盾構(gòu)機(jī)在煤礦斜井掘進(jìn)中的可行性分析

盾構(gòu)機(jī)在煤礦斜井掘進(jìn)中的可行性分析摘要：我國(guó)是煤炭開采和需求大國(guó)，煤炭也是現(xiàn)在國(guó)家重要的能源材料和戰(zhàn)略資源，但是我國(guó)的煤炭開采水平，礦井的安全性與世界煤炭開采的強(qiáng)國(guó)還是有一定差距的，因此我們?cè)诿旱V的掘進(jìn)、采煤、安全方法、綜合管理等方面有大量的課題要去公關(guān)，盡快進(jìn)入世界先進(jìn)采煤國(guó)家行業(yè)，更加有效的里有不可再生的煤礦資源。本文重要探討在煤礦斜井掘進(jìn)過程中運(yùn)用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行挖掘的可行性，以及與傳統(tǒng)相比，盾構(gòu)機(jī)覺得優(yōu)劣勢(shì)比較，為礦井掘進(jìn)提供參考。核心詞：盾構(gòu)機(jī)斜井掘進(jìn)一、前言國(guó)是煤炭開采和需求大國(guó)，煤炭也是現(xiàn)在國(guó)家重要的能源材料和戰(zhàn)略資源，但是我國(guó)的煤炭開采水平，礦井的安全性與世界煤炭開采的強(qiáng)國(guó)還是有一定差距的，因此我們?cè)诿旱V的掘進(jìn)、采煤、安全方法、綜合管理等方面有大量的課題要去公關(guān)，盡快進(jìn)入世界先進(jìn)采煤國(guó)家行業(yè)，更加有效的里有不可再生的煤礦資源?，F(xiàn)在我國(guó)礦井重要形式有立井、平硐、斜井等，在各類礦井中，斜井含有井筒掘進(jìn)技術(shù)和施工設(shè)備較簡(jiǎn)樸,掘進(jìn)速度快,井筒裝備及地面設(shè)施較簡(jiǎn)樸,井底車場(chǎng)及硐室也較簡(jiǎn)樸的特點(diǎn),因此斜井得到了廣泛的應(yīng)用，并且斜井早期投資較少,建井期較短；在多水平開采時(shí),斜井石門工程量少,石門運(yùn)輸費(fèi)用少,斜井延深方便,對(duì)生產(chǎn)的干擾少；大運(yùn)量強(qiáng)力帶式輸送機(jī)的應(yīng)用,增加了斜井的優(yōu)越性,擴(kuò)大了斜井的應(yīng)用范疇.斜井普通有主斜井、副斜井、回風(fēng)井等。主斜井：是用來運(yùn)輸煤炭的斜井。副斜井：是用來上下材料或人員的斜井?；仫L(fēng)井：是用來抽出全礦井或一種采區(qū)及多個(gè)采區(qū)的風(fēng)流的井筒。因此研究斜井的掘進(jìn)，探討一種高效，安全，先進(jìn)的掘進(jìn)辦法非常的必要。二、盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的特點(diǎn)傳統(tǒng)斜井掘進(jìn)使用的是鉆爆法，這種辦法工人需要親自打鉆眼，然后裝藥起爆，安全系數(shù)相對(duì)較低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且斷面不好控制，機(jī)械化程度比較低，受井下條件的約束也比較多。運(yùn)用盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)航道的話就是機(jī)械化程度比較高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，掘進(jìn)的斷面規(guī)則，然后容易控制。盾構(gòu)機(jī)普通能夠分為硬巖盾構(gòu)機(jī)（TBM）和軟巖盾構(gòu)機(jī)兩類，硬巖盾構(gòu)機(jī)慣用在中硬度巖層的掘進(jìn)，普通掘進(jìn)的巖層的軸抗壓不大于50—150Mpa，軟巖盾構(gòu)機(jī)重要合用于地下20米內(nèi)的淤泥層、砂層等，盾構(gòu)機(jī)與鉆爆法比較掘進(jìn)速度快，使用盾構(gòu)機(jī)單月最大掘進(jìn)距離可達(dá)1000m以上，尚有就是前期支護(hù)方便，成本低，盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程本身就業(yè)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，并且對(duì)圍巖的損傷小，超挖范疇能夠控制在3%左右，鉆爆法普通都在10%。更重要的事盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)斜井安全、環(huán)保，盾構(gòu)機(jī)施工過程噪音小、粉塵少對(duì)工人傷害極低，這與現(xiàn)在我國(guó)煤礦行業(yè)倡導(dǎo)綠色、安全、節(jié)能生產(chǎn)的大方向高度一致。但是盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)斜井過程中也有些劣勢(shì)，首先設(shè)備成本投資很高，國(guó)產(chǎn)4米直徑的盾構(gòu)機(jī)，一套需要1500萬(wàn)左右，直徑增加一米設(shè)備成本增加500.進(jìn)口的價(jià)格就更高了，普通是國(guó)產(chǎn)的3倍以上。再有對(duì)礦井形狀有嚴(yán)格規(guī)定，限制的部分礦井的掘進(jìn)，安裝盾構(gòu)機(jī)也使比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力的，需要大型吊裝設(shè)備，安裝周期普通在1個(gè)半月左右。轉(zhuǎn)場(chǎng)也不方便。三、盾構(gòu)機(jī)的國(guó)內(nèi)外應(yīng)用盾構(gòu)機(jī)在地鐵巷道建設(shè)，鐵路公路隧道建設(shè)的領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，在施工中也積累了大量經(jīng)驗(yàn)，國(guó)外在煤礦施工掘進(jìn)中也有諸多應(yīng)用實(shí)例，獲得良好的效果。但是現(xiàn)在在我國(guó)盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用于煤礦巷道挖掘還處在剛剛起步階段，尚有形成規(guī)模，諸多煤礦公司對(duì)于這種掘進(jìn)方式還處在理論驗(yàn)證，小心探索階段。究其因素我分析有以下幾點(diǎn)，第一，成本造價(jià)過高，盾構(gòu)機(jī)成本支出大，盾構(gòu)機(jī)設(shè)備一次投資都要在5000萬(wàn)以上，尚有后期維護(hù)，保養(yǎng)，近年來煤礦行業(yè)利潤(rùn)下降，諸多公司面臨資金短缺的狀況，并且國(guó)家整體控制煤炭行業(yè)的發(fā)展速度，這給諸多煤企老總在設(shè)備更新升級(jí)的投入帶來諸多顧慮，第二，沒有應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)處在起步期尚有需要繼續(xù)完善和成熟的地方，我國(guó)到才成功研制出國(guó)產(chǎn)硬巖煤礦掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)，用于煤礦礦井的掘進(jìn)，相比之前掘進(jìn)機(jī)這種相對(duì)成熟的設(shè)備，缺少應(yīng)用案例和使用經(jīng)驗(yàn)，這是諸多公司的顧慮之一，國(guó)內(nèi)技術(shù)能否達(dá)成世界先進(jìn)水平，與否含有良好的可靠性和性價(jià)比，還需要應(yīng)用過程中實(shí)例得以驗(yàn)證。第三，某些煤礦受地址狀況的限制也不適合使用盾構(gòu)機(jī)，并且這種設(shè)備操作復(fù)雜，對(duì)施工規(guī)定高，有些礦井井下狀況十復(fù)雜頂板和底板條件差，這對(duì)盾構(gòu)機(jī)井下的適應(yīng)性是個(gè)極大的挑戰(zhàn)。四、盾構(gòu)機(jī)煤礦斜井掘進(jìn)可行性分析總而言之，我國(guó)盾構(gòu)機(jī)在煤礦斜井掘進(jìn)中的可行性和應(yīng)用前景如何呢？現(xiàn)在國(guó)家制訂出臺(tái)了多項(xiàng)有關(guān)煤礦安全生產(chǎn)，安全建設(shè)的條紋和規(guī)定，并且逐步立法和健全現(xiàn)有法律規(guī)范行業(yè)生產(chǎn)，廢除落后產(chǎn)能，裁減落后工藝，在政策上非常有助于高效、安全的高科技設(shè)備投入生產(chǎn)建設(shè)環(huán)節(jié)，即使臨時(shí)處在起步階段但是有較高的發(fā)展前景。近些年我國(guó)的人力成本不停提高，便宜勞動(dòng)力時(shí)代已通過去，勞動(dòng)力緊缺的現(xiàn)象已經(jīng)在諸多地方有所體現(xiàn)，特別是在人們傳統(tǒng)觀念上煤礦行業(yè)處在高危領(lǐng)域中，故意愿的從業(yè)人員正在減少，因此運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備提高生產(chǎn)建設(shè)的安全性，替代傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型作業(yè)和危險(xiǎn)環(huán)境下作業(yè)就顯得勢(shì)在必行，盾構(gòu)機(jī)斜井掘進(jìn)會(huì)有效解決傳統(tǒng)鉆爆法作業(yè)的危險(xiǎn)性和不擬定性，有效保障作業(yè)人員的安全。再有現(xiàn)在環(huán)保政策對(duì)盾構(gòu)機(jī)應(yīng)用也有較為深遠(yuǎn)的影響，后續(xù)會(huì)單獨(dú)研究，這里就不展開敘述了。隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展盾構(gòu)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，其成本也會(huì)大大減少。由此可見盾構(gòu)機(jī)由于煤礦礦井掘進(jìn)的前景是十分光明的，其為公司帶來的經(jīng)濟(jì)效益和久遠(yuǎn)的社會(huì)效益也使能夠預(yù)見，現(xiàn)在已有喝多公司開始啟動(dòng)了盾構(gòu)機(jī)項(xiàng)目，我們繼續(xù)