深井特厚冲积层冻结法凿井井壁结构设计

赵固二矿西回风立井穿过以黏土层为主的冲积层厚度704.60 m,采用冻结法施工,冻结深度783 m,穿过的冲积层厚度和冻结深度均位居国内前列;如何科学地进行井壁结构设计,成为能否保证井筒工程质量的关键。结合工程实际,阐述了深井特厚冲积层冻结井筒井壁设计过程及井壁结构设计关键技术。     

深厚冲积层钻井井壁结构设计

朱集西煤矿矸石井采用钻井法施工,如何进行科学合理的井壁结构设计成为保证井筒施工质量的关键。该文从设计过程中设计参数的选取,影响井壁结构设计的各种因素入手,阐述了深厚冲积地层钻井井壁设计过程,为井筒安全顺利通过深厚冲积地层打下了坚定的基础,供东部地区深厚冲积层钻井井壁结构设计参考。     

深厚冲积层冻结法凿井井壁设计中冻结压力取值探讨

我国冻结法凿井井筒先后穿过500m、600m、700m冲积层,现有规范只有小于500m冲积层的冻结压力取值方法。冻结压力是外层井壁强度和厚度设计的主要计算荷载,研究确定大于500m冲积层冻结压力标准值取值,对外层井壁科学合理设计和井壁安全施工具有重要的理论和现实意义。文章基于国内对深厚冲积层冻结井冻结压力实测结果分析研究,提出大于500m深厚冲积层冻结井外层井壁设计中冻结压力标准值取值方法,可供外层井壁结构设计和施工参考。     

双层钢筋混凝土冻结井井壁结构可靠度分析

依据作用于冻结井井壁结构上荷载，以及井壁结构抗力的统计分析，利用极限状态方程，由“ＪＣ”法校准了冻结井井筒结构的可靠性指标，并分析了影响井壁结构可靠度的主要因素，参照《建筑结构设计统一标准》（ＧＢＪ６８－８４），给出了设计钢筋混凝土冻结井井壁结构设计的概率极限状态表达式。     

深井冻结井壁壁座设计的新问题——负摩擦力

壁座是支承井筒的基础,目前设计壁座时,不论采用何种施工方法,都假定壁座只承担其上部井筒的部分重量,井筒的其余重量靠摩擦力传给与井壁紧密接触的围岩。本文认为用冻结法施工井筒时,这种假定是错误的。作者指出在冻土段内的井筒,当冻土融化下沉时,围岩不但不能支承井筒,相反,在下沉过程中还将传给井筒向下的负摩擦力。文中提供了某冻结法施工的井壁壁座下的压力,在冻土融化过程中的变化情况的实测资料。并用理论公式推算了负摩擦力的量值,推证出基岩中围岩对井筒的正摩擦力计算公式。对于在设计冻结法施工的井筒时,应如何正确地选择壁座位置的问题也提出了建议。     

深冻结井筒竖向可缩井壁的设计与施工技术

论文针对深厚表土层冻结法施工的立井井筒可能因竖向附加力作用而发生破裂这一技术难题,根据设计原则研制了一种深冻结井筒竖向可缩井壁结构。详细叙述了该井壁结构的制作方法和现场施工技术,并在丁集矿三个井筒中得到了成功应用,可为新井建设中的新型井壁结构的设计和施工提供参考依据。     

亭南矿井基岩冻结井壁设计浅析

亭南矿井主、副立井井筒施工中需穿过巨厚的白垩系下统洛河组强含水层,经反复论证,最终确定采用全深冻结法施工。阐述了基岩冻结井壁结构特点和内、外壁荷载取值的特殊性,介绍了该矿井基岩冻结井壁设计情况,为我国西部地区基岩冻结井筒设计和施工提供了经验。     

深厚砂层斜井井筒沉降变形与监测技术分析

近年来我国西部冲积层地区开始有大量矿井采用斜井井筒冻结法施工并运营,由于冻结作用和运营期间水位下降等原因,均产生一定的井筒沉降变形,导致大长度斜井因不均匀沉降而造成井壁破裂的现象时有发生。针对此问题,本文以在深厚砂层中采取冻结法施工的榆林袁大滩副斜井为例,对斜井冻结法施工和运营过程中产生的沉降展开分析,通过对常用监测手段进行分析比选,进行监测方案设计。研究成果对于了解冻结施工的斜井沉降变形机理、设计沉降监测方案具有重要意义。     

万福矿井主井井筒施工方案及井壁结构设计

万福矿井主井井筒穿过特深厚不稳定冲积层,必须采用特殊凿井法施工。设计采用井筒全深冻结法施工方案,双层现浇钢筋混凝土井壁结构,并在600m以深井壁结构中使用高强度钢纤维混凝土,确保井筒安全高效施工。     

西部矿区含水软岩地层冻结立井井壁修复技术研究

井筒是矿井的咽喉,矿井所有煤炭提升和人员、设备、材料、矸石升降及矿井通风等均需通过矿井井筒完成,具有投资大、建设周期长、服务年限长、矿井投产后维修困难等特点。结合我国西部地区立井井筒施工所穿过地层特点,分析、总结井筒冻结、井壁结构设计、井筒施工技术等关键技术,成功实施了神华集团杭锦旗能源有限公司塔然高勒矿井冻结断裂井壁修复工作,相关成果可供类似井筒设计、施工参考。     

煤矿立井井筒装备设计与施工中的常见问题及对策

煤矿建设过程中,主井、副井、风井井筒装备安装都是重要的节点工程。在煤矿立井井筒装备设计和施工中,投资多少要考虑,质量、安全和使用寿命也应考虑。结合工程实际和施工经验,对煤矿立井井筒装备设计和施工中存在的一些问题进行了分析,提出了解决问题的办法和建议。     

深部矿产资源开采矿井建设模式及其关键技术

深部矿产资源开采是我国资源持续供给和保障经济高速发展的重要物质支撑,井巷工程作为进入深部开采的安全通道是进入深部开采的咽喉,因此,深部矿井建设关键技术是实现深部矿产资源开采的重要技术支撑。基于深部矿产开采矿井工程设计与装备制造先行的理念,深部矿井建设模式、优化设计与理论、矿井建设技术与智能装备、智能监控技术体系、矿井建设与生态环境互馈等方面亟待取得突破。系统分析了矿井赋存地质条件探查、数据融合反演与透明化重构技术及其亟待攻克的科学问题;梳理了深部矿井井巷优化设计方法、建设模式、建井提运装备的发展现状和面临的难题;基于深部井巷围岩"应力调控-改性-支护"理念,提出了围岩应力调控技术,地面预注浆加固、抗渗、降-隔-保温技术等围岩改性技术,以及矿井工程支护结构等围岩控制理论与及其关键技术;提出了深井智能掘进装备与智能控制系统研发体系,梳理了机械破岩掘进装备制造与发展趋势,从高效破岩与排渣、装备构成与空间优化、精确智能钻井控制3个方面分析了上排渣竖井掘进机设计与制造亟需攻克的科学问题与技术难题;围绕破岩掘进复杂工序智能监控、围岩与井壁结构稳定智能监控、井筒内运行设备智能监控,提出了深部矿井全生...     

混凝土强度提高系数在井壁结构设计中的研究与应用

文章针对新的《混凝土结构设计规范》要求,合理地提出厚壁圆筒结构物在二轴受压和三轴受压下,采用以概率理论为基础的极限状态设计法,用分项系数进行设计,且结合工程设计本身具体因素,给出了混凝土强度提高系数的取值关系。其在深厚表土层冻结法井壁设计过程中,对井筒的施工进度、安全、经济效益都有着重要的指导意义。     

近距离立体交叉巷道掘进施工中爆破作业的精细化管理

针对蛤蟆沟煤业新建主斜井井底清煤平巷与11#煤甩车场巷道近距离立体交叉巷道施工过程中,爆破震动对巷道围岩的完整性破坏和巷道支护体强度损失问题,通过提高钻眼、爆破质量保证巷道成型质量和施工安全,对爆破作业过程中的爆破设计、施工组织实施了精细化管理,取得了较为理想、安全、可靠的施工成效。     

太湖地域百米厚层表土冻结法凿井实践

风井选择位置地点第四系垂深95．93m，总涌水量10．92m^3/h。原设计选用填砂袋打止浆垫方法凿井，实际施工失败。后改为冻结法凿井取得成功，阐述了冻结孔布置、冻结时间及冻壁强度及井壁质量影响因素4个方面的问题。总结了冻结法施工的一些成功因素。     

含水不稳定基岩段新型单层冻结井壁结构及抗渗研究

单层井壁较我国普遍采用的双层井壁结构形式有施工工期短,成本低等优点。提出了在煤矿立井穿过含水不稳定基岩段时,可采用单层井壁结构。针对单层井壁存在施工冷缝且受到地下水压力和多向应力的作用出现渗(漏)水的问题,研制出了一种用膨胀混凝土和类S形接茬方式浇筑的新型单层井壁结构形式。根据相似理论进行了井壁结构模型设计和模型试件的加工制作,并做了相关的模型试验。研究结果表明,此种新型单层冻结井壁在环向压力和竖向压力共同作用下的抗渗性能良好,所以单层冻结井壁在井壁结构施工中具有一定的可行性。     

超深竖井建设基础理论与发展趋势

简述深井开采定义及其需要考虑的因素,借以区分"深井开采"与"深竖井"定义,包括不同国家对超深井开采界定深度,提出深井开采应注意的关键问题:采动地压与调控、降温技术;总结国外不同国家深井开采生产基本情况与深竖井建设情况,分析不同国家深井开采存在的区别;对当前我国在(拟)建深井矿山进行统计、总结,当前我国超深竖井建设主要在黄金、有色与铁矿行业,建设深度主要集中在1 500 m;与国外相比,我国深井开采矿山矿石种类单一、矿石品位较低。在超深竖井理论分析方面,分别从超深竖井井筒围岩应力解析、井筒断面结构设计、井壁支护结构等方面,详细介绍当前理论与设计存在的问题,提出目前我国超深竖井建设需要解决的核心理论与关键技术。在超深竖井建设技术方面,分别从凿岩爆破、综合化机械施工、吊盘以及钢丝绳提升等方面,详细叙述我国超深竖井建设存在的问题。针对复杂应力环境下超深竖井井筒围岩稳定性控制,提出(类)椭圆形井筒结构及释能井壁支护形式;系统介绍了凿井设备、吊盘以及钢丝绳等研究进展,为我国超深竖井建设提供借鉴。     

立井施工新型吊盘稳盘装置的研制与应用

立井井筒施工,吊盘是必不可少的施工设施,吊盘的稳定与否对施工安全至关重要.文章介绍了两种传统吊盘稳盘装置在使用过程中存在的问题,针对存在的问题,设计了一种新型吊盘稳盘装置.重点介绍了新型吊盘稳盘装置的结构、工作原理和使用性能.     

斜井流沙层段的支护设计与施工

针对煤矿钻掘斜井时遇到流沙层的情况，分析了当前采用的施工与设计方法。根据实践提出了经济可行的过流沙层的常规施工方法，并指出了施工中应注意的关键问题     

利用钢井壁及千斤顶强制下沉通过竖井流沙层

介绍了利用钢井壁及千斤顶强制下通过坚井流沙层的施工过程,论述了从钢井壁的设计、组装到钢井壁下沉通过流沙层的施工方法,并分析了钢井壁下沉过程中几种容易出现的故障处理。实践表明,采用该方法通过竖井流沙层施工成功率在95％以上。