煤矿岩巷TBM适应性与新技术发展

作     者：贺飞 鲁义强 代恩虎 田彦朝 吴斐 潘守辰 张盛 陈召 HE Fei;LU Yiqiang;DAI Enhu;TIAN Yanchao;WU Fei;PAN Shouchen;ZHANG Sheng;CHEN Zhao

作者机构：中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016 同济大学土木工程学院上海200092 贵州贵能投资股份有限公司贵州六盘水553000 重庆大学资源与安全学院重庆400044 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454000 

基　　金：河南省重大科技专项(创新引领专项)资助项目(191110210100) 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2023年第51卷第S01期

页      码：351-361页

摘      要：全断面掘进机(TBM)在煤矿岩巷掘进逐步得到推广应用,但TBM机型设计适应性不足已成为影响TBM掘进煤矿岩巷掘进效率的主要原因。通过对比分析煤矿巷道常规使用的掘进技术与TBM掘进技术,得出TBM应用于煤矿巷道掘进时必须考虑巷道围岩条件的差异化和需求特殊化。煤矿TBM的设计要基于机型的特点,结合煤矿岩巷的施工条件进行设计。针对煤矿岩巷工程的施工难题研发出了特有的“V型推进”系统,实现巷道小转弯半径施工;采用与TBM配套的“超前探测”技术进行超前地质预测,通过强化TBM的初期支护能力、加强脱困能力等设计来应对不良地层;基于“排水+堵水”处理思路,形成TBM掘进巷道的超前注浆封堵方式的防突水技术;通过在TBM刀盘、盾体内搭载的气体实时监测系统,开发了TBM巷道防瓦斯突出技术;进行了高地温施工环境下,TBM关键部件冷却、刀盘喷雾通风等针对性设计。创新技术在“贵州贵能聚鑫煤矿”、“四季春煤矿”、“平煤首山一矿”、“山西惠源煤矿”等矿井进行了应用并取得成功。随着煤矿未来开采所面临的更复杂严峻的工况,矿用TBM未来也将朝着强机动性、地质适应性、支护多样性、设计系列化、行业标准化、掘进体系智能化等方面不断发展探索,今后开发研制出智能化矿用TBM,既是掘进机技术在煤矿领域推广的重大机遇,也是一项艰巨的技术挑战。

主 题 词：智能化矿用TBM 巷道掘进 机型设计适应性 小转弯半径 关键部件 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13199/j.cnki.cst.2022-1404

馆 藏 号：203124479...