顶管机在煤矿高抽巷快速掘进中的应用研究

简要介绍顶管机的开挖掘进原理,并阐述将顶管机应用煤矿高抽巷掘进的工艺,分析对比顶管施工法与悬臂式硬岩掘进机在高抽巷掘进的成本,以及在煤矿特殊条件下应用中可能遇到的问题及解决方法。     

解决高位抽放瓦斯的施工技术

针对煤矿井下高抽巷施工综掘机钻孔技术在操作过程中因巷道距离长、钻孔技术难度大,导致综掘机工作环境不佳、工作量大的问题,提出一种煤炭领域新型全断面掘进技术,即泥水平衡顶管施工法,并简要介绍了泥水平衡顶管施工法操作流程及在岩巷采用泥浆输送系统的可行性分析,对泥浆渣石输送管道进行了设计计算并验证。     

煤矿巷道掘进特殊情况对策分析

煤矿巷道掘进作为煤炭资源开采的首要环节,其安全、可靠、高效直接影响煤矿效益,在巷道掘进中常会遇到各种特殊情况。就煤矿巷道掘进施工中遇到的过断层、过采空区、综合防突及相邻巷道扰动几种情况,结合工程实践给予一定的分析并提出对策。所述结论对煤矿巷道掘进施工有一定的指导意义。     

煤矿区智能化顶管掘进装备研制与应用

为解决现有煤矿高抽巷施工方式掘进速度慢、工作环境恶劣、施工成本高等难题,基于顶管施工工艺,采用全断面大直径破岩技术,研究矿用顶管机滚刀破岩机理,对刀具进行合理化布置;采用智能控制技术,实现矿用顶管机自动导向、自主开关机及自动顶进等功能。研制了ZDG1500型矿用智能化顶管掘进装备,在淮南张集矿进行了国内首次煤矿顶管施工的工业性试验,验证了智能化顶管掘进装备的各项参数和性能,试验结果表明:一次成孔直径为1 500 mm,单次掘进长度≥500 m,掘进速度为10~20 mm/min,并得出矿用顶管掘进机岩层阻力分布规律,可解决高抽巷施工难题。     

顾北煤矿岩巷准楔形复式掏槽爆破试验研究

目前煤炭开采对岩巷进尺要求越来越高,但是岩巷机掘法在硬岩掘进中的适用性难题一直没有很好地解决,因此,在较长时间内,钻爆法依然是岩巷掘进施工的首要选择.针对煤矿岩石巷道掘进钻爆法爆破效果不佳的问题,以顾北煤矿-648 m水平降温硐室管子道工程为研究对象,在该巷道原始爆破方案的基础上进行改进,同时结合掏槽孔角度、炮孔布置、...     

云贵地区煤矿TBM施工技术应用研究

云贵两省是我国南方重要的煤炭生产基地,初步探明贵州省南、北盘江腹地煤炭储量达330亿t,其中可就近通过水运的煤炭储量达到92亿t,急需高效、安全地开采煤炭。近年来,TBM(全断面隧道掘进机,Tunnel Boring Machine)因其高程度智能化、安全高效的优点已逐渐应用于煤矿巷道的掘进,尤其是中东部众多矿区。在立足于国内煤矿针对TBM施工进行了大量的应用研究工作之上,进行了大量调研,分析了TBM施工技术与煤矿常用的传统钻爆法和综掘法在现代化煤矿的不同类型巷道中的适用性与先进性,发现TBM施工技术因其高效的破岩方式在运输大巷等硬岩巷道施工中优势更加明显,掘支平行作业程度高,破岩时对围岩扰动较小,有利于围岩稳定,同时在长距离开拓巷道掘进时综合成本优势十分显著,且施工一次成硐,可实现一巷三用,但是对地质条件适应性较差。以贵能公司聚鑫煤矿+1 095 m运输大巷的掘进工程为工程实例,提出了满足全断面掘进机快速施工煤矿硬岩巷道特点与要求的巷道支护型式和施工技术,研发的“贵能二号”TBM在实际工程中实现了“小断面、大坡度、小转弯半径”的成功应用。将常规隧道TBM与不同采掘深度和服务年限特点的...     

马兰矿采用顶管法施工高抽巷的可行性分析

西山煤电集团马兰矿18509高抽巷为全岩断面,掘进难度大,制约了矿井的正常生产,提出了采用顶管法施工高抽巷。根据该矿18509高抽巷的实际情况,选取了施工参数,对硐室施工进行了布置并提出了施工中的注意事项,该施工方法预计可提高掘进速度,降低巷道掘进成本。     

巷道掘进施工及支护技术研究

煤矿巷道掘进及支护技术是目前煤矿开采的重要研究课题,由于煤矿井下作业条件相对恶劣,倘若煤矿巷道掘进速度较快,选择的施工设备及施工工艺不合理的话,极易造成煤矿巷道坍塌、煤帮片帮及顶板冒落等事故的发生。基于此,本文通过对煤矿巷道掘进施工及顶板支护存在的问题进行分析探讨,并结合工程实例,提出了有效的改进措施,为煤矿巷道掘进支护工作提供了有效参考。     

松散地层中水平巷道快速掘进施工法

为解决松散地层中水平巷道非施工支护的快速施工理论和施工工艺及操作方法,对松散地层中双排双层长距离输水地涵快速施工的案例进行了深入的分析,依据顶管管周的摩擦阻力、迎面阻力和顶管管段的自重等,研究了适用于松散地层中金属矿山水平巷道顶管快速施工的顶力计算和新的施工工艺、技术,并进行现场试验和各项监测,还对实测顶力与3种计算数值进行对比分析,将快速掘进施工法与钻孔爆破施工支护法进行了有关技术经济指标的对比分析,验证了快速掘进施工法的先进性、可行性和适用性。     

煤矿巷道掘进施工及支护技术分析

煤矿巷道掘进和支护施工是煤矿开采过程中的关键环节,其施工作业环境往往比较恶劣,若掘进施工速度过快,支护设置不合理,很容易造成巷道坍塌,发生严重的安全事故,因此应高度重视煤矿巷道掘进施工,采取科学高效的支护技术,优化掘进施工工艺,加强掘进和支护控制管理,确保煤矿巷道的安全、顺利开采。本文分析了煤矿巷道掘进施工和支护存在的问题,阐述了煤矿巷道掘进施工和支护技术应用,以供参考。     

煤矿用顶管掘进机半物理仿真系统

针对顶管掘进机系统结构复杂、自动化程度高、无法以实际施工培训操作手等问题,进行了煤矿用顶管掘进机半物理仿真训练系统研究。建立了顶管掘进机沿程力学模型、进水排渣模型和纠偏控向模型,通过可编程控制实现了顶管掘进机自主推进、自主导向和自动进水排渣。搭建了多传感器信息融合计算机仿真系统,并进行了各种工况及外部突发响应下的自主推进稳定性测试。结果表明,半物理仿真训练系统可有效模拟顶管掘进机运动过程,自主推进算法稳定可靠,可用于培训顶管掘进机操作手,对于顶管掘进机在煤矿的推广应用具有重要作用。     

城市快速主干道下的顶管施工技术

简要介绍了北京市长安复线热力工程中穿越二环主路的热力隧道的顶管施工技术，介绍了顶管施工方案的选择，并采用经验公式进行了顶进过程中顶力计算，介绍了顶进系统和顶进施工的工艺要求。在城市中，由于地上地下各种建构筑物和地下管线等复杂城市环境影响和限制，合理选择施工方案才能保证工程安全顺利进行，工程成功的穿越了二环主路，对类似隧道施工有一定的借鉴意义。     

黏性土环境中矩形顶管施工的室内试验研究

顶管施工过程中会引起地表土体变形。通过室内试验研究了黏性土环境中矩形顶管施工对地表土体产生的影响。在是否注浆以及顶进管道附近是否有既顶管道的条件下,通过测试系统获得试验过程中的顶力和土体竖向变形变化情况。试验结果表明:顶管顶进过程中,初始顶力均比较大,随后均迅速减小,最终趋向一个稳定值;表层土体变形以沉降为主;新顶进顶管对既有顶管管道上方土体产生影响,但影响有限;既有顶管的存在能减小所需要的顶力,也能减小顶进管道上方的土体沉降;注浆可以有效减小顶管顶进阻力,也能减小土体的沉降。试验结果可以有效指导矩形顶管的施工。     

基于水力割缝的高瓦斯煤层掘进工作面强化增渗技术与实践

以山西省潞安一缘煤业150112试验工作面运输巷的掘进为工程背景,基于GF-100型超高压水力割缝设备,分析了煤巷掘进工作面高压水力割缝强化瓦斯抽采的技术原理。将高压水力割缝工艺与高瓦斯矿井煤巷的安全、快速掘进有机结合,提高了掘进工作面煤体的渗透特性,增强了瓦斯抽采效果,形成了基于水力割缝的高瓦斯煤层掘进工作面强化增渗技术工艺体系,并在试验工作面煤巷掘进中进行了应用。结果表明:①将高压水力割缝工艺应用于高瓦斯矿井煤巷的掘进作业,解决了使用常规方法施工措施钻孔工程量大、抽采周期长的问题;②在采用水力割缝作业期间,瓦斯抽采量提高了2.36～2.4倍,平均日进尺提升了近2.5倍。     

高水压顶管隧道管节修复装置的设计与应用

以富春江顶管工程为例,介绍了一种可快速拆卸的用于深埋顶管隧道对管节局部破损进行修复的装置。装置结构简单、紧凑,易于在圆形截面的隧道中进行快速拼装。该装置最高耐水压力0.8 MPa,可对地下水位以下30~80 m顶管隧道中出现沿轴线长0.4 m环状破损的管节进行注浆修复。这种设计能够有效解决深埋顶管隧道小面积局部破损、小范围漏水涌砂等问题,为深埋顶管等方法构筑的圆形隧道提供应急修复保障。     

非开挖定向技术在铺设不同材质污水管中的应用

非开挖技术在市政工程管网建设中已得到成功广泛的应用。传统非开挖定向拉管技术主要针对抗拉强度较好的钢管、PE管施工,且多为电力、电信套管或压力管等,标高要求不严,但在非压力污(雨)水管铺设时,除标高控制严格外,污水管网的材质也是多样化的设计,给传统非开挖施工提出了难题。针对PE管柔性好,HDPE管抗拉、抗压强度差,小口径砼管不适用顶管施工等特点,采用非开挖定向技术新工艺施工,取得了很好的效果。     

煤矿巷道掘锚一体化快速掘进技术研究

为了加快巷道掘进速度,缓解矿井采掘失调的局面,研究了煤矿巷道掘锚一体化快速掘进技术,加工设计了掘锚机施工辅助设备,主要为液压顶篷、煤壁落煤阻挡装置及掘锚机进刀路线,基于掘锚机技术特征,研究了掘锚机施工工艺流程和巷道支护工艺优化流程,并进行了工程效果实践分析.研究得出,煤矿巷道掘锚一体化快速掘进技术提升了临时支护的可靠性...     

土压平衡顶管机在大直径曲线段隧道施工中的应用研究

以郑州市南三环东延线高压输电线路改造工程——曲线段大口径隧道顶管施工为例,对土压平衡顶管机在曲线段大口径隧道施工中的应用进行研究。介绍了土压平衡顶管原理与施工方法,阐明了土压平衡顶管机的施工难点及克服措施,论述了土压平衡顶管机在大直径曲线段城市地下工程中的应用。     

马丽散超前顶板注浆加固技术在“三软”突出煤层中的应用

在三软突出煤层巷道沿底掘进过程中,采用新型注浆材料马丽散对巷道顶板进行超前加固,有效地防止了因顶煤冒落造成的瓦斯超限,保证了施工安全,加快了掘进速度。该注浆方法施工工艺简单、反应快速、效果明显,具有很好的推广价值。     

超浅层顶管工作井建井技术

在顶管施工中,千斤顶的支座需要巨大的反力支持,这些反力是由工作井的侧壁以及壁后土体提供的。对于超浅层顶管工作井,由于侧壁后土体高差小,提供的反力有限,这就成为超浅层顶管工作井设计施工的一个难点。以实际工程为例,详细介绍了超浅层顶管工作井施工工艺,其中包括预注浆加固、环梁施工方法以及逆作法的施工要点等。