EBZ-160型紧凑性掘进机在巷道交岔点拐弯及联合支护技术的应用

为了提高机械化和单产单进水平,平禹六矿于2009年6月份在五2-22060风巷首次上（三一集团）EBZ-160型紧凑性掘进机1台,在机掘至770米处时,根据设计要求,需要施工中切眼,同时掘进机需要拐弯施工,由于掘进机自身体积大、重量超重,以点为圆心掘进机进行旋转直接拐弯时,发现操作难度大、掘进后跨度大、现场不安全等因素制约,根据现场实际情况对巷道施工设计方案和交岔点支护参数作了调整和变更,不但使掘进机在简短的时间内顺利通过了大断面、大跨度的巷道交岔点,而且也提高了掘进进度,为以后遇到类似情况提供了技术指导。     

硬岩掘进机破碎机构布置方法

针对传统镐齿破碎岩石的损耗严重,提出一种冲击滚压破碎方式.其结构采用冲击机构和滚压机构配合破碎岩石,考虑影响硬岩掘进机刀具的寿命、可靠性、掘进效率因素,采用多学科优化方法构建硬岩掘进机破碎机构布置关系,并以全局协调优化为主导,总体协调优化参数,对破碎机构的布置进行冲击参数、刀具受力、切削参数、围岩属性的匹配研究.研究结果表明:该硬岩掘进机破碎机构布置方法可行,降低了硬岩掘进机能量消耗、刀具的磨损,提高了掘进效率,使整机性能达到最优.     

东欢坨矿下山岩巷掘进机应用与巷道施工

快速、安全、高效地掘进岩石巷道是煤矿生产衔接的先决条件,对于下山掘进来说,提高掘进单进水平是一个值得研究的课题。下山掘进和平巷掘进相比,具有其独特的复杂性和掘进施工难度。下山使用硬岩掘进机掘进与传统的炮掘方式相比,在施工速度,经营成本,以及安全管理等方面都有着明显优势,同时达到下山岩巷快速掘进的目的,以保证矿井正常的衔接。本文谈谈东欢坨矿下山岩巷掘进机的应用情况与巷道施工技术。     

岩石特性对掘进机破岩的影响

目的研究岩石特性对掘进机破岩的影响,提高掘进机施工效率,延长滚刀使用寿命.方法将滚刀及其掘进的岩石作为一个整体,模拟破岩过程中滚刀和岩石的应力分布,并通过实验测量了滚刀破岩时滚刀受力和切深等参数,分析了不同硬度的岩石、切深和滚刀施加力对滚刀及岩石受力的影响.结果岩石反作用于滚刀的力和岩石的切深沿切割方向呈波浪型水平线;岩石抗压强度增大,岩石的切深和破碎区体积降低.结论同种岩石破碎程度与滚刀切割力大小成正比;切割力相同时,岩石破碎程度与岩石抗压强度成反比;研究结果对提高岩石掘进机的破岩效率,及其对地质的适应性具有重要作用.     

季冻区矩型渠冻胀数值模拟及试验研究

传统的U型渠混凝土强度较低,抗冻胀性较差,在寒区使用各方面指标难以达到正常运行要求,因此提出新型矩型渠。采用聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒轻质土垫层作为矩型渠的保温材料,对比不同掺量EPS颗粒轻质土对矩型渠的保温效果,结合数值模拟和物理试验模型,分析土体的冻结融化规律及冻融循环后的残余变形量。研究结果表明:土体冻结是单向冻结、双向融化的过程,且土体的最大冻深发生在温度上升段0℃附近;EPS颗粒轻质土垫层对矩型渠土体起到很好的保温作用,EPS颗粒轻质土掺量越高,土体冻胀量和冻深的削减量也越大。     

现浇U型渠渠道施工技术探讨

现浇U型渠具有防渗效果好,使用寿命长,便于施工等特点,是目前较好的一种渠道防渗方法.     

U型渠节水灌溉在聊城市扈庄灌区中的应用

砼U型渠道是目前公认的具有防渗效果好，输水效果强，抗冻胀，渠道占地面积小等优点的一种节水渠道设施，同时，为了适应机械化施工的要求，新建、改建的渠道防渗工程应多采用U型渠道。笔者所在的聊城市东昌府区扈庄灌区地处全国大型灌区住山灌区三干渠的上游．控制面积12．8万亩。灌区内有各种规格的U型渠60余公里。     

石圪节半煤岩巷道的快速掘进

石圪节煤矿井下+725水平在工作面轨道顺槽掘进过程中,采用普通的放炮掘进等工艺,不仅施工落后,且掘进进度已远不能满足现代化矿井建设的需要,针对石圪节的实际情况,决定采用EBZ-132TY型掘进机进行掘进,在使用后,掘进速度明显提高,最高日掘进进快速掘进。     

机载临时支护在巷道掘进中的应用

目前,国内煤矿掘进施工使用较为普遍的临时支护是插挂前探梁和支柱加托梁。随着井巷掘进机械化的普及,综掘将取代传统的炮掘,掘进机迎头临时支护安全问题是困扰煤炭生产多年的一项技术难题。这两种方式都严重影响着掘进效率,安全的薄弱环节仍是最大的问题,因而,选择掘进机机载临时支护系统具有十分重要的意义。     

机载临时支护在锚网巷道掘进中的应用与研究

概况 随着井巷掘进机械化的普及,综掘将逐渐取代传统的炮掘工艺,掘进机迎头临时支护安全问题是困扰煤炭生产多年的一项技术难题。目前国内煤矿掘进施工普遍使用的临时支护是插挂前探梁和支柱加托梁两种方式。这两种方式都严重影响着掘进效率,最大的问题是仍有安全的薄弱环节,因而选择掘进机机载临时支护系统具有重要意义。     

基于改进AHP-PSO的三模盾构掘进模式地质适应性研究

为提出一种可靠的复合盾构各掘进模式地质适应性分析方法,根据地质条件、地质风险、设计参数和工程需求评估影响盾构掘进的关键参数,并基于层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)算法建立三模盾构的土压、泥水、隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)3种掘进模式的地质适应性评价模型。同时,通过混合逻辑结构改进AHP算法,并结合粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法提高了其一致性检验和权重求解的能力。最后,以广州地铁7号线二期工程萝岗-水西区间三模式盾构施工工程为例进行三模式盾构地质适应性分析及掘进模式选取,得到的掘进模式选取方案在实际工程应用中取得了较好的掘进质量和掘进效率。该工程证实研究成果能对相关工程施工提供可靠的掘进模式选取方法。     

公路路堑深孔爆破方案的优化与实践

结合安徽铜南宣高速公路路堑爆破开挖工程实践,探讨了高速公路路堑深孔爆破方案及各技术参数的选取原则。针对爆破过程中出现的岩石块度大、炸药单耗大等问题,通过调整炮孔间排距,采用间隔填塞方式对原有爆破方案进行优化。方案优化后使得能够直接使用机械设备开挖运输的岩石由40%提高到80%,炸药单耗由原来的0.6kg/m3降到0.4kg/m3,经济和社会效益显著。     

煤矿巷道快速掘进中爆破方案的优化设计

结合煤矿现场实例,阐述了巷道掘进爆破方案和参数的优化设计,分析了施工技术要求和技术措施,指出进行优化设计可以提高掘进单进和工效,较好地解决井下快速掘进的难题,收到明显效果。     

卵砾石土地层偏压地形大跨浅埋隧道施工方法研究

为了研究卵砾石土地层偏压地形大跨浅埋隧道的合理施工方法,建立考虑实际地形状况的隧道三维计算模型;分别采用台阶法和分部开挖法以不同施工顺序对隧道的施工过程进行数值模拟,经对比分析,确定隧道的合理施工方法。研究结果表明:卵砾石土地层偏压地形大跨浅埋隧道采用超前预支护辅助措施,先从浅埋一侧拱部断面开挖的上半断面临时中隔壁四分部法是可行的施工方法;施工过程中,影响围岩位移的主要因素是支护系统能否及时封闭,以及开挖断面的数量多少;对于偏压地形大跨浅埋隧道来说,先开挖支护浅埋一侧拱部断面,再开挖支护深埋一侧拱部断面,然后依次(浅埋~深埋)开挖支护下台阶和仰拱的施工顺序有利于拱部围岩稳定,引起的拱顶下沉较小,也较为均衡。     

双线盾构隧道斜交下穿对高速公路的影响

为研究盾构隧道斜交下穿施工对既有高速公路工程的影响,以某城市轨道交通盾构下穿工程为背景,采用FLAC3D进行盾构施工三维数值模拟,分析了双线盾构施工对公路路面、路堑边坡的影响规律,评价了施工方案的安全性。结果表明：盾构斜交下穿时,路面沉降呈现三维非对称特征,在公路横断面方向,沉降曲线呈现左低右高的线性规律,在公路纵断面方向,沉降曲线呈现左高右低的不对称“V”形,且横断面方向沉降总是大于纵向沉降;边坡竖向位移大于水平位移,以沉降变形为主,开挖面距边坡坡脚水平距离约为2倍洞径时,边坡位移显著增加,该区段为施工强影响区;双线盾构贯通后,路面最大沉降值为3.15mm,纵向沉降变化率为0.0094% ,边坡最大水平位移为1.2mm,三者均小于变形控制标准,公路路基、边坡无塑性区出现,处于弹性状态,盾构下穿施工对既有高速公路影响较小。研究结果可为类似盾构下穿工程提供参考。     

公路路堑的水平深孔爆破技术

介绍了公路路堑水平深孔爆破的方案选择原则及其爆破参数设计方法.通过工程实例的应用与分析表明,根据爆破环境的具体条件,合理地应用水平深孔爆破技术,可获得较好的技术经济效益.     

浅埋暗挖地铁隧道施工方案FLAC优化分析

以北京地铁奥运支线奥森区间隧道工程为依托,将上下台阶法与预留核心土法作为拟采用的2种隧道开挖施工方案,运用FLAC软件对2种隧道开挖施工过程进行了模拟.根据FLAC模拟结果,确定预留核心土法作为浅埋暗挖的施工方案.运用FLAC模拟的结果预测地表变形规律.建议了超前小导管注浆和格栅钢架的联合施工方法为奥森区间隧道地表沉降变形的控制措施.工程实践表明,FLAC模拟建议的施工方案是合理可行的.FLAC计算预测的地表变形值与实测值基本一致.     

桩锚支护在深路堑边坡支护中的设计及应用

以郑州某快速通道改建工程为例,通过理正深基坑软件对近邻高架桥桥桩深路堑边坡进行桩锚支护加固设计,并结合现场监测数据进行分析.工程实践说明:采用桩锚支护能够保证深路堑在开挖和使用期间的安全性要求,而且具有经济,施工速度快等优点.     

盘形滚刀破岩力影响因素研究

盘形滚刀破岩力是决定滚刀使用性能的关键因素,论文采用有限元软件LS-DYNA模拟盘形滚刀破碎岩石过程,研究盘形滚刀结构参数与工作参数等对破岩力的影响特性,并在100T盾构刀具回转切削性能测试实验台上进行实验,通过仿真及实验研究表明:贯入度与切削速度对盘形滚刀破岩力的影响十分显著,而刀刃宽度影响最小,对比转速为3.6r/min与转速为1.0r/min时滚刀切削力,其中垂直力增大了29.2%、侧向力增大了51.3%、滚动力增大了21.9%.     

基于模糊层次分析法的岩溶区土压平衡盾构适应性评价

土压平衡盾构作为一种较为先进的隧道掘进机械,由于其安全、可靠等优势,在我国的城市地铁隧道工程施工中得到了广泛的应用。我国南方地区岩溶地层非常普遍,土压平衡盾构在岩溶地层中掘进容易产生“栽头”、刀具不均匀磨损等问题,因此评价岩溶地层条件下土压平衡盾构的适应性是非常有必要的。本文依托南宁地铁4号线2标相关盾构隧道工程,分析岩溶区各方面因素对土压平衡盾构适应性产生的影响,通过层次分析法确定最终的土压平衡盾构在岩溶地区的适应性评价指标,参考已有研究成果结合模糊数学方法确定评价指标的隶属函数,构造了岩溶区土压平衡盾构适应性评价模型,提供了岩溶区土压平衡盾构适应性评价方法。以南宁地铁4号线2标“良良”、“体良”和“清龙”盾构区间所采用的土压平衡盾构机为应用实例,现场盾构施工情况与本文提出的评价方法的评价结果匹配较好。本文提出的岩溶区盾构适应性评价方法对类似地层盾构机评价及应用具有一定的指导意义。