煤矿巷道类矩形全断面掘进机切割机构设计及仿真分析

为解决我国煤矿巷道领域类矩形隧道全断面一次掘进成型及快速掘进难题,针对宽6 m、高4.2 m的类矩形隧道,开展全断面掘进机切割机构研究。通过分析多种隧道成型技术方案特点,确定了一种由左右三臂刀盘和上下截割滚筒组成的切割机构技术方案;结合煤矿巷道实际需求,设计了类矩形隧道成型形状;开发设计了刀盘、截割滚筒结构,进行了截齿选用、布置;采用Solid-Works软件分别建立了三臂刀盘和截割滚筒三维模型,利用ANSYS软件分别对三臂刀盘和截割滚筒做了模态分析和静力学分析。结果表明:1)采用圆形刀盘与截割滚筒组合式切割机构,能够实现全断面类矩形隧道的掘进成型;2)切割机构能够满足强度及刚度的要求且不会发生共振现象;3)实际煤矿巷道掘进应用表明,切割机构具有较高的掘进效率,在煤矿巷道类矩形隧道领域具有较好的应用前景。

矿井不同位置信源无线电波传播特性研究

为了研究信源处于矿井不同位置时对电磁波传播特性的影响,基于矩形隧道传播模型分析了不同极化方式电磁波的衰减特性的近似解。在理论分析的基础上对1个模拟矩形矿井的不同信源位置的传播特性进行了仿真,根据结果可知在矿井宽度大于高度的情况下,对于任意位置的信源,其水平极化电磁波传播的衰减率始终大于垂直极化电磁波,在距离发射源30~50 m内电波的衰减相对较快,然后逐渐趋于平缓。当信号源越靠近矿井壁,传播模式越复杂,衰减率越大,而在矿井中央,电磁波的衰减率最小,上述结论为矿井无线救援通信技术提供了理论支持。

广州某矩形隧道下穿既有隧道设计与施工

广州市珠江新城核心区市政交通项目旅客自动输送系统中央广场站～市民广场站区间隧道下穿既有金穗路隧道,下穿段采用矿山法施工。本段隧道直接下穿既有隧道,两隧道之间竖向无土层;且既有隧道设有抗浮锚杆,新建隧道也需考虑本身抗浮。综合考虑,创造性采用矩形直墙隧道。详细介绍了矿山法矩形隧道下穿既有市政隧道的设计参数及关键施工技术。实践证明,施工过程对既有隧道扰动较小,取得良好的社会和经济效益。

煤矿井下有限空间无线信道特性研究

为了研究煤矿井下无线电波在信道内的传播特性及影响,基于矩形隧道传播模型分析了不同极化方式下电磁波的衰减特性的近似解。在理论分析的基础上对一个模拟矩形矿井巷道内电磁波的衰减特性进行了仿真。根据结果可知,随着巷道距离的增加电磁波存在严重的快衰落现象。在近距离处场强的增幅很大,变化趋势很大,随着距离的增加,场强衰减变缓。这些结论为矿井无线救援通信技术提供了理论支持。

绳锯式坑道掘进法在矿产勘查中的应用前景

地质找矿工作中,常常需要施工大量的坑道,这些坑道的施工一般采用钻爆法,而采用钻爆法施工又存在着诸多的问题,例如:施工安全性差、工人劳动强度大、工人健康危害大、施工速度慢、炸药审批难、炸药管理成本高、废渣破坏环境、废渣不能综合利用、坑道超挖欠挖突出、坑道后期维护成本高、维护难度大、片帮掉块时常发生、需喷浆护壁等。针对上述问题,作者提出了使用绳锯式坑隧道掘进机施工矩形坑道的方案来解决。绳锯式坑隧道掘进机采用锯切法施工工艺,文章主要介绍了其施工方法在地质找矿中的应用及在地质找矿中的突出优势,并简单介绍如何利用绳锯式坑隧道掘进机的优势来对抗探矿风险,优化探、采矿投资结构。

我国隧道及地下工程发展现状与展望

分析我国隧道及地下工程的现状,包括铁路隧道、公路隧道、地铁隧道、水工隧洞、市政隧道和地下能源洞库等。总结近年来我国隧道及地下工程在各个方面的技术发展与创新,包括:勘测与地质预报、设计方面、施工方面、防灾救灾与通风照明、风险控制与运营管理、防水排水新材料与新工艺应用等方面。重点对施工技术方面的技术发展与创新进行了较为详细的阐述,包括:浅埋暗挖技术,盾构、TBM装备与施工技术,单护盾TBM,敞开式TBM,矩形顶管技术,盾构始发、到达零覆土技术,岩溶隧道处理技术,高地应力隧道变形控制及岩爆处理技术,钻爆法机械化作业线,瓦斯隧道问题,沉管隧道技术等。最后,对我国隧道及地下工程的发展进行展望,认为:特长隧道将成为我国隧道建设的"新常态",地铁工程将持续发展,城市铁路将逐步地下化,城市地下公路会悄然兴起,城市排蓄水工程深层隧道方案值得推广,地下空间开发利用与地下管廊工程将由原来的"单点建设、单一功能、单独运转"转化为"统一规划、多功能集成、规模化建设"的新模式,地下能源洞库将成为必然,南水北调西线工程值得期待,三大海峡通道的建设势在必行,互联互通的国际通道建设其隧道工程将会很多,也会遇到诸多挑战。总之,我国隧道及地下工程事业将会有更大的进步和更为广阔的发展空间。

矿井通风中矩形巷道动能当量直径的研究

在传统的矩形巷道摩擦阻力中,需用到流速或流量当量直径。然而,在管道单位长度摩擦阻力线算图中,运用两者查算矩形管道单位长度摩擦阻力(比摩阻)时,所得结论并不相同。为此,基于当量直径的定义,引入动能当量直径的概念并推导出数学表达式,以解决这种偏差。