1.2　研究意义

1.煤矿斜井盾构地下拆解是煤矿新井盾构法建设的需要。

盾构施工煤矿长距离斜井，创新煤矿斜井建设模式，对于促进我国深层煤炭资源开发具有重大意义。

由于盾构机总长超过200m，总质量超过1000t，在一次成型的斜井中，如何安全快捷地将已经完成施工任务的盾构拆解、外运并拼装再利用，使斜井快速投入运营，争取实现矿区效益最大化，需研究煤矿长距离斜井盾构原位地下拆解及配套技术。

2.开展盾构可拆解结构形式的研究是安全、快速、高效进行盾构地下拆解的前提。

盾构法在国内城市轨道交通领域应用较为广泛，并且在铁路、公路、水利以及城市管道等领域的建设项目中也得到了推广应用。盾构无论是硐外拆解或是在扩大硐室拆解，通常采用大部件整体吊装的方法，在大吨位吊机的配合下，逐块顺序拆解。而进行煤矿斜井盾构的地下拆解，受环境条件、空间条件、作业条件、地质条件、设备条件等多方因素的限制，直接进行大部件的吊装拆解困难重重。

开展盾构可拆解结构形式的研究，其目的是在盾构设计制造的初期，将分块设计理念植入到盾构结构设计中去，在盾体、盾壳、刀盘等关键部件的设计中，研究合理的分块模式，满足盾构在倾斜姿态下有限空间内安全、快速、高效拆解的要求。该项技术是实现盾构地下拆解的前提。

3.盾构拆解区域地层加固技术是盾构拆解安全顺利进行的有效保障。

在软岩深埋煤矿斜井中，作用在盾构上的水、土压力较大，为保证盾构拆解的安全，必须依据拆解区域围岩的水、土压力分布规律，采用针对性的地层加固技术和工艺，对围岩进行必要的加固，以达到稳固围岩、稳定工作面和封堵地下水的目的，为盾构的安全拆解提供有效保障。

该项技术研究将总结出盾构拆解区域地层加固配套技术，不但能安全稳妥的保障盾构的正常拆解，也能在其他盾构建设斜井项目中得以推广应用。

4.开展盾构拆解段管片受荷特性及相关理论分析，研究综合处置技术，是确保斜井质量和使用安全的技术支撑。

盾构拆解过程中，纵向推力的释放将引起管片结构纵向力学变化，导致管片结构受力状态发生变化，并引起管片结构的纵向位移，影响管片接缝防水能力。在大埋深富水条件下，将引起管片接缝渗漏水，甚至形成涌水通道，严重影响斜井质量及斜井运营期间的使用安全。因此，研究在盾构拆解过程中，斜置管片结构的纵向卸载对管片结构受力及变形的影响，分析盾构拆解卸载对邻近管片变形及管片接缝防水的影响规律，结合管片结构稳定及接缝防水等方面的标准要求，提出盾构拆解影响区域管片加固综合处置技术，是确保斜井质量和使用安全的技术支撑。

通过对盾构拆解段管片受荷特性及处置技术的研究，将填补国内外斜置管片受荷特性理论研究及其处置技术的空白，取得的研究成果有助于解决斜井盾构原位拆解核心技术和关键性理论问题，推广应用前景广阔。

5.煤矿斜井盾构地下拆解专用装备研制，是实现安全、快速、高效盾构原位地下拆解的有效途径，对提升国内装备制造企业的科技创新能力，有着积极促进作用。

在煤矿斜井中进行盾构地下拆解，拆解区域空间狭小，待拆解部件多、吨位大、体积大，传统的拆解吊装设备难以满足拆解要求。因此，需要研制煤矿斜井盾构地下拆解专用装备，实现盾构的安全、快速、高效拆解。

盾构属于大型非标产品，盾构及其配套装备均需根据作业环境、工作需求、设计工艺、操作特点等条件，实施“量身定做”。长期以来，盾构的关键部件及配套装备仍沿用国外厂商的成型设计。依托项目的独特需求，通过煤矿斜井盾构地下拆解专用装备的研制，形成拥有核心技术和自主知识产权的专用装备，可提升国内装备制造企业的科技创新能力，增强装备制造业综合实力，提高国际竞争力。

6.制定煤矿斜井盾构拆解规程，规范拆解工艺。

盾构法尽管在国内应用较为广泛，但盾构技术规程基本都集中在盾构设备的组装与调试、盾构掘进施工、管片拼装、壁后注浆、施工安全、卫生与环境保护、盾构隧道风险管理等方面。煤矿斜井硐内拆解的研究在国内刚刚起步，尚无相关的规程可供参照。

通过研究，制定煤矿斜井盾构拆解规程，规范拆解工艺，为煤矿斜井盾构地下拆解施工提供一个行之有效的参照依据，也可为类似工程提供借鉴，能够最大程度地节约社会资源，进而促进行业又好又快的可持续发展。