深部挤压性地层TBM掘进卡机孕育致灾机理_中国煤炭行业知识服务平台

深部挤压性地层TBM掘进卡机孕育致灾机理

作者

刘泉声黄兴时凯朱元广
单位

中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉大学土木建筑工程学院水工岩石力学教育部重点实验室上海建科工程咨询有限公司
摘要

为揭示TBM通过深部高地应力挤压性地层发生卡机的孕育致灾机理,基于TBM卡机孕育致灾机理的理论分析,通过FLAC3D计算护盾区域围岩的三维应力场、位移场,从而计算出护盾前移所受的摩擦阻力,并根据卡机状态判据判断护盾是否被卡。同时分析了TBM护盾长度L、超挖量ΔR对卡机的影响,结果表明:①护盾前移所受摩擦阻力Rf随护盾长度L增加而非线性增大;②护盾长度一定时,超挖量ΔR越大,护盾前移所受的摩擦阻力越小,但超挖量ΔR的增大将受到超挖技术水平和机械制造水平的限制;此外,考虑掘进工作面空间效应,将护盾分节阶梯式设计,加大尾护盾与围岩间的间隙ΔR,可以很大程度上减少围岩对护盾的挤压力,减少护盾被卡的风险;③可从护盾长度和超挖量及两者的合理组合角度提出TBM卡机的预防措施。
关键词

挤压性地层 TBM 护盾卡机
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(41130742)；国家自然科学基金青年基金资助项目(41102198)；国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2014CB046904)；
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