《编制说明矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》

中华人民共和国能源行业标准《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》征求意见稿编制说明1.工作简介1.1任务来源本标准根据“国家能源局综合司关于下达2023年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知”（国能综通科技〔2023〕111号）的要求制定，计划编号为能源20230210。标准主管机构为国家能源局，技术归口单位为中国煤炭建设协会。1.2编制单位本标准由中煤第三建设（集团）有限责任公司、陕西延长石油（集团）有限责任公司、中煤矿山建设集团有限责任公司主编，参编单位包括了设计单位、施工单位、建设单位和科研单位等，具体编制单位名称见表1。表1编制单位名单主编单位中煤第三建设（集团）有限责任公司陕西延长石油（集团）有限责任公司中煤矿山建设集团有限责任公司参编单位中煤第三建设（集团）有限责任公司市政工程分公司陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司中国铁建重工集团股份有限公司安徽理工大学中国矿业大学（北京）北京科技大学合肥大学1.3主要编制过程（1）根据“国家能源局综合司关于下达2023年能源领域行业标准制修订计划及外文版翻译计划的通知”（国能综通科技〔2023〕111号）的要求，2023年10月成立了规程临时起草小组，开展《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》相关编制工作。（2）2024年5月，完成《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》的草案稿，并在编制组内进行充分研讨。（3）2024年5月15日~5月16日，中国煤炭建设协会在合肥组织召开《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》编制组成立暨第一次工作会议，专家组对标准编制大纲以及草案稿提出修改完善意见，并对下一步的编制工作进行了安排。（4）2024年6月—2024年8月，编制组在中国铁建重工集团股份有限公司开展矿山斜井全断面岩石掘进机的设计制造，在陕西延长石油榆林可可盖煤业有限公司典型斜井建设工程开展施工方法，典型深部矿山斜井、巷道等工程开展调研，在施工技术、智能化管理等方面广泛征求现场意见。（5）2024年8月14日，中国煤炭建设协会在沈阳组织召开《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》第二次工作会议，根据现场调研情况，在初稿的基础上完成了《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》征求意见稿及编制说明。（6）2024年9月，结合专家指导意见，最终修订形成《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》征求意见稿及征求意见稿编制说明。2.编制原则与主要内容2.1编制目的和原则本标准的编写遵循与相关标准协调一致的原则，在广泛收集资料、深入开展调研、全面总结成果的基础上，综合建井工程、岩石掘进机领域成熟的设计、施工、验收经验，系统地提出矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准，同时注意与已颁布的相关标准相协调，做到实用性与先进性兼顾，技术可行性与经济合理性并重，实现矿山斜井全断面岩石掘进机施工标准化、科学化、规范化、智能化，促进该种建井技术的推广和应用，保证矿山斜井建设安全高效。2.2主要内容本标准适用于适用于坡度不大于16°的矿山斜井全断面岩石掘进机施工。标准内容包括前言、正文以及相应条文说明。正文主要内容共分为13章，包括：1.总则；2.术语和定义；3.基本规定；4.施工准备；5.施工测量；6.组装与调试；7.掘进施工；8.支护；9.特殊地层施工；10.施工监测与监控；11.主要辅助系统；12.智能化施工；13.安全环保与职业健康。2.3重要内容的解释本标准第1章总则，阐述了制定矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准的目的，即规范矿山斜井全断面岩石掘进机施工，保证工程质量和安全，标准中的各个条款都是为了实现这个目的制定的。本标准适用于坡度不大于16°的矿山斜井全断面岩石掘进机施工，包括煤矿斜井、金属与非金属矿山斜井，采用敞开式或护盾式岩石掘进机施工。标准的条款可能会和其它施工技术规范和标准密切相关，因此凡本标准有规定的，应遵照实施，凡本标准无规定的，应按照有关现行标准执行。本标准第3章3.0.4节，考虑岩石掘进机系统复杂、长距离斜井地质条件多变，为了保证矿山斜井全断面岩石掘进机施工安全高效，应做好监控量测，收集、分析各类信息数据并实施智能化管理。第3.0.6节，全断面岩石掘进机作为电气化、机械化集成的成套设备，应用于煤矿斜井，应取得煤矿安全认证，应用于金属与非金属矿山斜井，应取得矿山安全认证。本标准第4章4.1.4节，评估矿山斜井全断面岩石掘进机及配套设备运输条件，制定运输方案，应包括掘进机设备运输方案和施工物料、出渣等运输方案。4.3.2节中为了满足煤矿安全规程、瓦斯防控要求，设备应具有瓦斯电、风电闭锁功能。4.3.10节中考虑斜井施工时，掘进机的姿态控制是难点，特别是软岩地段下行施工，掘进机易栽头，应有相关控制措施。4.5.3节中斜井采用掘进机掘进前，一般在明槽段进行组装，因此，明槽底部宽度应满足掘进机组装、步进安全间距要求。本标准第5章5.3.5节，掘进机在斜井中姿态测量应有备用检核方法，通过在掘进机后方纵向或横向截面上应设置测量标志点，采用人工测量的方式使用极坐标法测量标志点的三维坐标，并与掘进机结构几何坐标建立换算关系，作为对导向系统姿态数据的检核。本标准第6章第6.1.1节，矿山斜井全断面岩石掘进机主要采用洞外组装方式，因此，针对掘进机部件尺寸、重量和场地等条件，应编制相应的吊装、组装、调试方案。本标准第7章7.2.1节第4条，斜井有一定坡度，必须要具有可靠的刹车装置，特别是进入变坡段时，刀盘前方应设置刹车夹轨器，同时台车行走轮应设置有刹车装置；第7.2.1节第6条，斜井支护底板支护是影响掘进的关键。仰拱块是一种常用的底板支护方式，可为掘进机步进提供条件。采用仰拱块支护时，应设后配套台车升高装置，将后配套台车与主机保持相应水平；第7.8.1节斜井施工完成后，掘进机设备的拆解运输需要设计专项外运方案，进行合理拆解。宜根据拆解后部件的最大重量及尺寸，计算运输设备的牵引力、承载力等，选择合理的运输方案、运输线路和运输设备。本标准第8章8.1.4节，采用敞开式掘进机施工斜井，穿越不同层位时，应根据围岩稳定性动态调整支护参数，优选合理的支护设计方案。本标准第9章9.2节，斜井掘进存在大量的穿层地段，地层复杂多变，针对掘进机过穿层地段，提出了相应的技术要求。本标准第11章11.1.3节和11.1.4节斜井物料运输、人员运送方案应根据不同坡度，满足相关规范的要求。11.1.5节考虑长距离掘进时，无轨运输根据掘进速度的生产能力设置错车及调车硐室，有轨运输设置会车道岔，保证材料、构件的及时供应。11.2.3节掘进机要满足连续高效掘进，应配备储风筒仓，可随推进自行延伸。11.1.6节第2条，斜井内反坡排水，可根据坡度、水量和设备情况设集水坑及布置管路和泵站，一次或分段接力排至斜井外。本标准第12章为规范矿山斜井全断面岩石掘进机施工，使之符合安全高效、经济合理、技术先进的要求，保证工程质量和安全，给出信息化管理和智能化施工相关的要求，3.主要试验验证情况和预期达到的效果主编单位针对矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术难点，通过室内岩石力学试验、理论分析、数值计算，揭示了围岩力学响应机理，提出了长斜井TBM施工装备设计指标，研制了适用于弱胶结、遇水泥化砂化、破碎围岩条件下斜井敞开式TBM掘进机，优化了配套系统。根据斜井施工特点，研发了煤矿长斜井敞开式掘进机快速掘进关键技术，组建了基于BIM的斜井可视化生产管理运维系统。实现了以下效果：1）研制了满足矿山斜井施工要求的全断面岩石掘进机；2）斜井主体采用岩石掘进机实现机械化安全高效掘进，煤矿斜井井筒施工月进尺达到812.6m。为保证矿山斜井全断面岩石掘进机施工能满足安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠的要求，进一步推广应用新技术，特制定《矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术标准》。4.与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性本标准完全满足现行法律、法规、政策的要求与规定，格式符合标准规范。国家标准《盾构法隧道施工及验收规范》（GB50446）对盾构法隧道工程施工要求做了规定；国家标准《煤矿井巷工程施工规范》（GB50511）、《全断面隧道掘进机敞开式岩石隧道掘进机》（GB/T34652-2017）、《全断面隧道掘进机单护盾岩石隧道掘进机》（GB/T34653-2017）等对井巷工程、岩石掘进机的施工要求做了规定；以上标准均未涉及矿山斜井采用全断面岩石掘进机施工、监测与验收等内容。本标准为新编行业标准，是在上述标准的基础上，进一步明确了矿山斜井全断面岩石掘进机施工技术要求，实现斜井施工标准化、科学化、规范化。从标准的内容上与上述已颁布的标准保持协调，相互间并无原则性的不协调或技术要求冲突。5