小型巷道全斷面掘進機快速施工關鍵技術與應用

童 碧 ，陳建本 ，孫 濤

（淮南礦業集團有限責任公司 顧橋煤礦, 安徽 淮南 232001）

0 引 言

目前，煤礦巖巷施工主要包括鉆爆法和掘進機法2 種形式，前者多應用于硬巖施工，后者則應用于長度大于300 m 的巖巷施工，2 種方法均存在掘進效率低下問題，難以滿足煤礦巷道快速施工要求[1-5]。

為緩解采掘接替矛盾，國內專家學者做了大量努力和探索，取得了豐碩成果，其中最具代表性的為全斷面硬巖掘進機施工法。全斷面隧道掘進機（簡稱TBM），是一種靠旋轉并推進刀盤破碎巖石而使隧洞全斷面一次成形的設備[1]。盾構機問世至今已經有200 多年歷史，最初應用在隧道施工中，19 世紀末由加拿大引進到煤礦巷道施工中，后期在智利、德國、美國也逐漸將其應用到煤礦巷道掘進中，取得了很好的效果[6-9]。我國1999 年首次將TBM 引入到王家嶺煤礦施工超長平峒開挖，隨后在山西塔山礦、神華補連塔煤礦進行工業性試驗并取得成功[10]，以上成果為我國煤礦巷道快速掘進指明了方向。

19 世紀末至今，我國很多礦區試驗了全斷面掘進在不同地質條件下的巖巷快速施工技術，總結出了大量寶貴經驗。山西陽泉集團新景公司使用?4.53 m QJYC045M 型全斷面巖巷掘進機開挖+525 m水平8 號煤回風巷，實現了最大平均日進尺21.6 m、最大班進尺15.5 m、最大日進尺35.1 m 的快速掘進目標，創造了月最大進尺561.9 m 和年進尺3 490 m記錄[11]。神東補連塔煤礦2 號輔運巷道，采用單護盾式盾構施工，盾構掘進直徑7.63 m，總掘進長度2 718 m，最高月進尺639 m[12]；淮南礦業集團張集煤礦使用直徑4.53 m 敞開式盾構機開挖1413A 高抽巷，取得了最高班進尺14.5 m，最高日進尺30.7 m，平均日進尺13.5 m，折合月進尺404 m[13]。……