陕西长武亭南煤业有限责任公司生产技术部 713600
摘要：充分考虑亭南矿井地质、断面支护实际情况，对工作面高抽巷现有炮掘施工工艺、耙装机出矸工艺、施工进度情况等进行分析优化，调研引进TBM掘进设备，在工作面高抽巷投入使用，提高全岩高抽巷单进，缓解生产接续紧张局面。
关键词：盾构机；快速掘进；全岩巷道
1.工程概况
亭南煤矿为高瓦斯矿井，工作面采用三巷布置，分别为运输顺槽、回风顺槽、高抽巷，其中高抽巷为全岩巷道，以往通常采用炮掘施工，受施工工艺、生产组织、装备水平等因素影响，掘进效率较低，制约工作面生产接续。为此，通过多方考察调研，拟引进小型盾构机进行快速掘进，以满足生产接续及矿井长远发展。
2.工程施工基本情况
计划在401高抽巷投入使用，401高抽巷总设计长度2428m（含组装硐室、联络巷），总体位于煤层顶板以上10m层位处，其中下山掘进1100m（最大坡度-5°），上山掘进1010m（最大坡度+4°）。设计为直径2.7m圆形断面，全断面布置3颗φ18*2100mm锚杆。
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3.小型盾构机技术参数
小型盾构机主要技术参数表
项目
编号项目/部件名称单 位描 述备 注
1小型盾构机
1.1
1.1.1整机长度m约17.6
1.1.2主机重量t约100
1.1.3最小水平转弯半径m180
1.1.4适应的最大坡度±10°
1.1.5换步时间min≤5
1.1.6掘进行程mm1000
1.1.7综合平均月进尺m/月>350
1.1.8最大不可分割部件重量t12.5齿轮箱加连接盘
1.1.10最大不可分割部件尺寸（长×宽×高）m×m×m约2.5×1.8×1.35齿轮箱加连接盘
1.2刀盘刀具
1.2.1开挖直径mm2670
1.2.2刀盘型式/材质Q345
1.2.3表面耐磨措施与材质正面及外周耐磨复合板及焊耐磨合金
1.2.4分块数量与分块方式2
1.2.5重量t约15
1.2.6中心刀数量/直径把/mm8/ 432(17英寸)
1.2.7面刀数量/直径把/mm8/432(17英寸)
1.2.8边滚刀数量/直径把/mm2/432(17英寸)
1.2.9最大扩挖量mm半径方向40
1.2.10滚刀安装方式背装楔块式
1.2.11铲斗数量组2
1.2.12出渣粒径限制尺寸mm≦150mm
1.2.13喷水嘴数量个28
1.2.14喷水压力bar0～30
1.2.15单喷嘴最大喷水能力m3/h约0.42
1.3护盾
1.3.1材质Q345B
1.3.2板厚mm36
1.4刀盘驱动
1.4.1驱动型式液压
1.4.2总功率kW320kW
1.4.3电机防护等级IP55
1.4.4电机重量kg910 kg
1.4.5减速器数量台4
1.4.6减速器重量kg990单台
1.4.7转速范围rpm0～38.1输出
1.4.8额定扭矩kNm17.329输出
1.4.9主轴承设计计算寿命工作小时≥10000按L10
1.4.10主轴承直径mm1395
1.4.11主轴承密封耐磨环形式整体式可调整耐磨环
1.4.12主轴承密封形式唇型密封
1.4.13主轴承密封数量内3道/外4道
1.4.14主轴承密封寿命≮5000h
1.5推进系统
1.5.1油缸数量个4
1.5.2油缸行程mm1000
1.5.3最大掘进循环长度mm＞1000
1.5.4总推力（额定/最大）kN456(400)
1.5.5行程测量方式磁滞伸缩式
1.5.6行程测量装置数量个1
1.6撑靴
1.6.1支撑形式水平浮动支撑
1.6.2撑靴油缸数量个16
1.6.3撑靴油缸行程mm250
1.6.4总的有效支撑力kN9000
1.6.5撑靴与洞壁接触面积m24.992
1.6.6接地比压MPa＜2推进-支撑力比例调节。
1.7后支撑
1.7.1主支撑油缸数量个2
1.7.2油缸行程mm250
1.8主机皮带机
1.8.1胶带规格型号EP200*4-800-6+3-D
1.8.2胶带宽度mm800
1.8.3皮带机长度m水平长度20
1.8.4皮带运行速度m/s0～3
1.8.5装机功率kW30
1.8.6驱动方式液压马达
1.8.7张紧方式液压油缸
1.8.8允许输送的最大粒径mm300
1.8.9出渣能力t/h750
1.91#后配套皮带输送机
1.9.1胶带规格型号EP200*4-800-6+3-D
1.9.2胶带宽度mm800
1.9.3皮带机长度m水平距离90
1.9.4皮带运行速度m/s0～3
1.9.5装机功率kW55
1.9.6驱动方式变频电机
1.9.7张紧方式液压油缸
1.9.8允许输送的最大粒径mm300
1.9.9出渣能力t/h750
1.10主机底部清渣装置
1.10.1清渣方式手动清渣
1.11L1区锚杆钻机系统
1.11.1数量套/台2
1.11.2最大钻孔深度m2.8单钻杆可接杆完成7m锚索钻孔需求
1.11.3钻孔速度m/min0.75
1.11.4转速rpm0～500
1.11.5钻孔直径mmΦ28
1.11.6是否独立泵站否
1.11.7操作方式遥控
1.11.8操作盒数量个2
1.12液压润滑系统
1.12.1液压系统工作压力辅助系统24MPa支撑推进系统30MPa
1.12.2液压系统过滤精度μm吸油：100
出油：10
回油：20
泄漏油：60
1.12.3液压系统冷却方式水冷
1.12.4液压油箱容积L1200
1.12.5液压油牌号100
1.12.6可供选用的液压油品牌壳牌/美孚
1.12.7润滑油牌号320
1.12.8可供选用的润滑油品牌壳牌/美孚
1.12.9润滑系统过滤精度μm25
1.12.10润滑脂牌号EP2
1.12.11可供选用的润滑脂品牌壳牌/美孚
1.13装机功率
1.13.1主机功率kW320
4.预期目标
小型盾构机初步计划2018年9月1日投入使用，计划月进度350m，预计2019年2月底施工完成。
参考文献：
［1］谢和平，钱鸣高，彭苏萍，等.煤炭科学产能及发展战略初探［J］.中国工程学，2011
［2］乐贵平.地铁车站盾构法与矿山法联合施工技术［J］.市政技术，2003
［3］路美丽，刘维宁，孙晓静，等.盾构法、暗挖法结合修建地铁车站在我国的应用前景［J］.市政技术，2003.
论文作者:谢方鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/14
标签：盾构论文; 数量论文; 方式论文; 主轴论文; 直径论文; 美孚论文; 工作面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;