深井高应力大断面岩巷掘进技术研究

深井掘进矿压大、地质复杂、巷道凿岩成孔困难,钻孔效率低,爆破效果差,岩巷掘进循环作业进尺小。为解决高应力坚硬围岩条件下的巷道快速钻爆问题,某矿采用了直眼中空四角柱式掏槽、多向聚能爆破、井巷定向断裂巷道轮廓成形技术,增加了循环进尺和掘进效率,减少了支护和爆破材料消耗,实现了全岩巷道快速钻爆。     

中深孔与空气柱爆破技术在岩巷炮掘中的应用

随着煤层开采深度增加,巷道围岩赋存条件愈加复杂,岩巷掘进机械化程度受到限制,但钻爆法掘进工艺仍广泛应用。基于岩巷炮掘工艺循环进尺低、施工进度慢、巷道光爆成型差等缺陷,采用中深孔爆破技术,增加循环进尺,减少劳动投入,提高施工效率,优化生产工艺;采用空气柱爆破技术施工巷道周边炮眼,利用爆炸压力作用,使被压缩空气释放准静态能,均匀作用于岩壁,减小破碎带范围,控制巷道光爆成型。两项爆破技术配合应用,实现岩巷快速掘进,提升巷道爆破成型效果。     

掘进凿岩台车爆破参数探讨

掘进凿岩台车在采准掘进中应用,通过参数调整适用不同岩性,提高循环进尺、提高巷道成型,减少围岩损伤和松动,提高工程质量,减少安全隐患.叙述了北沼河铁矿凿岩台车掘进巷道的试验与应用情况.     

海下-165m回风大巷快速掘进的工程实践

为了解决新立矿区西部通风瓶颈问题,实现高效、快速、安全、优质的巷道掘进,通过优化光爆参数、施工组织,采用先进的探水、测量、通风技术以及改造提升系统等一系列的措施,使最高月进尺达到260 m,比原计划提前48 d实现贯通,形成了临时通风系统,为8 000 t/d改扩建工程早日建成,实现大型无轨采矿奠定了基础。     

岩巷盾构掘进技术在阳煤集团的应用

采用钻爆法施工的岩石巷道,掘进速度缓慢,严重制约生产衔接。为提高岩石巷道掘进效率,实现高效快速掘进,阳煤集团积极探索盾构掘进技术,并成功试验了QJYC045M全断面岩巷掘进机(盾构机)。结果表明:最高班进尺15.5 m,平均班进尺9.58 m,最高日进尺31.5 m,平均日进尺18.7 m,最高月进尺561.9 m,平均月进尺428.5 m。与钻爆法相比,掘进速度提高了5倍,工作面粉尘、员工劳动强度显著降低。     

新产品新工艺

桑德威克推出新钻具桑德威先岩石工具公司称，一种全新的钻杆──一级方程式钻杆（F－1）具有大大减少起爆和提高掘进速度的优点。通过研究每次进尺的总成本而不是研究每米地孔成本，公司称已证实巷道掘进中成本过高的两大原因：起爆和掘进速度低。而这两个问题都主要受炮孔偏斜的影响，因此桑德威克斥巨资开发出F－1钻杆，这不仅解决们斜问题和减少了超爆，也增加了相同长度地杆的循同尺，从而缩短掘进时间。桑德威克公司的试验表明，采用p-1钻杆使每掘进循环进尺提高约4％．普通的5．5m长钻杆（有效钻孔深度为5．3m）每循环进尺为4．8m，…     

凿岩台车-胶轮车作业线在平巷施工中的应用

为提高某矿岩石平巷掘进施工速度,采用凿岩台车-胶轮车作业线,同时配以钻爆法掘进工艺,劳动组织采用"四八"平行作业制。采用该项施工技术后工效提高,巷道施工实际正规循环率平均提高至89%,最高为92.6%;平均月进尺180.8 m,最高为202.3 m。     

计算机辅助凿岩

当今,计算机化凿岩台车的推出对凿岩机的总循环性能和开挖成本都有很大影响。在隧道掘进中计算机化凿岩主要有以下益处:加大孔深、增加循环进尺、优化炮孔排列和避免人为误差。正如期望用计算机设计凿岩台车那样,全自动凿岩是不切实际的。在计算机化隧道掘进中,台车司机对控制掘进质量仍将是重要的,也需要他随着隧道的推进调节凿岩参数和分析个别参数对整个掘     

深井高应力大断面岩巷掘进技术

深井井巷掘进集中了矿压大、地质复杂、矿井灾害多等多重不良条件,巷道凿岩成孔困难,钻孔效率低,爆破效果差,掘进循环作业进尺小。为了解决高应力坚硬围岩条件下的巷道快速钻爆问题,本文介绍了直眼中空四角柱式掏槽技术;多向聚能爆破技术;井巷定向断裂巷道轮廓成形技术。多种技术综合运用,可增加循环进尺和掘进效率,减少支护和爆破材料消耗,实现深井高应力大断面全岩巷道的快速掘进。     

粒状铵油炸药在台车凿岩掘进爆破中的应用研究

赞比亚谦比希铜矿地下开采使用凿岩台车钻孔进行巷道掘进和进路式采矿爆破。为降低爆破成本、提高装药效率、增加爆破进尺,试验使用价格低廉的粒状铵油炸药部分替代传统使用的价格昂贵的卷装乳化炸药。通过采用便携式装药器向炮孔中装填粒状铵油炸药,实现了耦合装药,提高了装药效率。针对新的装药方式,对布孔装药参数进行了优化研究并进行了井下试验。试验结果表明,爆破进尺增加了0.3～0.5m,装药效率提高了约15%,掘进爆破循环节省炸药成本30%左右。介绍了粒状铵油炸药在谦比希铜矿井下巷道掘进和进路式采矿的推广应用情况,取得了良好的经济效益。     

深部高应力岩巷快速钻爆施工技术

在新汶矿区地应力测试结果的基础上,分析了深部高应力岩巷快速钻爆施工的难点。基于现代爆破理论、断裂力学、岩体力学,通过实施技术创新,采用CMJ17A全液压凿岩钻车代替传统风钻,提出新型岩石定向断裂控制爆破技术、双空孔楔形-筒形复式掏槽技术,形成了一套深部高应力坚硬围岩巷道快速钻爆新技术。工程实践应用表明,该套快速钻爆新技术,可大大减少钻孔数量以及支护和爆破材料消耗,提高炮眼利用率,改善巷道成形效果和围岩稳定性,提高循环进尺和掘进效率,实现平均月进尺122 m,最高月进尺155 m,达到了深部高应力岩巷“长进尺、高效率、弱扰动、少欠挖、小超挖”的快速钻爆施工目的。     

煤矿岩石巷道中深孔聚能爆破新技术研究

针对煤矿岩石巷道掘进中"循环进尺"和"巷道成型"两个关键问题进行研究。以超前探孔做为直眼掏槽的中间空孔,实现"一孔双用",采用稳定组合钻具定向保直钻进三次成孔工艺,单孔三圈桶形直眼掏槽方式,在孔长60 m、孔径193 mm条件下,中深孔爆破循环进度可达到2.4 m。对普通光爆与聚能爆破机理进行分析,确定聚能被筒定向断裂方式,被筒内管为乳化药卷,外侧被敷两侧开缝的PVC管,通过聚能缝的导压作用实现巷道周边双向聚能定向断裂。工业试验表明,中深孔聚能爆破新技术能够实现巷道成型质量好、循环进尺高。该成套技术是岩巷钻爆法施工的一次革新,可在我国煤矿岩巷钻爆法施工中推广使用。     

硬岩掘进中主要爆破参数的确定与作用

煤矿坚硬岩巷掘进中,各爆破参数对掘进速度影响程度是尚待研究的问题。以四川煤炭产业集团广能公司下属矿井为研究背景,利用数值模拟与现场实验结合方法加以研究。根据凿岩台车钻速、钻臂特点设计掏槽角范围和孔长;按现场实际建立5个计算模型,在掏槽角、单孔药量、中心孔装药爆破等3种掏槽参数变化下,对爆破动态应力、破碎范围、掘进进尺进行量化分析和比较。研究结果显示:钻车条件下掏槽角度变化有限,因此正常掏槽角度对进尺影响较小。采用1.2 kg单孔药量时在掏槽关键区间内,有中心孔爆破时平均有效应力峰值较无中心孔爆破增加46.4%~76.7%,主要截面破碎面积增加24.7%~51.8%。如只增加药量对提高进尺效果则不明显:单孔药量增加50%,主要剖面破碎范围提高8.5%~13%,现场爆破进尺仅提高2%~10%。研究表明:掏槽中心孔爆破是影响硬岩掘进速度关键因素。     

进路充填采矿法采场破碎炮孔护孔爆破试验研究

赞比亚谦比希铜矿西矿体采用进路充填采矿法开采,采场内矿体局部破碎并有泥质夹层,部分炮孔破碎易坍塌,装药困难,导致装药爆破效率低、爆破进尺小、炸药单耗高,采场出矿能力低。经过对采场岩性、钻孔爆破调研分析,提出对破碎炮孔护孔并相应优化布孔装药参数的试验方案。介绍了判定需要护孔的破碎炮孔的判据、破碎炮孔护孔材料和规格及针对破碎炮孔护孔的布孔装药参数优化设计。选定有代表性的采场进行了现场试验,试验结果表明,采用破碎炮孔护孔并优化布孔装药技术,提高了装药效率,增加了爆破进尺,炮孔利用率达97%,炸药和雷管单耗降低,改善了爆破效果,提高了采场出矿能力。介绍了产生的经济效益和在谦比希铜矿的推广应用情况。     

坚硬岩石中井巷掘进的斜眼与直线掏槽

分析了目前井巷掘进中普遍采用的斜眼与直线掏槽的机理及其实践,得出坚硬岩石中井巷掘进单斜眼楔形掏槽不便获得深循环进尺,任何抗爆性大的坚石岩石都有一种乃至几种保持高爆破效率且获得较深循环进尺的直线掏槽方法的结论,并提出了检验直线掏槽效果的标准。     

深井高应力大断面岩巷快速钻爆成套技术

 为克服深井高应力坚硬围岩条件下的巷道快速钻爆难题,以现代爆破理论、断裂力学、岩体力学为基础,提出一整套深部巷道坚硬围岩快速爆破技术,主要包括：新型定向断裂巷道轮廓成形控制技术、多向聚能装药高效破碎技术、双空孔复式直眼掏槽技术及适应高应力环境的不等抵抗线布孔技术。工程实践表明：该套技术的应用,大大减少了钻孔数量,提高了巷道成形效果和围岩稳定性,提高了炮眼利用率和岩石破碎质量,增加了循环进尺和掘进效率,并减少了支护和爆破材料消耗,实现了深井高应力全岩巷道的快速钻爆。     

钻爆法施工过程交互仿真研究

针对井下巷道掘进存在的过程基本单元精细化仿真缺失、三维仿真程度不足、数据分析分散等问题,基于虚拟现实技术,设计了一种井下巷道掘进过程动态交互仿真的总体框架。分析了静态模型制作、动态仿真、人机交互3项关键技术方案,开发出基于Unity3D的巷道掘进过程动态交互仿真平台。该平台实现了凿岩、装药、爆破等巷道掘进过程和凿岩机等设备的动态仿真、人机交互,同时可收集井巷掘进数据、统计处理施工参数,有助于提高掘进爆破过程的教学质量,加强矿山对员工的安全培训,有助于找到施工薄弱环节等。     

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

目前,煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法,使用钻眼爆破法进行掘进时,爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽,掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明,受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m,不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽,都容易出现掏槽效果不好,炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车,既可钻小直径普通钻孔,又能钻直径为100~110 mm的大孔,解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题,达到快速掘进和快速爆破的目的。     

48700回风顺槽定向钻机超前探孔设计方案

本文针对西铭矿48700工作面实际情况和水文地质条件,通过制定并实施定向钻机超前钻探方案,查清了巷道前方区域的地质构造、积水等情况,未来在巷道掘进施工过程中可以根据钻探情况提前采取安全措施,进而达到预防水害事故的目的.     

某金属矿巷道掘进爆破的掏槽孔布孔优化

对比了某金矿巷道掘进爆破楔形掏槽与直线掏槽的爆破效果,对比表明,直线掏槽优于楔形掏槽。对直线掏槽的炮孔布置进行了优化设计。现场试验表明,优化后的设计可降低炸药消耗量,提高掘进爆破进尺。