构设计,然后在Workbench协同仿真平台下进行应力计算和疲劳寿命预测。研究表明:设计的最大工作载荷为100k N的滚刀刀圈完全满足疲劳寿命要求;经过一定的循环次数后,疲劳破坏首次出现在刀圈的最大变形处;刀圈的疲劳寿命受作用载荷的大小和变化幅度的共同影响。这为微型掘进机在短距离、小洞径隧道的广泛应用,提供了理论依据。 展开更多
关键词 微型掘进机 刀圈结构设计 仿真分析 疲劳寿命
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推广应用隧道掘进机 促进我国地下空间开发 被引量:13
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作者 徐书林 傅冰骏 《建筑机械》 北大核心 2002年第5期36-38,共3页
A brief introduction on spreading the use of TBM in the underground construction in China is presented as follows:1.The development and tendency in the field of international underground construction.2.A brief review ... A brief introduction on spreading the use of TBM in the underground construction in China is presented as follows:1.The development and tendency in the field of international underground construction.2.A brief review on the development of TBM in China.3.Opportunities and challenges in developing TBM technology in China.4.Comments and suggestions for the future development. 展开更多
关键词 隧道 掘进机 地下空间 中国 开发利用
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岩体隧洞岩爆过程微震特征及其扩展机制 被引量:2
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作者 于洋 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期26-31,共6页
基于深部岩体隧洞不同开挖方式下的岩爆现场情况及微震监测数据,确立了最大能量微震事件岩爆发生时间、等级的判定标准。在此基础上,对深埋隧洞即时型岩爆的孕育及发生过程进行了研究,结果表明:即时型岩爆孕育过程中围岩岩体处于破坏加... 基于深部岩体隧洞不同开挖方式下的岩爆现场情况及微震监测数据,确立了最大能量微震事件岩爆发生时间、等级的判定标准。在此基础上,对深埋隧洞即时型岩爆的孕育及发生过程进行了研究,结果表明:即时型岩爆孕育过程中围岩岩体处于破坏加速集聚并不断扩展的过程,此过程中微震事件数量不断增加、能量参数不断增大,当岩爆发生时达到最大值;TBM开挖过程可近似为准静态卸荷,受到开挖方式的影响其裂隙扩展范围相对较小,围岩承载力也较强;而钻爆法开挖是初始应力的动态卸荷,爆破冲击荷载造成的裂隙扩展范围较大,同时其围岩储能能力相对较差。 展开更多
关键词 深埋隧洞 微震事件 即时型岩爆 tbm 钻爆法
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