深部高温矿井大断面岩巷TBM智能掘进技术——以“新矿1号”TBM为例

我国中东部众多矿区相继进入深部开采,面临着采掘接续紧张的突出问题。大断面岩巷TBM掘进以其智能化程度高、作业安全、掘进效率高等特点已逐渐应用于浅部矿井,在深部矿井中却应用极少,匮乏建设经验。因此,为研究深部矿井岩巷TBM智能高效掘进技术,提升深部矿井机械化、智能化建设的水平,山东新巨龙煤矿研发了大断面岩巷TBM智能掘进系统("新矿1号"),系统集成了掘进、出渣、支护、除尘、通风、降温、导向、防爆、防冲等技术于一体,实现了深井直径6.33 m硬岩巷道智能掘进、掘进时锚杆自动化施工、掘支平行作业等技术。基于此,综述了深部高温矿井TBM全断面硬岩掘进机应用的关键技术,主要包括:(1)适用于深部高温矿井的岩巷TBM掘进装备建造模式;(2) TBM大尺寸部件的大埋深、长距离运输与安装技术;(3) TBM智能掘进技术;(4)深井超大断面安装硐室和掘进巷道围岩稳定性控制技术;(5)深部高温高地应力矿井TBM智能掘进综合保障技术,包括:TBM通过高应力软岩破碎带等不良地层的地质预报、降温、除湿、降尘等技术。旨在通过论述该设备的研发和应用过程,提出深部矿井硬岩TBM掘进的难点和解决方法,为类似矿井采用T...     

淮南煤矿深部岩巷掘进用爆破器材优化

根据炸药爆炸理论，通过对煤矿用爆破器材现状分析和淮南矿区实际使用的爆破器材性能测试，优化出淮南煤矿深部不同条件下岩巷掘进用爆破器材的品种，简要介绍了现场使用情况和效果。     

煤矿深部大断面岩巷TBM掘进围岩支护研究

新巨龙能源有限责任公司二水平北区回风大巷采用TBM盾构机施工过程中,掘进工作面巷道围岩松软易破碎,围岩变形严重,同时还受到煤层顶板含水层的影响,给掘进工作面掘进效率与安全生产造成了较大影响。笔者以深部岩巷围岩破碎严重条件下二水平北区回风大巷的支护作为研究对象,通过在盾构机顶护盾及左上与右上护盾的下方增加钢筋排仓存放钢筋排,并对巷道现有支护方式进行改良,确定了钢筋排+锚网索喷的支护方式。对比分析了支护方式改造前后围岩变形量,支护方式优化后巷道围岩变形量显著降低,取得了良好的工程应用效果。     

矿井建设施工掘进设备的选型方法

针对矿建施工的特殊条件,提出掘进设备选型的几个关键要素。具体介绍了截割功率的推导过程,并与凿岩机的选型进行类比。总结了液压钻车凿岩机的选型参数,同时提供了几种常用的掘进设备后配套方案,为矿井掘进设备的选配提供了依据。     

新型岩巷快速掘进成套设备应用浅析

重点分析了以进口MK3岩巷综掘机为主的岩巷快速掘进成套设备在安徽淮南矿业集团潘二矿南翼胶带机石门的应用,阐述了成套设备与施工工艺的特点、MK3岩巷综掘机的适用条件等。通过采用以MK3岩巷综掘机为主的新设备,实现了岩巷掘进施工工艺的突破,应用前景非常广阔。     

721-3矿井岩巷掘进光面爆破的应用

通过对721-3矿井岩巷掘进光面爆破的应用,总结了掏槽眼、周边光爆眼的各种施工、爆破相关参数、施工实践经验、体会等。     

浅谈提高岩巷掘进速度

为提高岩巷掘进速度,改革了爆破工艺和辅助工艺与设备,掘进月进尺提高了45%.     

煤矿岩巷TBM适应性与新技术发展

全断面掘进机（TBM）在煤矿岩巷掘进逐步得到推广应用,但TBM机型设计适应性不足已成为影响TBM掘进煤矿岩巷掘进效率的主要原因。通过对比分析煤矿巷道常规使用的掘进技术与TBM掘进技术,得出TBM应用于煤矿巷道掘进时必须考虑巷道围岩条件的差异化和需求特殊化。煤矿TBM的设计要基于机型的特点,结合煤矿岩巷的施工条件进行设计。针对煤矿岩巷工程的施工难题研发出了特有的“V型推进”系统,实现巷道小转弯半径施工;采用与TBM配套的“超前探测”技术进行超前地质预测,通过强化TBM的初期支护能力、加强脱困能力等设计来应对不良地层;基于“排水+堵水”处理思路,形成TBM掘进巷道的超前注浆封堵方式的防突水技术;通过在TBM刀盘、盾体内搭载的气体实时监测系统,开发了TBM巷道防瓦斯突出技术;进行了高地温施工环境下,TBM关键部件冷却、刀盘喷雾通风等针对性设计。创新技术在“贵州贵能聚鑫煤矿”、“四季春煤矿”、“平煤首山一矿”、“山西惠源煤矿”等矿井进行了应用并取得成功。随着煤矿未来开采所面临的更复杂严峻的工况,矿用TBM未来也将朝着强机动性、地质适应性、支护多样性、设计系列化、行业标准化、掘进体系智能化等方面...     

浅谈如何提升煤矿岩巷掘进效率

该文针对如何提升岩巷的掘进速度展开讨论,以便可以寻觅可靠解决手段,实现采掘平衡的目的,从而保障企业的高效发展。     

TBM施工煤矿深埋硬岩巷道围岩稳定性分析及工程应用

针对首次立井煤矿TBM掘进硬岩巷道工程应用实际,进行了巷道围岩稳定性分析和施工信息化监测,并采用ABAQUS有限元数值软件研究了巷道围岩位移场、应力场和塑性区的分布规律,分析了拟定支护方案的巷道围岩稳定性。结果表明,巷道顶部的最大下沉量为33.26 mm,巷道围岩的塑性区范围为0.8~1.2 m。确定支护方式为锚网支护。在试验巷道掘进过程中,进行了围岩内部裂隙发育情况、巷道收敛变形和锚杆受力监测。巷道顶板围岩破损深度达1.5 m,两帮最大收敛量为12 mm,锚杆轴力变化范围为43.1~65.1 k N。TBM施工硬岩巷道月进尺达404 m,相比传统的钻爆法和综掘法单进提高5~10倍,工程应用表明,该工法安全高效。     

阳城矿深部复合型软岩大巷破坏机制与支护设计

针对阳城煤矿南翼软岩大巷严重底鼓和断面收缩等非线性流变大变形控制难题,综合采用力学试验、现场测试和理论分析等方法,分析了南翼大巷围岩的地质力学特性和破坏特征;通过建立受二向均布载荷作用下的巷道力学模型,研究揭示了阳城煤矿南翼软岩大巷变形破坏力学机制。结果表明:地应力环境对大巷产生了极为不利的影响;大巷围岩属HJS复合型软岩,节理裂隙发育、松动破坏严重,使得可承载的完整岩层厚度较小是大巷破坏严重的关键因素。基于大巷复杂的破坏机制,提出了以锚注为主体的锚网索喷注联合支护方式,并设计使用了新型的注浆锚索,注浆管+注浆锚索深、浅耦合注浆,取得了良好的现场应用效果,实现了软岩大巷变形的有效控制,为类似巷道工程提供了参考。     

煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术

采用现场大规模地质调查与试验监测、实验室岩石力学试验、数值模拟和理论分析等综合研究方法,系统地研究了淮南矿区深部岩巷围岩的复杂赋存条件,提出了深部岩巷围岩分类标准体系。分析了其在高地应力、高渗透压力和高温度梯度（“三高”）耦合作用下的变形破裂机理和稳定性演化规律,在此基础上提出了基于“应力状态恢复改善、围岩增强、破裂固结与损伤修复、应力转移与承载圈扩大”4项基本原则的深部岩巷围岩稳定控制理论,提出了针对各类围岩进行深部岩巷围岩稳定控制的技术措施体系及分步联合支护理念,总结形成了淮南矿区深部岩巷围岩稳定与施工安全控制的成套技术。     

煤矿巷道围岩强度测试及支护参数设计

为了提高巷道掘进技术水平,提高巷道掘进量,实现安全高效掘进,采用QCZ-56型围岩强度测试装置,对巷道实体煤进行了原位强度测试,得到了实体煤顶板、帮部原位强度;采用数值模拟分析了不同支护密度条件下巷道变形破坏特征,确定了巷道最优支护密度,并设计了煤矿巷道顶板和帮部支护技术参数。研究为确保巷道高强度快速掘进支护提供了技术支持。     

深部巷道围岩力学特征及其稳定性控制

通过对深部岩巷开挖后围岩应力演化特征、变形破坏规律的分析,揭示了深井岩巷围岩稳定性控制机理.由此提出了深部巷道锚网索刚柔耦合及围岩整体注浆加固支护技术,即在高强度、高预应力锚杆支护的基础上,适时实施锚索关键部位加强耦合支护及围岩注浆加固和底板超挖锚注回填,并在施工过程中通过反馈信息进行参数优化.工程实践表明,该技术能够较好地控制深部岩巷围岩变形.     

岩石乳化炸药在煤矿岩巷掘进中的应用

在岩巷掘进中，破碎岩石是一项主要工序，炸药是影响爆破效果的一个重要因素，煤矿岩巷掘进中普遍使用的是RM-Ⅱ型煤矿许用乳化炸药。协庄煤矿在十一层4-3采区上部车场对岩石乳化炸药进行应用试验，效果很好。 1 概述 十一层4-3采区上部车场位于十一层煤顶板砂岩及砂质页岩中，岩石硬度系数f4～6，掘进断面宽4.3m，高3.77m，断面14.2m2，采用分层掘进，上分层11.5m2，下分……     

巴矿岩巷锚喷支护设计探讨

本文对国内外锚喷支护设计方法进行比较,针对巴矿井下岩巷的岩性及水文地质特性对锚杆支护类型进行了技术经济比较,并就锚喷支护参数选取进行论证,为巴矿岩巷锚喷支护设计提供参考意见.     

深部巷道锚杆支护围岩稳定性研究

在观测不同地质赋存条件深部锚杆支护煤(岩)巷道的变形、破坏特征的基础上，分析了巷道破坏的机理，从而采取有针对性的锚杆支护方案。用现代巷道支护理论，阐述了深部开采巷道锚杆支护技术特点和支护对策。     

煤矿软岩巷道锚喷网支护设计

论述了软岩巷道锚喷网支护设计的方法、参数选择及应注意的事项。     

深井高应力软岩巷道围岩变形破坏及支护对策

介绍了高应力软岩的矿物组成、物理力学特性和环境地应力，研究了高应力软岩在低围压环境中的变形破坏机理和特征。提出了高应力软岩巷道的支护原则和支护对策。以某煤矿1122工作面风巷为例，确定了合理可行的高应力沿空大断面巷道综合控制技术方案及参数。