富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术刘耀明
连采机掘锚一体化快速掘进施工技术
连采机掘锚一体化快速掘进施工技术摘要:市场经济背景下,煤巷的掘进速度成为限制矿井高效生产的重要因素,而连采机作为新型的巷道掘进设备,具有速度快、设备故障率低、成型好等优势,能有效提升其掘进速度。
接下来,本文就连采机掘锚一体化快速掘进施工技术展开具体分析,以期同行参考借鉴。
关键词:连采机;掘锚一体化;快速掘进;施工技术近年来,伴随煤炭行业机械化程度的加深,我国煤矿的回采速度显著提升,但掘进机的速度比较慢,采掘失调成为当前大型矿井亟需解决的问题。
全球化经济背景下,连续采煤机作为新型的掘进设备在某种意义上改善了我国大型矿井的采掘失调问题。
其作为集行走、喷雾、截割于一体的综合化采煤设备,掘进工艺简单、速度快,有助于实现我国矿井的可持续发展。
1.煤巷、半煤岩巷道掘进的现状当前我国煤巷、半煤岩巷道掘进包括以下几点:第一,采用国产的综掘设备构成的综掘生产线;第二,采用连续式采煤机构成的采掘生产线。
但值得注意的是,在采掘生产掘进作业中,为实现连采机与锚杆机的环卫作业,要应用多巷掘进,所以最高速度为7440-11161m/a。
据相关资料显示:掘进巷道作业中的支护时间占总作业时间的70%,虽然应用锚杆、锚梁网等支护方式对巷道作业进行了简化,但在巷道掘进中的掘进与支护是分离的,这也是目前必须解决的问题。
在第一类生产线中,通常选择单体锚杆钻机作为配套的支护设备,人工安装锚杆,造成劳动效率不高[1]。
因为巷道支护作业大多是在空顶下开展的,支护的安全性难以得到保障,若巷道顶板条件比较好,则空顶距较大,掘进与支护间的影响比较小,打破了单体作业效率低的局限性。
若巷道顶板条件不好时,就要缩短空顶距,确保支护的安全作业,这样会导致掘进工作面的进度降低,这也是造成总体综掘生产线不高的重要因素。
在第二类生产线中,通常选择自带动力的锚杆钻车作为支护设备,使用机械化替代人工,虽然连采机切割煤岩层的效率比较高,速度较快,但是其需要同时掘进多条巷道满足配套设备的换位需要,导致综采工作速度下降。
斜井施工工法之欧阳化创编
中国水利水电第三工程局施工工法设计斜井施工工法编写:赵刚皮高华姬脉兴中国水利水电第三工程局二00六年十月十日目录1、前言12、工法特点13、适用范围14、工艺原理14.1 斜井导井施工工艺原理15、爬罐导井施工35.1、掘进升降机安装与运行培训35.2 爬罐施工前准备35.3 爬罐安装35.4 爬罐反导井开挖35.5二次安装激光定向仪及其控制办法75.6、ALIMAK爬罐安全操作规程85.7、爬罐施工安全措施预案95.8起爆方式及爆破安全措施106、反井钻导井施工106.1、施工工序106.2、施工方法106.3、技术保证措施116.4.质量保证措施126.5、安全保证措施137、人工正导井施工167.1、施工工序167.2、施工措施167.3、斜井正导井施工中应注意问题177.4、安全保证措施188、斜井扩挖施工188.1、施工方案综述188.2、施工特点188.3、施工工序198.4、施工准备198.5、测量放样198.6、斜井初始段开挖208.7、扩挖辅助设施安装208.8、扩挖施工218.9、斜井施工的工序衔接问题229、斜井施工技术保证措施2210、安全保证措施2310.1、爆破作业2310.2、卷扬机操作2411、文明施工2412、经济社会效益分析及工程实例2512.1社会效益2512.2、经济效益2612.3、推广应用26斜井施工工法1、前言本施工工法旨在明确斜井施工各个环节的具体操作,以规范施工,确保斜井施工快速、安全。
目前采用通用斜井开挖方法为“先导后扩法”即先进行导井开挖再扩挖至设计断面的方法。
在扩挖方法上一般采用从上而下的扩挖方法,基本上采用人工钻爆方式进行施工。
只是在导井开挖上有所区别,按施工导向分为:正导井法和反导井法;按照采用的施工手段分为:纯人工开挖法、人工辅助设备施工法、机械施工法。
在斜井施工中比较常用的导井开挖方法为:人工辅助设备施工法(掘进升降机)和机械施工法(反井钻法)。
分层开采下分层综放工作面开切眼支护技术研究及应用
作者简介 : 宪( 96一) 男 , 张运 16 , 山东济宁人 , 大学 学历 , 工程 师,
现任 山东鲁泰煤业有限公 司鹿洼煤矿矿长。
采影响极大 , 个异 常区圈定 准确 , 4 对该工作面采煤方 法决策起到了决定性作用 , 同时减少了搬 迁倒面 , 直接 经济效益 3 0万元 以上 。 ( ) 19 放工作 面 , 3 29 轻 在厚 煤层 中确定 断 层影响 的异常区范围, 对安全 回采提供了依据 。 ( )o 5 4 2 9 n轻放工作面, 对煤层底板影响范 围确定 提供依据 , 有效地指导 了安全高效回采 。
在解释方面加强横 向联系 , 相互学 习相互提高 , 要在定 性解释方面有 所进展 , 与水文 、 地质 、 钻探 等各专业 紧 密结合 , 进一步提高数据采集的可靠性与成功率 , 与生 产部门配合创 造好的工 作现场 条件 , 意总结工作 面 注
物探作为地质工作的手段 , 为安全生产服务 , 有利 配合高产高效矿井的建设 。应有针对性 的选 择适合本 矿特点的先进 物探技术 , 不搞盲 目上 马引进 。集 团公 司可成立物探 队伍 , 做到有偿服务 , 防止因各矿人员严
3 物探 工作 的探 讨
重 匮乏 , 使物探手 段不能发 挥应有作用 。物探 手段和
方法 的发展 , 有计划 的注重技术方 面的后期培养 , 应 充
分保养好现有物探设备 , 加大人员投入, 提高仪器设备 的利用率 , “ 做到 面面坑透 、 有构造上瑞利波” 的观念。 利用现有 常规物探设备 , 解决井下工作面探测 , 并
采线垂直布置 , 层直接 顶板为上分层 开采后形成 的 煤 再生顶 板。根据工作面开采技术条件 , 锚网、 锚索 支护 方法已不再适用 , 必须重新 进行支护技术 研究 , 探讨 、 选择合理 的支护方案。 2 支 护方案
富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术刘耀明
富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术刘耀明1,2,王剑锋1,2,阚文涛1,牛清河3,秦江艳4(1.煤炭工业河北建投建设工程质量监督站,内蒙古鄂尔多斯 017209;2.河北建设投资集团有限责任公司,河北石家庄 050051;3.中煤第五建设有限公司第三十一工程处河北邯郸 056003;4.国电建投内蒙古能源有限公司,鄂尔多斯017209)摘要:针对内蒙古西部矿井建设过程中遇到的富水松散白垩纪地层对建井施工影响极大,且采用冻结法施工井筒工期较长的问题,采用普通综掘法施工替代冻结法施工通过白垩纪地层。
介绍了综掘机掘进+小型挖掘机装矸+箕斗运送的综合机械一体化斜井井筒普通施工技术,制定了探、降、截、疏等综合防治水方案;设计采用36U型钢喷混凝土+钢筋混凝土砌碹和锚网喷+钢筋混凝土砌碹2种支护方式;研发了软弱岩层底板处理技术、出渣工艺、综掘机排矸链条堵塞处理技术、运输安全技术等。
采取上述措施后有效遏制了该地区地层富水松散特性对井筒施工的不利影响,解决了装载和运输矸石困难等难题。
关键词:富水;松散地层;斜井井筒;冻结法;综掘法中图分类号:TD262 文献标志码:A 文章编号:0253-2336(2012)11-0054-04Construction Technology on Inclined Shaft in Watery Loose Strata with Fully Mechanized Excavation MethodLIU Yao-ming1,2,WANG Jian-feng1,2,KAN Wen-tao1,NIU Qing-he3,QIN Jiang-yan4(1.Supervision Station of Construction Project Quality,Hebei Construction Investment of Industry,Ordos 017209,China;2.Hebei Construction Investment Group Ltd.,Shijiazhuang 050051,China;3.No.31 Engineering Divisio,China Nation Coal No.5 Construction Corportion Ltd.,Handan 056003,China;4.Inner Mongolia Energy Corportion Ltd.,China Electric Power Construction and Investment,Ordos 017209,China)Abstract:According to the watery loose Cretaceous strata high influenced to the mine cinstruction during the the mine constructions in western mine of Inner Mongolia and long construction period problem of the mine shaft with groud freezing method,the conventional mechanized excavation method was applied to replace the ground freezing method for the construction passing through the Cretaceous strata. The paper introduced a fully mechanized integrated conventional technology of the mine inclined shaft with the fully mechanized roadheader for heading+small excavator for loading+skip transportion. A comprehensive water prevention and control plan with water detective,water table drop,water sealing and water drainage was set up. Two support methods were designed with 36U type steel/shotcreting+reinforced concrete liner and bolt/steel mesh/shotcreting+reinforced concrete liner. The floor treatment technology of soft rock strata, rock discharging technology, chain jammed treatment technology of the rock discharging system in the mechanized roadheader, transportation safety technology were developed. After above measures conducted, the watery loose features of the strata in the area affected to the mine shaft construction were effectively controlled and the loading and transportation of the rock and other problems were solved.Key word:watery;loose strataum;mine inclined shaft;freezing method;fully mechanized excavation method目前伴随西部大开发的进程,我国矿井建设也向西部发展西部矿井建设中对施工影响最大的是上部厚达20~300m的富水松散岩层,如果设计立井开拓,则使用冻结法比较容易顺利通过,但是设计成斜井井筒后,其斜长达900~1500m,如果采用冻结法施工,则施工工期会增加50%左右,费用将增加70%以上,而且混凝土养护条件差[1]。
厚煤层近水体下综放安全开采技术
收稿日期:2020-09-10作者简介:王 剑(1980-),男,山西长治人,工程师,从事煤矿生产技术管理工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2021.02.022厚煤层近水体下综放安全开采技术王 剑1袁张彩翔2(1.潞安环能股份公司生产办,山西长治 046204;2.潞安环能股份公司设备租赁站,山西长治 046024)摘 要:小南村煤业3306工作面紧邻漳泽水库,存在较大突水危险,文章对3306工作面近水体开采情况安全开采论证,并在原方案基础上多延长工作面长度40m,在保障了矿井安全开采的前提下,多回收了煤炭资源。
关键词:厚煤层;近水体;安全开采中图分类号:TD823 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2021)02-0067-02 潞安集团小南村煤业3306工作面位于矿井井田东南部,东部紧邻漳泽水库。
由于该工作面距离水库较近且工作面的埋藏较浅,面临较大的突水危险。
本文通过3306工作面近水体下安全开采可行性论证,制定合理的开采技术方案和防治水技术措施,保证工作面薄基岩区近水体下安全开采,并最大限度地提高煤炭资源回收率,促进矿井可持续发展。
1 工作面概况3306工作面设计宽度约136m,初始设计工作面长度约340m,工作面距离水库最近距离310m。
工作面煤层厚度平均约7m,倾角约3~10°,煤层底板标高+640~+660m。
3号煤层底板自工作面西向东逐渐走高,工作面自东向西俯斜推进。
根据地质勘探资料,3306工作面开采区域附近未发现构造,地质条件简单。
2 3306工作面开采安全可行性分析为了更好地分析3306工作面近水体开采的安全可行性,重点参考本矿邻近的王庄煤矿6206工作面近水体下采煤实践经验,对小南村3306工作面近水体下采煤安全可行性进行论证。
王庄矿6206工作面与小南村3306工作面最短直线距离约500m,该工作面2007年8月至2008年6月进行回采,开采煤层厚度6.9m,设计工作面宽度230m,切眼距离漳泽水库最近距离254m,第四系表土层厚度为130~200m,基岩厚度为100~120m,回采前通过井下钻孔预先疏放基岩风化带及第四系底部含水层水体,降低含水层水位,该工作面回采过程中正常涌水量30m 3/h,最大涌水量80m 3/h,回采未受水害影响,实现了安全生产。
软岩、富水,超长综采工作面快速推采技术方法与研究
软岩、富水,超长综采工作面快速推采技术方法与研究发表时间:2019-08-05T09:22:23.110Z 来源:《基层建设》2019年第15期作者:刘统申董爱明[导读]内蒙古上海庙矿业有限责任公司榆树井煤矿内蒙古 016299上海庙矿区顶底板为软岩,涌水量较大,煤层自燃发火时间较短,给工作面安全高效推采带来了极大的困难,一度造成矿井经济效益严重滑坡,经过近几年的实践摸索,研究出了适合矿区开采的新方法,取得了极大的效果,矿井实现了经济效益明显提高。
13803工作面作为矿井复产后的第一个回采工作面,面长260m,为普通综采工作面长的2-3倍。
根据钻孔资料,煤层顶板以上12m~14m含1层5~7m厚的灰白色中粗粒砂岩含水层;27m~35m范围内含1层厚约10m的灰白色中粗粒砂岩含水层。
根据疏放水钻孔揭露情况,这2层含水层富水性不均一,局部富水性强,单孔水量可达10立方/小时,合计涌水量85.7立方/小时,是工作面回采主要充水水源,是工作面疏放水工作重点。
地质储量:Q地= 378820m2×2.4m×1.47t/m3(视密度)=133.6万t;可采储量:Q可= Q地×95%(回采率)=126.9万t具体措施如下:一、加强防治水管理。
针对富水这一情况,同各大院校及科研机构合作,采用物探方式提前探明工作面水量分布情况,在掘进时依据设计采取了提前探放水措施,设置专门的探放水硐室尽可能的将水引放出来,在硐室内设置一用一备一检修三台水泵进行排水。
二、优化选型设备。
13803工作面安装共计安装液压支架151架,上端头采用过渡支架,型号为ZYG9000/15/32D,共计3架;中间架型号为ZY9000/15/32D,共计144架;下端头采用过渡支架,型号为ZYG9000/15/32D,共计4架,选用两台MG300/730-AWD2采煤机,一台向溜头割煤,另一台向溜尾割煤,一台SGZ800/800刮板输送机,一台PCM160破碎机,一台SZZ800/250转载机,一台DSJ-100/60/2*185皮带输送机,两台BRW500/37.5乳化液泵,一个箱体,经过周密的计算设备参数,满足工作面正常生产需求。
千米深井大采高综放工作面垮落带高度研究
千米深井大采高综放工作面垮落带高度研究王永佳;刘建伟;宋选民【摘要】利用FLAC 3D数值模拟软件,综合考虑深埋煤层综放开采条件下采高和埋深对垮落带高度的影响,计算得出采高和埋深的单因素和双因素回归分析方程.通过对比分析,回归方程比传统经验公式更加适用,且回归方程所得结果与实际垮落带高度十分接近,对深部综放工作面的安全生产有着一定实际应用价值.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2017(043)012【总页数】5页(P63-67)【关键词】千米深井;综放开采;垮落带高度;数值模拟;回归分析【作者】王永佳;刘建伟;宋选民【作者单位】太原理工大学采煤工艺研究所,山西省太原市,030024;太原理工大学采煤工艺研究所,山西省太原市,030024;太原理工大学采煤工艺研究所,山西省太原市,030024【正文语种】中文【中图分类】TD322采场上覆岩层的运动规律一直都是采矿研究的重点问题。
近年来,随着采掘设备的发展,煤矿开采有着不断向深部发展的趋势,越来越多的超千米深井开始投入使用。
为了研究不同条件下采场覆岩的运动规律,康红普等通过UDEC数值模拟软件研究了不同支护条件下超千米深井巷道围岩变形特征;刘德乾等通过相似模拟实验研究了深埋煤层矿压显现规律及其控制;刘海胜等通过理论分析和相似模拟研究了大采高工作面的上覆岩层结构特征;李化敏、弓培林等通过现场实测和数值模拟研究了大采高工作面矿压和上覆岩层的运动规律;张宏伟等通过理论分析与数值模拟等方法,结合实例研究分析了不同条件下垮落带与裂隙带高度的确定。
本文针对潞安集团姚家山矿的特殊情况,通过FLAC 3D数值模拟软件,建立数值分析模型,结合现场实例分析研究了深埋煤层综放工作面埋深和采高对垮落带高度的影响,并计算得出采高和埋深对垮落带高度的单因素和双因素回归方程。
长期以来,我国针对垮落带高度的研究以现场实测为主,通过大量的观测数据,在《三下采煤规程》中给出了适用于普采和分层综采条件下的垮落带高度经验公式,中硬覆岩条件下的经验公式为:式中: HM——垮落带高度,m;M——采厚,m。
急倾斜薄矿体开采方法与安全技术研究
的影响,当前急倾斜薄矿体开采方法与安全技术实践中依旧存 在诸多方面的薄弱环节与不足之处,阻碍着矿体开采效能的优 化提升。因此,有关人员应该从急倾斜薄矿体开采的客观实际 需求出发,充分遵循开采方法及安全技术的基本原理与规律, 创新开采方式方法,强化开采过程安全控制,切实提升开采整 体效果,为经济社会持续健康稳定发展贡献力量。
(4)深孔爆破工艺的有效运用。深孔爆破工艺是急倾斜 薄矿体开采的重要工艺方法之一,在提高采矿效率,优化采矿 过程,提高采矿安全系数等方面扮演着不可替代的关键角色。 对此,应全面梳理中深孔爆破参数类型并对其做出精准化计 算,其中包括炮孔布置形式、炮孔直径、炮孔深度、最小抵抗 线、炮孔间距、炮孔堵塞长度、微差时间等,确保所有安全控 制参数指标符合采矿爆破工艺实际需求。在此过程中,可采用 显式动力分析软件对各类参数进行非线性动力冲击分析,对高 速碰撞与爆炸等极限状态下的数据进行仿真模拟,建立有限元 模型并求解,进而对爆破参数做出全面优化调整。
参考文献 [1] 刘威磊,王谷丰,李相烨.基于模糊控制理论的采矿区通风安全管
理存在的问题及对策思考[J].世界有色金属,2019(18):225-226. [2] 马富国,张婷芳.浅谈采矿工程中的采矿技术与施工安全路径探
究[J].内蒙古煤炭经济(下旬刊),2020():195-196. [3] 王明达,陈姜磊.关于现代矿山采矿技术与安全监督管理的有效
(3)采场地压灾害原理和控制。现代科学技术的快速发 展,为急倾斜薄矿体采矿方法及安全技术控制提供了更为丰富 的技术手段,使相关技术人员在安全管理工具与方法选择方面 具备了更为广阔的空间,使得传统模式下难以完成的采矿安全控 制任务具备了更大的可行性。部分情况下,随着急倾斜薄矿体开 采深度的不断提高,地压活动趋于活跃,容易出现巷道片帮、采 场岩石弹射、采场结构受损等安全隐患问题,若及时控制措施不 当,则极易诱发系统性的采矿安全问题。因此,应积极引进现代 科学技术与理念,结合采场地压灾害原理,进行安全技术控制。 要在准确把握地压活动特征及基本规律的基础上,对崩落围岩 处理采空区及充填法处理采空区等进行分别控制[3]。
模糊综合评判方法在含水层富水性分区中的应用
模糊综合评判方法在含水层富水性分区中的应用赵小二;齐跃明;罗斌【摘要】针对平朔井工三矿太原组9 #煤层开采受顶板砂岩含水层水影响严重的问题,分析了影响煤层顶板砂岩富水性的主要因素;根据矿井9#煤层水文地质特征,结合单因素分析,采用模糊综合评判方法,以砂岩厚度、脆塑性岩厚度比值、构造复杂程度为评价指标,对9 #煤层顶板的砂岩裂隙含水层富水性进行了分级分区.后续掘进工程表明,分区结果与生产实际情况有良好的吻合性.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2012(038)005【总页数】5页(P35-39)【关键词】含水层;顶板砂岩;富水性;模糊综合评判;分区【作者】赵小二;齐跃明;罗斌【作者单位】中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室,江苏省徐州市,221008;中煤平朔煤业有限责任公司,山西省朔州市,036006【正文语种】中文【中图分类】P641含水层富水性评价方法主要是根据物探、抽水试验及井下探放水资料,结合岩相组合特征、水化学特征,运用数学方法对大量数据处理后实现的。
本文采用多因素综合模糊综合评判法,结合平朔井工三矿9#煤层顶板砂岩厚度、脆塑性岩厚度比值、构造复杂程度等因素,对9#煤层顶板砂岩含水层富水性进行分级分区,在一定程度上弥补了仅用其中某一因素划分富水性分区的不足,对制定9#煤层开采时的顶板砂岩水防治措施具有指导作用。
平朔井工三矿位于平朔矿区的西北部,主要含煤地层为石炭系上统太原组,主采9#煤层赋存条件稳定,储量可靠,9#煤层平均厚度11.17m,平均倾角11.3°,开采工作面大多为非带压开采。
顶板覆岩为中硬类型。
9#煤层顶板石炭—二叠系砂岩含水层、第四系含水层和地表水水源较为充沛,受采掘影响,为该矿的主要充水水源;底板奥陶系灰岩水富水性弱,9#煤层底板隔水层以泥岩、粉砂岩、铝质泥岩为主,夹1~2层石灰岩,全区普遍稳定,厚23.00~49.60m,平均42m,视为良好的隔水层,一般情况下不会对煤系地层进行补给。
煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术分析王贤来
煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术分析王贤来发布时间:2021-10-11T03:12:26.397Z 来源:《防护工程》2021年19期作者:王贤来[导读] 在我国经济社会发展进程中,煤炭能源需求量呈逐年上升趋势,采用先进、科学的采煤工艺与技术,不仅能够提高采煤安全系数,还能有效提升采煤质量、效率。
按照针对性、复杂性、风险性、精细化的特征,选择最佳的采煤工艺,不断加大采矿技术研究,提升人才整体水平,进而促进煤矿行业的稳定、持续发展。
王贤来贵州盘南煤炭开发有限责任公司响水矿贵州省六盘水市 553505摘要:在我国经济社会发展进程中,煤炭能源需求量呈逐年上升趋势,采用先进、科学的采煤工艺与技术,不仅能够提高采煤安全系数,还能有效提升采煤质量、效率。
按照针对性、复杂性、风险性、精细化的特征,选择最佳的采煤工艺,不断加大采矿技术研究,提升人才整体水平,进而促进煤矿行业的稳定、持续发展。
关键词:煤矿采矿;采煤工艺;技术应用;完善措施引言我国经济的快速发展与人们生活水平的不断提高,使得人们在日常生活中对煤炭资源的需求量也在逐渐增多,煤矿采矿工程是一项难度较高、针对性较强的工作,尽管不少煤矿公司都在对采煤工艺与采煤技术进行不断的开发创新,但在开发创新的过程中仍然会出现一些问题,因此,煤矿公司应当根据自身发展的实际情况与实际地质情况不断优化完善采煤工艺与采煤技术,减少煤矿开采的资源浪费,提高公司的经济效益。
1煤矿采矿工程中的采煤工艺与技术的现状和重要性在能源体系中,煤炭资源属于不可再生资源,由于长期埋藏在地下,存在诸多煤层气。
采矿人员在采矿过程中,具有一定风险。
针对煤矿企业而言,为提高生产安全性,促进社会效益和经济效益的最大化,必须按照采矿实际状况,不断完善采煤措施,有效提高煤炭资源的采矿质量和效率,提升资源使用率,防止发生资源浪费问题。
然而,在实际采煤过程中,大部分小企业所采取的安全措施,无法保证采煤人员安全,特别是煤层变化较大和地质结构较为复杂的地带,具有诸多不确定性。
富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术
富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术-刘耀明前言随着能源需求的不断增长,油气开采逐步向更深、更复杂的地层发展。
在这一背景之下,富水松散地层成为了具有优势资源的挑战性矿区。
而对于如何有效、安全地开采这些矿区,普通井筒综掘法被广泛应用。
在富水松散地层斜井中使用综掘法施工,不仅可以提高施工效率,降低成本,还能避免其他方法可能存在的隐患,因此在富水松散地层开采中应用十分广泛。
本文将对富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术进行详细讲解。
一、施工条件1. 矿井结构首先,在施工前要仔细分析井筒内外围岩的受力状态与岩层稳定性。
如果井壁承压不稳定,那么对于以后井筒的稳定性将会造成很大的影响。
此外,还要了解井口或井室的开挖条件与底板落差,以及地面隧道的交界位置和接触角度。
2. 施工环境施工环境对综掘机的工作也有很大影响,因此必须十分重视。
例如温度、湿度等环境因素过大可能会影响综掘机的正常工作。
3. 地质条件富水松散地层有着较好的透水性和透气性,但由于层内土层组配比、含水量、物理性质等方面的差异,有些地方还是稍有难度的。
二、施工步骤1. 前期准备在施工早期,要检查各种电器设备的安全性,并确保综掘机的品质符合要求。
同时还要清洗井筒内部,测量井筒、预留井口的位置。
2. 糊殌糊注首先,需要对井壁临时加固,以便于后续的施工活动。
这一过程称为糊殌糊注,通常是使用水泥浆对井壁进行加固。
3. 钻孔在预备好的井口处开始,利用钢筋钻头逐级钻出井眼。
这一步骤需要十分仔细,以避免大量的灰土混入井筒中。
4. 掘进综掘机的掘进速度一般在1-2米/小时之间,其中最繁琐的操作之一是调整综掘机各个部件之间的相对位置,以便达到最佳的掘进效果。
在掘进时需要注意控制掘进深度,避免过浅或过深导致的井壁坍塌。
5. 安装套管在综掘机掏空进尺到达设计标高的位置后,需要进行套管处理。
套管的主要作用是防止井筒坍塌和破损,并保持强度以便于后期的下穿施工。
6. 精修拼合综掘机穿过套管并到达下穿部位后,开始开挖下一个进尺。
急倾斜、松散煤层巷道安全快速掘进技术
煤 。C21煤 层 :顶 板 以细 砂 岩 为 主 ,局 部 砂 质 泥 岩 。C26煤 层 : 围岩 的震 动 ,保持应力 的短暂 平衡 。在全 断面煤层掘进 中 ,可
顶板 主要为砂 质泥岩 ,底一 般为砂质泥 岩 。C28煤层 :顶板 采用松动 爆破技术 ,采用 浅打眼 、放小炮 、少 装药来达 到减震 以砂 质泥岩为 主 。底板 一般为 细砂 岩 。局 部粗粉砂 岩 。C30煤 效 果 .眼 的 排 列 间 距 一 般 为 600mm~800mm 即 可 ,对 于 周 边
要求应进 行两 次爆 破 ,即分爆分装 ,先对煤层 进行掏槽 ,后光 爆周 边眼 。采 用分 次爆破 可有效 减震 .不 至于 冲垮护顶 控顶 材料造成 迎头煤层 突出
(3)提高支护 的稳 定性 ,通过使用 防倒棚 卡子 、接 13使用 防 滑 垫 片 、撑 木 支 撑 棚 问 、棚 腿 穿 鞋 以 及 迎 头 lOm 范 围 内 的 支架 采用 整体 固定 的方法 加 固支架 .防止 二次 冒顶 现象产 生 。准备煤巷 掘进通 常使 用 、11撑工 字钢加工梯形支 架 ,由 于型钢接 触面与摩 擦力非常 小 .如果运 用木垫片在棚 梁与棚 腿之 问增加 摩擦力 .同时在棚 梁与 棚腿增 设防倒 棚 卡子 固 件 ,可确保棚 粱不轻易滑 落。棚间撑木与迎 头 lOm范 围内的 支 架 整 体 固 定 主要 是 起 到 阻 止炮 轰 波 冲 倒 支 架 的 作 用 全 煤 巷道 掘进 因棚腿 的受力面不 大 .受煤层 自身 自重影 响支架承 压 大 。在 棚 腿 穿 鞋 对 于 支 架 下 沉 或 侧 翼 来 压 造 成 支 架 歪 斜 缩 小 巷 道 净 断 面 起 到 很 好 的保 护作 用 支 架 的 全 面 加 固保 证 了
软岩、富水,超长巷道快速掘进技术研究及应用 董爱明
软岩、富水,超长巷道快速掘进技术研究及应用董爱明上海庙矿区由于围岩松软,巷道底鼓变形速率快。
顶、底板岩石多为泥质胶结,遇水泥化、流沙化,容易造成巷道漏顶、溃沙,影响巷道正常掘进。
五煤为矿井的主采煤层,根据钻孔资料分析,煤层顶板以上2~3m处有1层厚5~6m的细砂岩、中粗粒砂岩弱含水层;顶板以上约20m有1层9~12m厚的含砾粗砂岩含水层。
这两层含水层富水性不均一,局部较为富水,其中下层含水层对工作面正常掘进施工影响大;上层含水层在南部接受直罗组粗砂岩含水层水补给,正常情况下不影响工作面掘进,但是影响甚至威胁工作面正常回采。
根据五煤层南翼巷道实际揭露情况推断,掘进工作面局部区域施工锚杆、锚索会有顶板淋水,个别地点水量较大,是工作面防治水工作的重点和难点。
以往进行施工时施工进度较慢,且巷道容易变形,维护量很大,工作面推采时更是困难重重,矿井长时间难以达产达效。
近年来在巷道快速掘进上进行了深入的探索和研究,摸索出了适合上海庙矿区快速掘进的经验,并且在实践中不断的进行优化和更新,取得了良好的效果。
11508上顺槽作为矿井工作面的主要接续顺槽,设计长度达到2375m,倾角6°~9°,按照正常的掘进速度通常要施工1年左右,施工时间长,占用人员多,影响矿井的接续,为了实现高效掘进采取了如下创新性措施:一、防治水是关键,抓住这个拦路虎事半功倍1、坚持“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”原则,同全国各大院校和科研机构合作,编制超前探放水设计,及时施工超前探放水孔,探查工作面前方水文地质情况,确保掘进施工安全。
2、编制工作面顶板疏放水设计,严格按设计施工钻孔疏放煤层顶板砂岩水,为工作面安全高效回采创造条件。
3、巷道内施工专门的探放水硐室,敷设一趟Ф225mm排水管,保证排水系统完好畅通,及时疏排水。
二、科学监测巷道变化情况,防患于未然矿上成立专职部门负责矿压观测工作,负责锚杆(索)检测、巷道顶底板相对移近量、两帮相对移近量、顶板离层仪。
秦皇岛市昌黎县地热井在钻探施工与成井工艺上的技术措施
秦皇岛市昌黎县地热井在钻探施工与成井工艺上的技术措施王海涛齐路恒张远峰王绍明(河北省煤田地质局第四地质队075100)作者简介:王海涛2010年毕业于河北地质职工大学,现在河北省煤田四队担任技术员一职,先后在煤田水文孔、煤层气井、地热井担任现场管理和技术负责的工作。
摘要:秦皇岛市昌黎县紧邻海边,当地居民以扇贝养殖业为主要生活来源。
以前,当地居民发展养殖业主要以用锅炉为热源对海水进行加热,但是这种养殖方法既浪费钱财,又污染环境.所以,当地居民放眼长远选择了投入小,回报大,资源利用率高,生态,环保的地热资源作为热源。
昌黎县的地层以第四系冲击层为主,粘土层易缩径,含水砂层松散易坍塌,给钻探施工带来不少的困难。
根据这一特点我钻机改进施工工艺,正确使用钻头,合理选择钻具组合,正确配置与调整钻井液,采用"细水长流"方法对泥浆进行处理,有效地的预防了因泥浆性能不好而造成的事故。
同时在成井方面,优选取水段,下管前充分洗井,破除泥皮,合理的选用过滤器与井管并且严格抓好下管施工的全过程,正确的选择砾料与填跞方法。
在洗井方面进行大胆创新,采用活塞真空洗井法,增大了水量,收到了极好的施工效果,与经济效益。
同时又降低了事故的发生。
经过抽水试验证明本井成井质量达到了优质水平,钻探施工达到了高效,安全的水平。
为我钻机今后进行新技术的推广打下了坚实的基础。
关键词:地热钻探钻进工艺成井工艺事故处理技术展望一、地热工程概况1.1.地热资源的利用与展望地球由地壳、地幔和地核组成,它是一个巨大的热库,越往地下温度越高。
地热就是指地球内部蕴藏的能量,从地球表面往下正常增温梯度是每1000m增加25-30摄氏度,在地下约40Km处温度可达1200摄氏度,地球中心温度可达6000摄氏度。
地热资源是集热、矿、水三位于一体的清洁而宝贵的矿产资源。
世界各国在地热资源开发利用方面,大都经历了沐浴、医疗、供热采暖和地热发电四个阶段。
地热能开发利用对环境的有害影响小。
斜井施工工法之欧阳治创编
中国水利水电第三工程局施工工法设计斜井施工工法编写:赵刚皮高华姬脉兴中国水利水电第三工程局二00六年十月十日目录1、前言12、工法特点13、适用范围14、工艺原理14.1 斜井导井施工工艺原理15、爬罐导井施工35.1、掘进升降机安装与运行培训35.2 爬罐施工前准备45.3 爬罐安装45.4 爬罐反导井开挖45.5二次安装激光定向仪及其控制办法95.6、ALIMAK爬罐安全操作规程105.7、爬罐施工安全措施预案125.8起爆方式及爆破安全措施126、反井钻导井施工126.1、施工工序126.2、施工方法136.3、技术保证措施146.4.质量保证措施156.5、安全保证措施167、人工正导井施工207.1、施工工序207.2、施工措施207.3、斜井正导井施工中应注意问题217.4、安全保证措施228、斜井扩挖施工238.1、施工方案综述238.2、施工特点238.3、施工工序238.4、施工准备238.5、测量放样238.6、斜井初始段开挖248.7、扩挖辅助设施安装258.8、扩挖施工268.9、斜井施工的工序衔接问题279、斜井施工技术保证措施2810、安全保证措施2810.1、爆破作业2910.2、卷扬机操作2911、文明施工3012、经济社会效益分析及工程实例3112.1社会效益3112.2、经济效益3112.3、推广应用32斜井施工工法1、前言本施工工法旨在明确斜井施工各个环节的具体操作,以规范施工,确保斜井施工快速、安全。
目前采用通用斜井开挖方法为“先导后扩法”即先进行导井开挖再扩挖至设计断面的方法。
在扩挖方法上一般采用从上而下的扩挖方法,基本上采用人工钻爆方式进行施工。
只是在导井开挖上有所区别,按施工导向分为:正导井法和反导井法;按照采用的施工手段分为:纯人工开挖法、人工辅助设备施工法、机械施工法。
在斜井施工中比较常用的导井开挖方法为:人工辅助设备施工法(掘进升降机)和机械施工法(反井钻法)。
斜井施工工法之欧阳法创编
中国水利水电第三工程局施工工法设计斜井施工工法编写:赵刚皮高华姬脉兴中国水利水电第三工程局二00六年十月十日目录1、前言12、工法特点13、适用范围14、工艺原理14.1 斜井导井施工工艺原理15、爬罐导井施工35.1、掘进升降机安装与运行培训35.2 爬罐施工前准备45.3 爬罐安装45.4 爬罐反导井开挖45.5二次安装激光定向仪及其控制办法95.6、ALIMAK爬罐安全操作规程95.7、爬罐施工安全措施预案125.8起爆方式及爆破安全措施126、反井钻导井施工126.1、施工工序136.2、施工方法136.3、技术保证措施146.4.质量保证措施156.5、安全保证措施167、人工正导井施工207.1、施工工序207.2、施工措施207.3、斜井正导井施工中应注意问题217.4、安全保证措施228、斜井扩挖施工238.1、施工方案综述238.2、施工特点238.3、施工工序238.4、施工准备238.5、测量放样238.6、斜井初始段开挖248.7、扩挖辅助设施安装258.8、扩挖施工268.9、斜井施工的工序衔接问题279、斜井施工技术保证措施2810、安全保证措施2810.1、爆破作业2910.2、卷扬机操作2911、文明施工3012、经济社会效益分析及工程实例3112.1社会效益3112.2、经济效益3112.3、推广应用32斜井施工工法1、前言本施工工法旨在明确斜井施工各个环节的具体操作,以规范施工,确保斜井施工快速、安全。
目前采用通用斜井开挖方法为“先导后扩法”即先进行导井开挖再扩挖至设计断面的方法。
在扩挖方法上一般采用从上而下的扩挖方法,基本上采用人工钻爆方式进行施工。
只是在导井开挖上有所区别,按施工导向分为:正导井法和反导井法;按照采用的施工手段分为:纯人工开挖法、人工辅助设备施工法、机械施工法。
在斜井施工中比较常用的导井开挖方法为:人工辅助设备施工法(掘进升降机)和机械施工法(反井钻法)。
斜井施工工法之欧阳德创编
中国水利水电第三工程局施工工法设计斜井施工工法编写:赵刚皮高华姬脉兴中国水利水电第三工程局二00六年十月十日目录1、前言12、工法特点13、适用范围14、工艺原理14.1 斜井导井施工工艺原理15、爬罐导井施工35.1、掘进升降机安装与运行培训35.2 爬罐施工前准备45.3 爬罐安装45.4 爬罐反导井开挖45.5二次安装激光定向仪及其控制办法85.6、ALIMAK爬罐安全操作规程95.7、爬罐施工安全措施预案115.8起爆方式及爆破安全措施116、反井钻导井施工126.1、施工工序126.2、施工方法126.3、技术保证措施136.4.质量保证措施146.5、安全保证措施157、人工正导井施工187.1、施工工序197.2、施工措施197.3、斜井正导井施工中应注意问题207.4、安全保证措施218、斜井扩挖施工218.1、施工方案综述218.2、施工特点228.3、施工工序228.4、施工准备228.5、测量放样228.6、斜井初始段开挖238.7、扩挖辅助设施安装238.8、扩挖施工248.9、斜井施工的工序衔接问题269、斜井施工技术保证措施2610、安全保证措施2710.1、爆破作业2710.2、卷扬机操作2811、文明施工2812、经济社会效益分析及工程实例2912.1社会效益2912.2、经济效益3012.3、推广应用30斜井施工工法1、前言本施工工法旨在明确斜井施工各个环节的具体操作,以规范施工,确保斜井施工快速、安全。
目前采用通用斜井开挖方法为“先导后扩法”即先进行导井开挖再扩挖至设计断面的方法。
在扩挖方法上一般采用从上而下的扩挖方法,基本上采用人工钻爆方式进行施工。
只是在导井开挖上有所区别,按施工导向分为:正导井法和反导井法;按照采用的施工手段分为:纯人工开挖法、人工辅助设备施工法、机械施工法。
在斜井施工中比较常用的导井开挖方法为:人工辅助设备施工法(掘进升降机)和机械施工法(反井钻法)。
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富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术刘耀明1,2,王剑锋1,2,阚文涛1,牛清河3,秦江艳4(1.煤炭工业河北建投建设工程质量监督站,内蒙古鄂尔多斯 017209;2.河北建设投资集团有限责任公司,河北石家庄 050051;3.中煤第五建设有限公司第三十一工程处河北邯郸 056003;4.国电建投内蒙古能源有限公司,鄂尔多斯017209)摘要:针对内蒙古西部矿井建设过程中遇到的富水松散白垩纪地层对建井施工影响极大,且采用冻结法施工井筒工期较长的问题,采用普通综掘法施工替代冻结法施工通过白垩纪地层。
介绍了综掘机掘进+小型挖掘机装矸+箕斗运送的综合机械一体化斜井井筒普通施工技术,制定了探、降、截、疏等综合防治水方案;设计采用36U型钢喷混凝土+钢筋混凝土砌碹和锚网喷+钢筋混凝土砌碹2种支护方式;研发了软弱岩层底板处理技术、出渣工艺、综掘机排矸链条堵塞处理技术、运输安全技术等。
采取上述措施后有效遏制了该地区地层富水松散特性对井筒施工的不利影响,解决了装载和运输矸石困难等难题。
关键词:富水;松散地层;斜井井筒;冻结法;综掘法中图分类号:TD262 文献标志码:A 文章编号:0253-2336(2012)11-0054-04Construction Technology on Inclined Shaft in Watery Loose Strata with Fully Mechanized Excavation MethodLIU Yao-ming1,2,WANG Jian-feng1,2,KAN Wen-tao1,NIU Qing-he3,QIN Jiang-yan4(1.Supervision Station of Construction Project Quality,Hebei Construction Investment of Industry,Ordos 017209,China;2.Hebei Construction Investment Group Ltd.,Shijiazhuang 050051,China;3.No.31 Engineering Divisio,China Nation Coal No.5 Construction Corportion Ltd.,Handan 056003,China;4.Inner Mongolia Energy Corportion Ltd.,China Electric Power Construction and Investment,Ordos 017209,China)Abstract:According to the watery loose Cretaceous strata high influenced to the mine cinstruction during the the mine constructions in western mine of Inner Mongolia and long construction period problem of the mine shaft with groud freezing method,the conventional mechanized excavation method was applied to replace the ground freezing method for the construction passing through the Cretaceous strata. The paper introduced a fully mechanized integrated conventional technology of the mine inclined shaft with the fully mechanized roadheader for heading+small excavator for loading+skip transportion. A comprehensive water prevention and control plan with water detective,water table drop,water sealing and water drainage was set up. Two support methods were designed with 36U type steel/shotcreting+reinforced concrete liner and bolt/steel mesh/shotcreting+reinforced concrete liner. The floor treatment technology of soft rock strata, rock discharging technology, chain jammed treatment technology of the rock discharging system in the mechanized roadheader, transportation safety technology were developed. After above measures conducted, the watery loose features of the strata in the area affected to the mine shaft construction were effectively controlled and the loading and transportation of the rock and other problems were solved.Key word:watery;loose strataum;mine inclined shaft;freezing method;fully mechanized excavation method目前伴随西部大开发的进程,我国矿井建设也向西部发展西部矿井建设中对施工影响最大的是上部厚达20~300m的富水松散岩层,如果设计立井开拓,则使用冻结法比较容易顺利通过,但是设计成斜井井筒后,其斜长达900~1500m,如果采用冻结法施工,则施工工期会增加50%左右,费用将增加70%以上,而且混凝土养护条件差[1]。
如果采用普通钻爆法施工,则存在成孔难、爆破成型差、顶板护理、防治水、出渣、运输等难题,如果采用综掘机掘进施工,由于岩性软弱,加之部分岩层淋水,底板岩层遇水泥化后,存在综掘机堵链、窝机(综掘机下陷泥中无法行进)现象,以及矸物不能滞留、输送带无法排矸等问题[2]。
即现有的施工技术已不适应这一地区的工程建设,而现有的理论滞后于工程技术与实践。
在这种情况下,继续沿用东部矿井施工的经验和技术,必将造成严重的后果。
实际上骆驼山、虎豹湾、母杜柴登等鄂尔多斯盆地内在建矿井的涌水情况及目前这一地区矿井建设停滞现状已充分显现了这一问题的严重性。
笔者针对富水松散地层斜井施工方案、白垩纪含水地层防治水技术、斜井井筒综合机械化配套施工工艺、软弱岩层支护方式、综掘法施工关键技术应用等方面开展了技术研究,建立了一套完整切实可用的富水软弱地层斜井综掘法施工及其配套方案。
1 施工方案及装备配套察哈素煤矿主斜井井筒斜长1705.1m,倾角16°,井筒净宽5.4m,净断面积18.93m2,掘进断面积20.73m2。
考虑到采用冻结法施工工期较长、费用颇高,且冻结设计的指导思想是在保证井筒安全施工的前提下,为井筒施工单位高速掘进创造条件。
岩石冻结的主要目的是堵水,其次是增加软弱层位的整体强度。
根据主斜井井筒检查钻孔抽水试验,察哈素矿井白垩纪地层富水性虽然较强,但地下水补给条件差,如果在主斜井井筒施工前能制定出详细的防探水措施施,工过程中采取先探后掘,配备大功率排水设备,必要时实施超前支护,则可以采用普通综掘法替代冻结法施工通过白垩纪地层。
斜井井筒采用CX55B小型破碎挖掘机挖掘,全断面掘进,人工配合用手镐和风镐在工作台上由上向下进行扩边,作业方式为双三八制,单班复喷,永久支护和工作面平行交叉作业。
风化基岩破碎严重时,预先沿井筒轮廓线外打设超前管棚临时支护。
围岩较稳定时取消管棚支护,采用单体液压支柱或木点柱配合36U型钢支架临时支护。
白垩纪段采取小型挖掘机挖掘施工,一掘一支,转入暗硐后每架设4~5架U型钢支架及时进行钢筋混凝土支护,而后继续向前掘进过程中,视岩层稳定情况,在架设支架20m左右后,进行钢筋混凝土永久支护,砌碹段长8~10m。
混凝土支护段长具体视现场情况而定。
井筒掘进和井筒砌碹在一定距离内前后平行交叉作业。
在掘进工作面后方安设小型挖掘机,用小型挖掘机将矸石装入6m3箕斗,提升出井后排入矸石仓,由装载机配合载质量12t的自卸汽车排至指定场地。
2 施工关键技术研究2.1 施工防治水技术做好防治水工作是斜井井筒普通综掘法施工的关键,对此根据富水松散地层岩石特性进行分析,特别是对影响建井的水文地质条件进行认真分析,针对赋水岩层和各岩层水力联系特征,研究有效的探、降、截、疏等综合防治水方法,以缓解白垩纪富水岩层对施工的不利影响,从而顺利完成斜井井筒的施工。
1)探水方法选择。
在施工过程中,采用先进实用的探水技术和方法是保证施工安全的前提[3]。
物探方法探水速度快、费用少、探测范围广,是经济实用的方法[4]。
但这种方法定性成分较大,定量分析较困难;探水的准确性也不如钻探高[5]。
因此,采用矿井瞬变电磁法和钻孔探水相结合的综合探水技术进行探水。
这不但提高了探水速度和准确性,也节约了探水成本。
2)降水措施。
在地面沿斜井井筒200m左右范围内间隔布抽水井,有效阻断上部富水岩层对斜井井筒施工范围的水力联系。
经过抽水井抽水,施工期间含水岩组涌水量稳定控制在20m3/h以下,效果明显。
3)截水措施。
顶底板均有井筒出水点,且涌水方式和水量不等,兼备多、散、杂特点,根据水量在底板的间隔设立截水槽(混凝土砌筑,防治沿底板渗流),对井筒底板进行铺底处理,将底板井筒涌水导入水沟。
斜井井筒施工过程中在井筒躲避硐侧布置临时水仓,井筒涌水沿水沟分段引至临时水仓。
沿井壁铺设排水管路,利用排水设备,分级将临时水仓积水排至地面储水池。
4)疏水措施。
坚持有掘必探,先探后掘的方针。
掘进施工前,利用探水钻沿底板和工作面分别布置探水钻孔,在水平方向钻孔下处设立临时积水坑,利用空气动力泵将积水排至临时水仓。
一方面了解未掘岩层富水情况;另一方面利用平行于工作面的探水钻孔疏导未掘岩层的含水。