1、采用TBMB掘進煤礦斜井的施工.工程概述新街臺格廟礦區位于內蒙古自治區鄂爾多斯市境內， 根據總體規劃、環境及煤層賦存條件，將南部一號礦井的主井、副井采用TBM進行斜井施工。兩斜井均采用6下坡，斜井口與底部相對高差660.多米。長度均為6300m （其中明槽段200nl TBM施工 段6100ml ,開挖斷面直徑7.6m,襯砌后內徑6.6m,外徑7.3m。 是目前國內首次利用掘進機施工煤礦斜井。為確保斜井的施工， 要做好： 掘進機選型、 施工， 碴土外運、預制管片運輸、拼裝，斜道的設置，通風、給排水等工作。. 工程地質及水文情況礦區地質特點：地層均勻，層狀分布，地質構造簡單，斜井穿越的地層為風積

2、砂、砂巖、砂質泥巖和煤層等地段，礦區內地層有三疊系、侏羅系中統延安組、直羅組和安定組、白堊系下統志丹群、第四系。其中巖石主要以砂質泥巖、粉砂巖，次為中細粒砂巖為主，巖石的抗壓強度不高，多在2060Mpa之間，巖石質量指標（RQD值較低，平均60% TBM隧道掘進在田類圍巖中 掘進長度為4887延長米，在IV類圍巖中掘進長度為1221延長米。 地層含水層富水性微弱， 補給條件和徑流條件較差， 涌水量較小。該地層適合采用掘進機施工。根據斜井的地質情況, 為適應斜井施工選擇了具有土壓平衡功能的單護盾TBM （以下簡稱單護盾TBM o通過拆除主機皮帶機、刀盤溜渣板、刀盤椎板，縮回并密封接渣斗，安裝螺旋

3、輸送機等步驟實現TBM英式與EP眼式的轉換。充分考慮了工程大埋深、大坡度下坡掘進的特點，滿足開挖、管片襯砌、出渣、特殊地層處理等相關工序的要求，系統完整、安全，確保在規定的工期內優質完成本斜井段的掘進。單護盾TBM采用分塊設計，便于運輸、現場組裝、洞內維修和拆卸。設計的通風、除塵、冷卻系統能保證工作區域有適宜的工作環境，具有風、水、電、通風供應管線自動延伸功能。配備超前鉆機和地質鉆機， 超前地質預報和超前地質處理。 設計有完善的材料供應系統及起吊設備和良好的安全作業空間。 具有有毒有害氣體檢測、通訊、閉路電視監視系統。設計還考慮到大量涌水反坡排水，配備排污系統，保證設備人員安全；若涌水超過排污

4、系統能力時啟用保壓模式，將主機皮帶機、接渣斗縮回，并密封接渣斗， 通過防涌門兩側的球閥控制進入主機的水量并及時將涌水排出。施工方法總體施工方法根據工程特點和設計， 本著“關鍵先行， 輔助緊跟”的原則組織施工。總體施工方案如下：始發段：明挖斜井（205m結構）施工完畢后，掘進機在地面拼裝段（100項進行地面組裝。掘進機主機托架底部預埋的鋼 板及設置反力支撐裝置， 通過液壓千斤頂推至掘進機始發段； 掘進機后配套臺車通過鋪設軌道滑行至掘進機始發段。 反力架洞內拼裝完成后滿足掘進機始發條件。正常掘進段： 掘進機正常掘進通過無軌膠輪車相互錯車運輸管片， 皮帶機循環出土。 掘進機掘進施工勞動組織采用 2+

5、1 班的形式（即兩個掘進班，一個維修保養班小組），兩個掘進班每班工作 10 小時，維修班每天對掘進機進行4 小時的強制性維修保養。掘進機掘進一個循環包括：掘進、出碴、拼裝管片、吹填豆粒石、同步注漿、軌線延長、管片及材料運輸。到達段：掘進機掘進至終點里程后，掘進機后配套、盾體內的部件和刀盤都需要進行拆除， 盾殼留在隧道內作為隧道的支撐結構的一部分。TBM斜井隧道的始發、始發前的準備、試掘進、正常掘進、到達后的拆解吊出等工作與正常地鐵隧道盾構的掘進方法基本相同，針對施工中有別與傳統工法部分在這里做一介紹：掘進機在正常掘進中掘進模式轉換根據開挖面地質情況的變化， 單護盾雙模式掘進機可以使用單護盾土壓

6、平衡模式、 敞開模式等多種掘進模式轉換， 以適應軟弱地層和堅硬巖層。為高效、快速、安全的施工提供了方便是。4.2.2.1 碴土輸送本工程斜井隧道坡度為6，線路全長最大達6314m, 綜合考慮選用連續皮帶機運輸方式進行碴土的隧道運輸。 皮帶機出土采用二級輸送模式，在隧道內外各設置一處皮帶儲存延伸裝置。在隧道凈空尺寸無法滿足儲存要求的情況下， 在圍巖級別較好的地段適當擴挖。連續皮帶機輸送系統布置在成形隧道頂部， 在隧道內的安裝固定采用吊架支撐方式， 吊架通過管片螺栓固定在管片上。 由于隧道長，坡度大，連續皮帶運輸系統設置了輔助驅動驅動裝置，連續皮帶運輸系統分段設置。 同時隨隧道的延伸， 連續皮帶運

7、輸系統設置皮帶儲存設置。皮帶運輸機的皮帶儲存長度一般在 200米400米，隨斜井的延伸，皮帶及時進行粘接延長，以滿足掘進過程中出土的需要。皮帶纏繞存儲示意圖。皮帶纏繞存儲示意圖管片運輸除碴土采用皮帶機進行輸送， 其它施工材料的運輸全部需要輔助運輸系統來完成，主要運輸的材料包括：管片、水泥漿液、豆粒石、高壓電纜、水管及各類油脂等，隧道內徑 6.6 米，坡度6隧道路面寬度3.5 米/4.5 米，最大運輸距離6314 米，每環管片數量 7 片，管片重量最大單塊重量12.2 噸，常規隧道施工所采用的工礦電瓶機車無法滿足施工要求， 根據以前大坡度隧道施工的經驗和對設備的調查了解， 本工程選用無軌輪胎式內

8、燃牽引車進行管片和施工材料的運輸。見下面設備參數表運輸設備的組成由前后連 （兩）個牽引機車頭和兩個管片車組成，每趟運輸的管片總量為 1 環（ 7 塊），運輸車輛的總長26米，需要至少每2000 米設置一處會車平臺，解決主巷道不能會車的問題。無軌輪胎式內燃牽引車設備參數表名稱 參數發動機功率225kw最大縱向 /橫向工作坡度14.5 /12 長 x 寬 x 高 7200 x1990 x2100自重 23 噸提升能力（噸） 12 噸牽引力 水平路面 23 噸斜井車道的設計斜井管片內徑6.6 米，管片外徑7.3 米，環寬 1.5 米 ，仰拱與管片同時預制，寬度為3.5 米 ，考慮到隧道施工需大量材料

9、單車道運行， 難以滿足施工的需求， 所以施工運輸車道考慮設置會車位置，按隧道每掘進1500 米設置一個變坡會車平臺，平臺寬度滿足車輛會車要求并留出足夠的安全距離， 平臺長度滿足單方向停放兩列車的要求（單列車長約 26 米），平臺的設置采用型鋼支架，同時平臺的變坡坡度相對于隧道本身不大于 6 度， 根據運輸車輛的寬度， 會車平臺的寬度需要不少于 4.5 米， 平臺以保證管片運輸車輛的通過空間。當會車平臺寬度為 4.5 米時，隧道運行車道抬高 0.42 米，按運輸車輛下行時，相對于隧道本身上坡坡度控制在不大于 6度，下坡坡度控制在不大于 3 度，則變坡的坡長分別為不小于4.2 米和不小于 8.4

10、米。隧道變坡會車平臺設計見圖隧道會車變坡平臺設計示意圖。隧道會車變坡平臺設計示意圖單巷道掘進的運輸設備數量配置2000 米前隧道需要5 臺（兩臺運輸管片，兩臺運輸物資或它用，一臺備用）、管片拖車3 臺（兩臺運輸、一臺備用）；2000 米后隧道需要7 臺（三臺運輸管片，三臺運輸物資或它用，一臺備用）、管片拖車4 臺（三臺運輸、一臺備用）。隧道還需配置長物料拖車和散裝物料拖車各若干以及其它功能附件。4.2.2.4 運行安全主車制動系統和管片拖車制動系統內置油侵淹沒式多摩擦片四輪輪端制動系統 （帶有液壓蓄能器），能夠提供總質量80%以上的靜態制動力，適于重載、長距離下坡運行。停車制動采用彈簧制動、液壓釋放，能夠保證在14.5 度的坡度及