郭晓胜，周长宽，崔国岗，傅 鑫，丁自伟，王威钦

(1.陕西正通煤业有限责任公司，陕西 咸阳 712000；2.西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054；3.西安建筑科技大学 资源工程学院，陕西 西安 710055)

TBM作为世界上最先进的全断面隧道掘进机，近年来在煤矿工程建设中逐渐得到广泛应用[1，2]，与传统钻爆和综掘工法相比[3-8]，具有施工效率高、造价低等显著优势。据统计，目前全国仅有11座煤矿应用TBM，如山东新巨龙煤矿、淮南张集煤矿等巷道工程建设。在煤矿领域也仅应用于施工浅部平硐、斜井或立井联合布置等地质条件[9]，但在深部立井开拓煤矿巷道中应用案例十分罕见。这主要是由于深部立井开拓对于TBM设备的特殊要求，即设备尺寸重量必须满足井筒要求，巷道断面也必须满足TBM大尺寸部件的运输需要。其次，在深部开采条件下，岩层地应力较高，围岩易发生较大变形破坏，进而造成TBM卡机事故[10，11]。深埋复杂地层煤矿巷道开挖对围岩产生较大扰动，容易引起应力集中，造成巷道围岩失稳。深部煤系地层开挖过程中，往往还需穿过复合地层，当穿越高地应力的煤系软弱沉积岩层时，高地应力与软弱围岩就构成了围岩产生大变形破坏的基本条件，容易导致TBM设备卡机灾害，这也是制约深部复杂地质条件矿井TBM掘进潜力的主要因素之一[12，13]。可见，TBM一般适用于中硬岩体，在围岩稳定条件下效果较好，而在深部复杂地质条件下，掘进设备参数适应性设计还需结合工程实际开展诸多研究工作[14-17]。……