回风立井井壁变形监测及破裂治理技术

立井混凝土井壁在第四系底界位置破裂是我国黄淮海地区典型的井筒地质灾害之一。兖州矿区某矿回风立井具有井壁破裂的典型地质条件。2015年8月,发现该井筒井壁应变监测数据异常;随即现场查看,确认井壁发生了破裂。参考兖州矿区多达13个立井井壁破裂治理经验,该井筒井壁破裂治理采用了"加固+卸压"的治理思路,具体采用了"开卸压槽+井壁井圈加固+壁后注浆加固"的综合治理方案。经过及时有效的治理,避免了安全事故发生,治理效果较好。     

立井井筒内壁加固的机理分析

立井井筒的破裂严重威胁矿井的安全生产。从井筒内壁加固立井是治理和预防井壁破裂的措施之一。基于弹性理论,推导得到了立井内壁处各应力分量的表达式,分析了内壁加固对各应力分量的影响,探讨立井井筒内壁加固的作用机理,并结合工程实例对内壁加固效果进行了定量分析。计算表明内壁加固使立井体内竖向应力减小,从而提高了立井的安全储备。内壁加固可通过组装压力钢板得以实现,其施工简单、占用井筒时间短、费用低廉,但需确保压力钢板对立井内壁的压力作用须达到指定设计值。研究结论为立井井壁的内壁加固提供理论依据。     

卸压法在刘园子矿副立井治理中的应用

刘园子矿副立井井壁出现粉化破裂点,且井筒内有较大的渗漏水现象,矿井生产存在严重的安全隐患。通过对井壁破裂原因分析,提出采用卸压法进行井筒治理,采用井圈加固井壁破裂段、中深孔双液壁后注浆堵水加固漏水段井壁、在井壁严重破坏段设置卸压槽的综合治理方案。后期监测结果显示治理效果良好,为矿井生产提供了一定的安全保障。     

长城矿副立井破坏分析与抢险治理技术

长城矿业公司基建副立井出现了严重的井壁破坏,造成井筒建设停产.通过分析,认为井筒通过7号煤小窑采空区是井筒破坏的主要原因.为此有针对性地实施了"密集井圈 卸压槽 壁后注浆 锚杆加固"为主的抢险工程,井筒目前正常提升,取得了良好的治理效果,并且丰富了井壁破坏治理措施.     

立井井筒非采动破裂的遗传-支持向量机预测模型

选取表土层厚度、底板含水层厚度、底板含水层水位速降、井筒外径、井壁厚度、井筒投入使用时间6个立井井筒非采动破裂的特征属性作为判别因子,以工程实测数据作为学习样本,利用遗传算法优化支持向量机参数,建立了煤矿立井井筒非采动破裂的遗传-支持向量机预测模型,并对工程实例进行测试。研究结果表明,该模型预测精度高,回判估计的错误率低,为快速准确地预测立井井筒非采动破裂提供了一种新的方法和途径。     

恒源煤矿副井井壁破裂综合治理技术

立井是煤矿的咽喉,井壁的破坏,给煤矿安全生产带来了极大的威胁.在分析井壁的破坏原因基础上,结合矿井生产实际,恒源煤矿副井井壁破裂治理实行抢修加固堵水、井壁开槽卸压两步治理方案,采用围岩加固、注浆堵水、井壁开槽综合治理技术,既减小了对煤矿生产的影响,又为观察研究井壁破裂原因、采取有效措施赢得充裕的时间,目前井筒修复成功,效果显著.     

立井井筒井壁修护加固技术研究与应用

由于立井井筒所处环境复杂,在长时间承压受力、渗水等作用下破损尤为严重。以张双楼煤矿主井井筒修复加固治理实例为背景,通过技术方案试验验证,研究复杂条件下井壁修护加固技术,采用新型注浆治水材料配合井圈加固复合修复方案,实现了井筒治水和井壁的有效加固,防止井筒进一步破裂,为矿井安全生产奠定了基础。     

西部地区立井井壁-围岩共同承载理论与井壁设计原则

随着西部地区立井井筒建设需求的日益增多,基于西部地层特性的立井井壁设计理论与方法是保证井筒工程经济性和安全性的重要前提.通过研究西部井筒地质特性与围岩特性,获得了基于"弹-黏-脆-塑性"蠕变围岩卸载解析解的数值计算方法,并得到了围岩应力-应变空间分布与时间演化规律.考虑复合井壁结构特征,提出了井壁-围岩共同承载理论和井...     

义桥煤矿立井井筒涌水机理与注浆封堵技术

针对义桥煤矿复杂水文地质条件下深厚表土层立井壁破裂、井筒涌水严重,采用单液及双液水泥、水玻璃多次封堵无效的技术难题,结合井壁破裂理论中的施工质量说和竖直附加应力说,分析了义桥煤矿主副立井井壁涌水特征及变形破坏机理,在此基础上,研究了高分子化学材料马丽散N注浆封堵涌水、加固围岩机理,并制定了主副井筒表土段壁间注浆、基岩段壁后注浆的钻孔布置与施工工艺,并对注浆量、注浆压力等进行了过程监控,对井筒涌水量进行了长期监测,实测涌水量已小于0.05 m3/h,达到了防治井壁破裂、封堵涌水、稳定含水层水压的目的,缓释和抑制了井壁附加压力。     

越界开采引起既有井筒垮塌的力学分析及修复实例

以某煤矿副立井井筒垮塌事件为背景,分析了立井井筒垮塌机理和修复方案。研究表明造成副井井筒垮塌主要是由于邻近小煤矿越界开采引起。结合越界开采扰动分析,建立了井筒力学模型,分析了立井井筒在均匀地应力和非均匀地应力作用下的受力情况,随不均匀侧压系数β增加,井筒不同应力极值位置处的应力差会增加,降低井筒的极限承载能力。利用FLAC-3D建模再现了越界开采引起的破坏过程,研究了不同保护煤柱尺寸条件下井筒变形和受力情况,指出当煤柱小于60 m时井壁变形加剧、趋于破坏。给出了采用水泥粉煤灰注浆和重造围岩方式对垮塌井筒进行修复的加固方案,修复后井壁应变监测表明修复后的井筒稳定性良好。     

煤矿立井井筒非采动破裂预测

利用组合技术对KNN算法进行改进，并将其应用于煤矿立井井筒非采动破裂的预测.选取表土层厚度、底板含水层厚度、底板含水层水位速降、井筒外径、井壁厚度和井筒投入使用时间作为井筒破裂的特征属性，以工程实测数据作为训练样本，建立基于组合技术的KNN预测模型，并使用测试数据对模型进行测试.实验结果表明，该模型预测精度较高，错误率很低.     

新建井筒井壁可缩层材料的研究

 受新建井筒运行环境、服务年限的要求，新建井筒井壁可缩层材料要求有较好的可缩性和防腐耐用性。本文通过实验测试和研究证明，橡胶材料是新建井筒井壁可缩层的理想材料，比松木木砖具有更大的优点。该新型材料在平煤四矿新建抗变形井筒中得到了实际应用，取得了良好的技术效果。     

杨柳煤矿中央风井装备期间通风方案设计及调整

杨柳煤矿基建矿井主要通风机投入运行后,在装备风井井筒和拆除风井井架期间,充分考虑了各方面因素,创造性地提出通过构筑地面临时风道措施,利用主井回风,副井进风,在不影响井下正常掘进生产的同时,确保了风井装备期间的通风安全,大大缩短了矿井建设工期,为寻求解决基建矿井在风井装备和井架拆除期间的通风安全提供了可供借鉴的新思路。     

链箅机水冷上托轴改造实践

针对链箅机水冷上托轴频繁发生损坏情况,经分析研究,采取了有效措施加以改进,提高了通水轴的结构强度,改善了轴的润滑条件,消除了热膨胀对水冷上托轴的破坏性影响,延长了水冷上托轴的使用寿命.     

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。     

深井井筒装备与矿井通风

冬瓜山铜矿为千米深井矿山,其井筒装备和通风系统设计均有较高要求。本文研究了国内外矿山在刚性罐道井筒装备研究和设计上取得的技术进步．指出锚杆固定罐道梁和方型钢罐道等先进技术在大团山副井中的应用与效果,研究了流线型罐过梁在国外的研究成果,指出冬瓜山铜矿副井宜优先采用流线型罐道梁,并预测了通风节能效果。     

热敷玻璃钢片材加固钢罐道耐腐蚀、耐磨损试验研究

针对立井井筒装备腐蚀严重的现状,研制了一种新型的玻璃钢复合材料罐道。通过复合材料罐道耐腐蚀试验,指出热敷有玻璃钢材料井筒罐道的耐腐蚀性能能够满足煤矿井筒环境使用要求。同时,通过磨损试验,提出了复合材料罐道中玻璃钢板的最小厚度,其耐磨损寿命与耐腐蚀寿命同步,都能达到30a以上,从而减少了井筒装备的更换,可节约大量时间和资金。     

矿山溜井磨损因素分析及加固措施

分析了影响溜井磨损的因素,并提出降低溜井磨损速度和延长溜井使用寿命的方法及加固措施。     

充填法开采矿体三维模型构建及井筒稳定性分析

采用3DMine-Rhion-Griddle-FLAC^3D耦合构建矿区三维模型,研究了矿体回采过程中井筒变形、应力、塑性区变化规律,并对开采过程中井筒变形进行实时监测以分析验证井筒稳定性。结果表明,基于3DMine-Rhino-Griddle-FLAC^3D分析方法,可以对采矿过程中井筒稳定性进行有效分析; 矿体回采结束后,仅在采场周围区域产生较大变形量,井筒变形量均小于10 mm; 采场周围均出现了明显的塑性破坏,但塑性区范围仅存在于采场附近,并未延伸到地表及井筒周围,井筒周围基本处于原岩应力状态。