煤矿复杂地层TBM掘进巷道新型装配式支护结构工程实践
唐永志1
唐彬2
程桦2
王传兵3
王要平3
1.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽淮南 2320012.安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 2320013.淮南矿业(集团)有限责任公司,安徽淮南 232001
摘要：TBM(Tunnel Boring Machine)全断面掘进机已在煤矿深井巷道掘进工程中成功应用,取得了显著的社会经济效益.但仍存在影响其进一步推广应用的技术瓶颈.针对当前支护结构与支护技术难以同时满足支护效率、支护强度和施工成本方面的要求,TBM难以充分发挥其速度优势的技术瓶颈,研究团队研发了新型钢管片型装配式支护结构.开展了新型装配式支护结构大比尺模型试验,获得新型支护结构在受载条件下变形破坏规律,根据试验结果优化新型支护结构型式.基于新型钢管片支护下TBM掘进巷道数值模拟评估新型支护结构可靠性.最后开展工业性试验,现场验证新型钢管片式支护结构用于煤矿TBM掘进巷道的可行性.试验结果表明,巷道围岩最大拉应变为803×10-6,钢管片支护结构变形量小于 1 mm.新型支护结构安装速度快,可在 90 min内掘进 1.5 m并完成一环管片的安装工作,显著提高了TBM掘进巷道的支护强度和TBM掘进作业线的地层适应性.为未来进一步提高煤矿巷道掘进速度、保障煤矿采掘接替提供技术参考.
关键词：巷道掘进全断面掘进机复杂地层TBM掘进装配式支护结构
分类号：TD263(矿山设计与建设)
资助基金：国家自然科学基金(51804006)安徽省自然科学基金面上资助项目(2208085ME118)
论文发表日期：2024-09-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 68-75 )
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