深部金属矿山巷道TBM掘进技术应用现状及研究进展

作     者：刘泉声 潘玉丛 余宏淦 邓鹏海 陈梓韬 杜承磊 LIU Quansheng;PAN Yucong;YU Honggan;DENG Penghai;CHEN Zitao;DU Chenglei

作者机构：武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 武汉大学岩土与结构工程安全湖北省重点实验室武汉430072 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U21A20153) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(2042024rs0001) 

出 版 物：《有色金属（矿山部分）》 (NONFERROUS METALS(Mining Section))

年 卷 期：2024年第76卷第6期

页      码：25-41页

摘      要：未来10年,我国将有30%以上金属矿山开采深度达到或超过千米。深部金属矿山开采面临高地应力、高地温、地层多变、采掘强扰动等复杂地质环境,给巷道掘进带来严峻挑战。传统钻爆法巷道掘进非连续作业、效率低、灾害频发,难以满足建设需求,采用隧道掘进机(TBM)进行机械化连续掘进是深部金属矿山巷道建设的未来发展方向。然而,因深部金属矿山独有工程地质特点和巷道掘进需求,TBM技术在深部金属矿山巷道掘进中仍存在一些技术难题和挑战。本文首先总结了TBM技术在深部金属矿山巷道掘进中的三个应用难点:1)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM适应性选型设计理论;2)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM高效掘进技术;3)缺乏适用于深部金属矿山巷道的TBM掘进灾害监测预警与防控技术。然后,从六个方面介绍了深部金属矿山巷道TBM掘进技术应用的研究进展:适应性选型与设计技术、刀盘刀具高效破岩理论、掘进性能精准预测与评价方法、小半径转弯和倾斜巷道掘进技术、掘进灾害智能预警与防控技术、智能决策和辅助驾驶技术。上述研究成果为推动TBM掘进技术在深部金属矿山巷道中的广泛应用,实现深部金属矿山巷道快速掘进指明了发展方向。

主 题 词：深部金属矿山巷道 隧道掘进机 采掘失衡 适应性选型与设计 掘进灾害预警与防控 智能决策和辅助驾驶 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-4172.2024.06.002

馆 藏 号：203145438...