双模式TBM连续皮带出渣专项方案

一、编制目的

为保证双模式TBM盾构可以更加快速的掘进，防止由于出渣影响掘进而无法达到高效率、高生产，制定此方案。

二、工程概况

工程简要：神华新街台格庙矿区2#井位于内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，行政隶属鄂尔多斯市伊金霍洛旗。2#试验井冬季施工主要工程内容为：10米斜井的TBM掘进、管片拼装、材料的采购、排矸、设备组装等。

气候条件：试验区气候干燥，冬寒夏热，多风少雨。根据鄂尔多斯市伊金霍洛旗历年气象台资料：区内最高气温36.6℃，最低气温-27.9℃。年最小降水量194.7mm，年最大降水量531.6mm，历年平均降水量396.0mm，降水多集中在7、8、9三个月。历年最大冻土深度1.76m，最大风速24m/s。年平均干燥度为6.40，年平均潮湿系数为0.16。属于中温带、干旱～半干旱半沙漠季风带气候。因此冬季对于施工工期、工程质量及安全等方面影响尤其重要，为了能保障施工正常进行编制本措施。

双模式TBM可以适用于两种掘进模式分为EPB模式掘进（土压平衡模式）和TBM模式掘进。

土压平衡模式掘进原理主要是由刀盘进行切削土体，由螺旋输送机输送渣土到2号皮带机，再由2号皮带机输送到连续皮带机来输送到储渣池。

TBM模式掘进原理主要是由刀盘进行切削土体，在刀盘上安装卸渣槽，把土仓内渣土卸渣到1号皮带机，由1号皮带机转运到2号皮带机，再由2号皮带机输送到连续皮带机来输送到储渣池。

三、连续皮带出渣总体方案

3.1隧道主要技术参数

隧道总长度36m，坡度为10%，隧道最大埋深3m，隧道内刀盘开挖直径7620m，管片外径7300mm，内径直径6600mm，每掘进一环长度1.5m，掘进时间为20~40min，物料比重2.5t/m3，每掘进一环物料重量170t 。

3.2连续皮带机的主要技术参数

隧道内长度约36m，倾角6°，输送机总提升高度3m。

当掘进速度20min/一环时，输送机运量510t/h，输送机上有料长度3780m；

当掘进速度25min/一环时，输送机运量408t/h，输送机上有料长度4725m；

当掘进速度30min/一环时，输送机运量340t/h，输送机上有料长度5670m；

3.3皮带机安装方式

在洞内为了不影响洞内物料运输，把连续皮带机安装在洞内隧道掘进方向的左侧，在隧道左侧管片螺栓孔的位置离地面1.6m高位置安装支撑架，来固定皮带机，皮带机固定之后保证隧道中心内空3.5m,为了使胶轮车方便挫车。

图3-1 皮带机布置位置

3.4连续皮带机基本配置

选用佳木斯电机集团有限公司YBPT400-4变频电动机；

采用FLENDER公司B3SH14减速器，速比31.5,风扇冷却；

高速轴采用FALK公司1120T61/T35带制动轮蛇形弹簧联轴器，低速轴采用FALK公司1180T10蛇形弹簧联轴器；

采用一台FALK公司1125NRT逆止器；

采用焦作BYWZ4-500/201制动器；

采用马丁公司一级和二级清扫器（可能需要冲水清扫器）；

采用徐州五洋ZYJ800SHS液压自动张紧装置，带两套夹带装置；

采用液压卷带装置，用于回撤输送带；

采用山东安能PVG2500S(3+2)整芯输送带。

3.5连续皮带机输送计算

掘进长度为2600m时，掘进速度20min/一环，输送机运量510t/h

由于隧道距离较长36m，为了放置断带和减轻皮带驱动的负载特增加一条带中间驱动的输送机，中间驱动位置布置在距井口3150m处。

输送机的运量需要根据掘进长度进行调整：

当掘进长度小于2600m时，掘进速度20min/一环，输送机运量510t/h，

当掘进长度大于2600m小于3200m时，掘进速度25min/一环，输送机运量408t/h，

当井筒长度大于3200m时，掘进速度30min/一环，输送机运量340t/h ，

采用一条带中间驱动输送机的优缺点：

优点：

输送机在地面接带，接带方便，不需要往井下运输胶带，减少运输系统的压力。

减少两个中间驱动洞室。

输送机维护简单。

输送机可靠性较高。

缺点：

掘进速度受输送机运能的，随着掘进长度的延伸，需要降低掘进机的掘进速度，输送机张紧力较大，需要设计新的液压张紧装置才能满足要求。 

3.7连续皮带机工作状态

带式输送机工作状态 ：

盾构机向前推进，同时牵引输送机机尾向前移动。

液压系统压力上升，油缸活塞杆行程伸长。 

系统压力上升至系统上限设定值时，系统通过控制泄压电磁阀得、失电使系统压力下降至系统设定值。 

油缸活塞杆外伸达到系统设定位置，液压系统调整活塞杆行程使油缸行程回缩至系统设定位置，液压绞车反转放绳，同时将备用蓄能站介入系统。

油泵向系统补油，油缸在回缩过程中保持系统张力下降值较小。

带式输送机向储带仓送带状态 ：

启动泵油及增速油泵使两台液压绞车同时快速正转卷绳 ，输送带以较快速度进入储带仓。

储带完成后，调整张紧系统到达初始状态，准备进入下一状态 

带式输送机停止状态 。

输送带停止工作时，张紧系统将系统压力及油缸行程调整至初始位置，并将系统压力保持在系统下限设定值范围内，以备下一个工作状态。 

四、皮带机出渣运行防护措施

4.1断带防护措施

本斜井为6度大倾角，长度为10m，连续皮带输送机在带载运行过程中，如果出现断带，断开的皮带将会沿着皮带道向下迅速滑动，如果不及时将下行的皮带制动住，就会摧毁皮带机机架、损坏设备、堵塞运输巷道、造成长时间的停产及重大经济损失，甚至人员的伤亡，后果极其严重。

防止断带及保护方式主要包括两方面：一是以预防为主，应用监测技术进行断带提前预报；二是以减小损失为主，实施断带后的电气保护和机械抓捕。

为切实加强皮带机的维护和管理，防止皮带机断带事故的发生，特制定以下“关于防止皮带机断带的安全技术管理办法”。 

（1）皮带机必须实行严格的岗位责任制。维保人员每天必须对皮带机进行全面排查、检修，并认真填写记录备查。 

（2）巡检人员要在设备运行过程中进行动态巡查，发现问题及时汇报、处理。 

（3）项目部设备部要根据生产实际制定出切实可行的强制性检修措施，并报设备部。 

（4）严格皮带机司机“两规范”在现场的落实。执行“手指口述”确认程序：开机前先进行空运转全面检查；运行过程中加强动态监视，发现问题及时汇报、处理；接到正常停机信号时必须将带面上的渣土卸完后方可停机（紧急情况除外）。

（5）严禁过（带）负荷启动皮带机，特殊情况下须进行充分卸载后方可启动。 

(6)加强对皮带带扣的动态和定期检查、检修。皮带机带扣无效（过度磨损、撕扣、断钉等）宽度占总宽度达10%必须及时重做接头。 

(7)加强皮带厚度和宽度的动态检查。皮带厚度或宽度磨损达20%的皮带必须及时更换。

(8)加强皮带机传动滚筒、仓架以及机尾架下积淤的清理，以避免皮带扣在使用过程中出现疲劳断裂。

（9）加强机电设备管理工作，对机电设备检修工作要高度重视。项目部设备管理必须分工明确、职责清晰，认真落实岗位责任制并加大问责力度，确保机电设备安全可靠地运行。 

4.2预防装置

1、安装逆止器

为了防止皮带输送机有载停车时发生倒转或顺滑现象，在皮带机驱动处安装有逆止器（如下图中部件50）。

图4-3  断带逆止器设置示意图及图片

当皮带机因停电或故障停机时，因物料的提升重力，迫使逆止器内圈反转，而带动楔块转偏，并将逆止器楔块内圈、外圈紧密结合为一体，实现无间隙逆止功能。在逆止状态时，整个驱动装置仍处于卸载状态，将不会影响对电动机、减速器等驱动部件的维修和更换，对防止因驱动系统损坏而出现的逆行事故具有可靠的安全防护。

五、操作、维护保养

为确保带式输送机的正常运行，日常的正常使用精心维护保养，对设备的使用寿命影响很大.分别从设备的正常使用、操作方面注意事项、设备定期检查、设备的润滑等方面制定相应的安全操作规程和维护保养制度，进行定期修理和更换零部件，防止不正确的使用与操作造成设备和人身事故.

5.1设备的正常使用

1） 不得将带式输送机用来完成设计规定以外的任务。

2） 不允许超载运行。

3） 应使各安全报警装置处于完好状态。

4） 通往紧急停机开关的通道应无障碍物，定期检查这些开关是否处于完好状态。

5） 各转载处应有足够照明设施。

6） 人易接近的挤夹处及重锤拉紧装置下部应设防护栅。

5.2 操作方面注意事项

1） 严格按操作堆积进行操作。

2) 驱动装置的调整及各种安全保护装置的调整应由专职人员操作进行。

3) 输送机盍过程中，不得对输送带，托辊，滚筒进行人工清扫，拆换零部件或进行润滑保养。

4) 不得随意触动各种安全保护装置。

5) 运行中操作人员应巡回检查，密切注意设备运行情况，特别注意：主电机温升，噪声，主制动器的动作正常与否，制动轮的接触状态，减速器的油位，噪声，输送带是否跑偏，及损伤情况，各轴承处的温升和噪声，转载点的转载状态，电控设备的工作状态。 

6) 操作人员发现设备运行有异常时，应做好记录，紧急情况时应立即停机.

六、安全保障措施

6.1 成立由项目经理、安全总监、项目总工、安质组成的安全领导小组，其中项目经理为第一责任人，安全总监为安全生产的直接责任人。专职安检工程师负责日常的安全工作的落实，督促工人按有关安全规定进行生产。在工区设专职安检员，各班组织设兼职安全员。

6.2 完善各项安全生产管理制度，针对各部门、各工种的各自特点制定相应的安全管理制度，并由各级安全组织督促检查，加以落实。

6.3 安全检查与完善和修订安全管理制度要结合起来，把安全生产责任制与各级管理者的经济利益挂钩，严格奖惩，保证“管生产必须管安全”。

6.4 针对连续皮带机运行特点，编制详细的安全操作规程、细则及安全技术措施，并发至工班，组织逐条学习、落实；通过组织考试，及时了解工人掌握的情况，做到熟悉安全操作后上岗。

6.5 遵守劳动纪律，服从领导和安全检查人员的指挥，工作时思想集中，坚守岗位，未经许可不得从事非本工种作业。

6.6 建立经常性的安全教育和培训考核制度。广泛开展安全生产的宣传教育，使各级领导和广大职工群众真正认识到安全生产的重要性、必要性，懂得安全生产的科学知识，牢固树立安全第一的思想，自觉遵守各项安全生产法令和规章制度。

6.7 作业工班每周一下午例行安全学习，学习安全操作规程，安全防护知识，总结施工生产中的安全隐患，制订相应的防范措施。

七、文明施工保障措施

严格遵守国家规定有关环境保护和文明施工的规定。认真贯彻业主有关文明施工的各项要求。

加强宣传教育，统一思想，使全体职工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映，是安全生产的保证，提高员工文明施工的自觉性。

落实环境保护和文明施工现场责任区，制定相关规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。

连续皮带机在停机过程中需要对其进行清理，对皮带机运行范围内的渣土进行人工清理，必要部位采取用水清洗。