大傾角壓力管道斜井機械破巖鉆進技術(shù)與工藝探討

劉志強，宋朝陽

(1.北京中煤礦山工程有限公司，北京 100013；2.煤礦深井建設(shè)技術(shù)國家工程實驗室，北京 100013)

0 引 言

煤炭是我國電力發(fā)展的主體能源，無論在過去、現(xiàn)在和將來的相當(dāng)長時期內(nèi)，燃煤發(fā)電都占有主導(dǎo)地位。然而，以煤為主的能源供應(yīng)體系是中國環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的主要原因，所以有待改善電力供應(yīng)的質(zhì)量，使整個能源系統(tǒng)步入可持續(xù)發(fā)展的軌道[1]。我國抽水蓄能電站從20世紀(jì)60年代起步以來，呈穩(wěn)步上升的趨勢，蓄能電站裝機規(guī)模不斷擴大，截至2018年12月底，我國已投運儲能項目的累計裝機規(guī)模為31.2 GW。“十三五”期間新開工抽水蓄能電站裝機容量為6 000萬kW，到2025年將達(dá)到9 000萬kW左右。我國已建和在建抽水蓄能電站主要分布在華南、華中、華北、華東等地區(qū)，以解決電網(wǎng)的調(diào)峰問題。目前，抽水蓄能電站是應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)成熟的大規(guī)模儲能技術(shù)之一，用于大電網(wǎng)調(diào)峰和大電網(wǎng)黑啟動等方面，已成為我國電力工業(yè)中不可缺少的重要組成部分[1]。

大型抽水蓄能電站的建設(shè)主要依靠山區(qū)地形的上下水庫的高差特征，將水轉(zhuǎn)化為重力勢能或電能。抽水蓄能電站的構(gòu)筑物一般包括上、下水庫及壓力管道。其中，上水庫建設(shè)在高山上部；下水庫布置在高山下部，利用原有或建設(shè)新的水庫；壓力管道建設(shè)在山體內(nèi)部。同時還有安裝發(fā)電機的地下廠房、輸變電用的調(diào)壓硐室、以及發(fā)電排出的尾水通道等系統(tǒng)。隨著抽水蓄能電站裝機容量增加，輸水系統(tǒng)發(fā)電水頭高，壓力管道長度增加，導(dǎo)致建設(shè)過程中存在大量的長距離、大傾角的斜井工程，其施工難度大、風(fēng)險高。……