铁路施工软土地区钻孔桩施工技术浅析

铁路施工在我国目前工程建设中占有重要地位.在实际施工过程中,受到地理区域条件的影响,软土地质施工问题逐渐显现出来,同时也在施工中造成一定的安全隐患.针对施工中存在的问题,通过已有的经验进行处理和解决.本文,对铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术进行探讨,解决施工中存在的问题,并总结施工技术经验,从而进一步提升铁路施工的技...     

风门对矿井火灾烟气流动特性影响的数值模拟研究

为了明确煤矿钻孔煤粉着火影响因素,以及各个因素在火灾防治中的重要性,结合山西保利平山煤矿2次钻孔着火事故,采用层次分析法对钻孔煤粉着火影响因素进行定性定量分析,确定各个影响因素在钻孔着火防治中所占权重。结果表明：施工人员应急处理、施工人员规范作业、监控监测、钻孔施工工艺等是防止钻孔着火的关键因素。同时,根据分析结果中的优先考虑因素,提出一系列防止钻孔煤粉着火的技术建议与治理技术措施,可为煤矿钻孔煤粉着火防治提供科学的理论依据,以进一步促进煤矿安全生产。

     

软煤钻杆研究进展及发展趋势

系统总结了软煤钻孔失稳机理及规律,提出钻孔失稳主要受煤体基本力学性质、孔周应力环境、孔隙压力及钻进方式等因素的影响,指出增大围岩力学强度,减小塑性区范围与钻孔径向位移是提高钻孔稳定性及成孔率的关键。分析了现有钻孔失稳控制技术的适用条件及优缺点,认为研发随钻护孔防喷与可视化修复一体化技术是瓦斯抽采钻孔失稳防治的发展方向。系统梳理了传统注浆加固材料的研究现状,认为研制并使用兼具固孔抑喷与释放瓦斯潜能的纳米浆泡材料,能延长钻孔服务周期,提高瓦斯抽采效率,应用前景可观。

     

煤和瓦斯突出机理的流变假说

基于煤与瓦斯突出能量理论,建立了突出煤体三维结构应力模型,并利用弹塑性力学相关知识和数学求解方法推导了突出煤体的瓦斯弹性势能和瓦斯内能方程,为钻孔造穴诱突技术应用提供理论依据和实现路径。现场试验了钻孔水力造穴诱突、爆破诱突2种诱突技术措施,结果表明,钻孔造穴诱突过程的能量耗散机制符合推导的瓦斯能量方程和结构应力模型。针对试验矿井实际条件,2种诱突技术措施应用时存在一个阈值,当试验矿井煤层瓦斯含量大于9 m³/t时宜采用水力造穴诱突技术,反之宜采用爆破诱突技术。实践表明,2种诱突技术措施均能使试验矿井瓦斯治理效果显著提高。

     

煤系地层顶板岩溶地下水赋存特征研究

煤层瓦斯测压下向钻孔积水会导致测压不准,研究既能排水又不影响测压进程和测压结果的装置是下向钻孔测压亟待解决的难题。设计了自动排水装置,利用弹性膜实时感知排水时机, 实现了自动化排水;试验研究了弹性膜弹性参数,确定膜的最佳厚度为0.3~1.0 mm;基于气体压力差与毛细作用力原理,推算了最优排水区间;在此基础上研制出一种煤层瓦斯测压下向钻孔自动排水实验装置并开展排水试验。试验结果表明：在测压气室气压为0.152×10⁵ Pa,排水管管径为15 mm,毛细管内径为0.2 mm、数量为950根时,排水速度为0.444 3 cm³/s,该装置可以实现连续缓慢排水。

     

新型煤矿救援机器人研发与试验

煤矿井下是典型的低照度场景,为了解决一般摄像头在此环境下因特征提取不足导致跟踪失败的问题,提出了一种融合图像增强算法与多通道背景感知相关滤波器的低照度单目标跟踪器。采用增广拉格朗日方法来求解图像增强与目标跟踪的优化问题;提出采用目标区域光照均值判定方法来解决局部环境光源对目标亮度判别干扰的问题;设定亮度判据,实现单帧图像亮度判别与增强,保证了跟踪器在光照变化时提取目标特征的完好性。仿真实验验证了在暗光条件下,该跟踪器的跟踪准确度与重合度远高于一般的主流跟踪器。现场试验结果表明,该跟踪器实时帧率可达40 Hz,平均跟踪重叠精度为81.6%,有效地解决了机器人采用普通摄像头在煤矿低照度环境下的目标跟踪问题。

     

美国声波钻进规程ASTM D6914/D6914M-16浅析

声波钻进技术具有速度快、岩心保真好、适用地层广等优点,广泛应用于工程勘察、环境调查、浅源地热、基础工程、矿山治理等领域.为了提高声波钻进施工质量和过程控制,美国材料与实验协会于2004年制定了第一部声波钻进规程D6914-04,后经多次修订完善,形成最新声波钻进规程D6914/D6914M-16.本文根据该版规程内容,从技术原理、钻进设备、成孔工艺等方面展开了阐述.当振动器与钻柱谐振频率重叠时,声波钻头受到的能量达到峰值.钻机和取心钻具是声波钻进的核心设备.成孔工艺主要以双管高频振动、低速回转为主,实现多种目的层的原位取心作业.标准相关内容对声波钻进技术在我国的持续推广具有参考意义.     

我国固体矿产勘查钻孔质量评价指标分析及黑龙江省地方标准的制定

钻探是矿产勘查的主要手段之一,钻孔质量对资源评价、矿山设计意义重大.本文回顾了我国各行业地勘部门钻探质量评价标准、办法制定的发展历程,比较分析了各部门钻孔质量分级标准应用现状,指出了当前存在钻孔质量评价标准不统一、不同规范不能有效衔接、质量考核文件格式不统一、生态环境保护执行不力等方面的问题.在此基础上,介绍了黑龙江省地方标准《非煤固体矿产钻孔质量要求》(DB23/T 2072-2018)采用的指标评价体系和主要特点,提出了行业主管部门应尽快组织制订钻孔质量标准的建议.     

钻孔车间效率提升分析

结合多年的从业经验和实践心得,着重从方法、人员、设备等方面详细分析了影响钻孔车间效率的几个常见问题,具体包括钻孔车间机器开动率、钻孔机参数设置、钻孔程序路径、钻孔排机、钻孔叠板设计等.