1概述 1
1.1 引言 1
1.2 研究意义 2
1.3 研究现状 3
1.4 研究内容 5
2工程及地质概况 7
2.1 新街台格庙矿区斜井工程 7
2.1.1 工程概况 7
2.1.2 地质概况 8
2.2 神东补连塔煤矿斜井工程 15
2.2.1 工程概况 15
2.2.2 地质概况 15
2.2.3 拆机硐室工程及水文地质 20
3盾构地下可拆解结构形式 22
3.1 技术要求与研究方案 22
3.1.1 技术要求 22
3.1.2 研究方案 22
3.2 关键部件结构形式 23
3.2.1 刀盘 23
3.2.2 盾体 30
3.2.3 主驱动 35
3.2.4 螺旋输送机 37
3.2.5 管片拼装机 39
3.2.6 拖车 39
3.2.7 结构部件的尺寸和质量 40
3.3 小结 41
4盾构拆解区域地层加固技术 42
4.1 盾构无扩大硐室拆解地层加固技术 42
4.1.1 纵向卸荷对结构及围岩的影响规律及加固措施 42
4.1.2 竖向卸荷对结构及围岩的影响规律及加固措施 54
4.1.3 考虑吊点荷载的围岩加固方案研究 58
4.2 盾构扩大硐室拆解地层加固技术 63
4.2.1 扩大硐室拱顶吊装锚索变形分析 63
4.2.2 扩大硐室地层加固方案研究 66
4.2.3 吊装荷载作用下拆解区域加固效果分析 70
4.2.4 拆解硐室断面变形监测分析 75
4.3 小结 75
5盾构拆解段管片受荷特性及处置技术 77
5.1 斜井管片结构受荷特性分析 77
5.1.1 管片结构数值模拟分析 77
5.1.2 盾构拆解区域管片力学性能试验研究 86
5.1.3 斜井管片结构变形及防水仿真分析 97
5.1.4 管片接缝防水模拟试验研究 100
5.2 盾构拆解影响区管片纵向卸荷特性及受力状况 103
5.2.1 盾构扩大硐室拆解管片纵向卸荷特性及受力状况 103
5.2.2 盾构无扩大硐室拆解管片纵向卸荷特性及受力状况 116
5.2.3 管片加固体系研究 122
5.3 小结 133
6盾构地下拆解专用装备研制 134
6.1 无扩大硐室多功能盾构拆解专用装置研制 134
6.1.1 多功能盾构拆解专用装置的组成与功能分析 134
6.1.2 吊索机构的仿真分析与研制 136
6.1.3 滑动平移机构的仿真分析与研制 141
6.1.4 支撑机构的仿真分析与研制 143
6.2 扩大硐室盾构CXJ 100型拆解专用设备研制 144
6.2.1 CXJ 100型拆解专用设备的组成分析 144
6.2.2 CXJ100型拆解专用设备的结构仿真分析 146
6.2.3 CXJ100型拆解专用设备的研制 151
6.3 小结 154
7盾构原位地下拆解技术标准 155
7.1 斜井盾构地下拆解施工风险及技术难点分析 155
7.2 盾构原位无扩大硐室盾构拆解技术 155
7.2.1 原位无扩大硐室拆机流程 155
7.2.2 盾构关键部件拆解技术 156
7.3 扩大硐室拆解技术 162
7.3.1 原位扩大硐室地下拆解流程 162
7.3.2 盾构关键部件拆解技术 163
7.4 小结 171
8示范基地建设 173
8.1 示范工程建设基本情况 173
8.1.1 神东补连塔煤矿斜井工程 173
8.1.2 新街台格庙矿区斜井工程 188
8.2 盾构拆机施工组织 203
8.2.1 工期目标 203
8.2.2 组织机构设置 204
8.2.3 作业人员配置 205
8.2.4 作业流程 205
8.2.5 进度指标分析 206
8.3 盾构施工煤矿长距离斜井关键技术应用 206
8.3.1 盾构地下拆解技术应用 206
8.3.2 盾构拆解区域管片及地层加固技术应用 206
8.3.3 盾构拆解专用装置 206
8.4 工程示范效果与评价 208
9主要成果与展望 210
9.1 取得的主要成果 210
9.1.1 设备研制 210
9.1.2 主要研究成果 210
9.2 主要创新点 211
9.3 经济效益与社会效益分析 212
9.3.1 经济效益 212
9.3.2 社会效益 212
9.4 应用前景展望 213
参考文献 214