巷道掘进中卸压钻孔设计的应用
巷道掘进中卸压钻孔设计的应用

巷道掘进中卸压钻孔设计的应用卸压钻孔是指,在巷道掘进过程中,为了降低巷道周围土体的应力水平,减少其发生塌方的风险,而对周围土体进行钻孔,并注入固化剂,形成一定硬度的固结体。
卸压钻孔的设计是巷道掘进工程中必不可少的一步,下面将介绍该设计的应用。
1.卸压钻孔设计目的卸压钻孔设计的目的是为了降低巷道周围土体的应力水平,从而减少其发生塌方的风险。
巷道掘进过程中,由于巷道周围土体的应力受到破坏,在土体内部会存在大量的应力集中。
如果这些应力得不到释放,会给巷道掘进过程带来非常大的危害。
而卸压钻孔的设计就是为了解决这一问题,降低巷道周围土体的应力水平,从而保证施工安全和工程质量。
在卸压钻孔设计的过程中,需要遵循一些原则,以保证设计的正确性和可行性:(1)钻孔深度必须达到设计要求。
卸压钻孔的深度是根据巷道掘进工程的实际情况来确定的,必须保证钻孔深度达到设计要求,才能保证效果的可靠性。
(2)钻孔密度应根据实际情况进行调整。
巷道掘进施工中,卸压钻孔的密度应根据工程的实际情况进行调整。
通常情况下,密度越大,效果越好,但密度过大也会增加施工难度和成本。
(3)固化剂注入量应根据土体特性进行调整。
不同类型的土体对固化剂注入量有不同的要求,因此在卸压钻孔设计中,需要根据土体特性进行调整,以达到最佳效果。
(4)钻孔位置应根据实际情况进行调整。
钻孔位置应根据掘进施工的实际情况进行调整,可以根据地质勘探资料和现场情况进行选择。
卸压钻孔设计需要进行以下步骤:(1)确定卸压钻孔需要的深度。
卸压钻孔需要钻到巷道周围土体的深度,以确保其应力水平得到充分的释放。
(2)确定钻孔的位置。
钻孔的位置应根据地质勘探资料和现场情况进行确定,以确保钻孔的位置合理。
(3)确定钻孔的密度。
钻孔密度应根据实际情况进行调整,以达到最佳效果。
卸压钻孔设计在巷道掘进工程中应用广泛。
通过卸压钻孔设计,巷道掘进施工可以得到以下好处:(1)降低巷道周围土体的应力水平,减少其发生塌方的风险。
底抽巷穿层钻孔泄压瓦斯技术

一、瓦斯超前治理 2、瓦斯超前治理工程措施
❖千米钻机定向长钻孔预抽
一、瓦斯超前治理 2、瓦斯超前治理工程措施
❖迎头条带预抽
0 . 7 5 m
4 #
5 #
6 #
1 #
2 #
3 #
2.4m 1.4m
5 . 2 m
钻 孔 布 置 正 视 图
工 作 面 掘 进 方 向
钻 孔 布 置 剖 面 图
鹤壁矿区穿层钻孔效果 1)穿层钻孔施工有效抽放煤孔长度为13307.5m, 2)累计抽出瓦斯143.22 万m3, 3)穿层钻孔吨煤瓦斯抽放量为2.74 m3/t, 4)瓦斯抽放率为55%, 5)单组瓦斯抽放浓度在30% 以上,较本煤层预抽钻孔提高近2倍, 6)抽放负压保持在20kPa以上单组钻孔混量为0.3m3/min,瓦斯浓度长期稳定
2
区域瓦斯治理概况
3 底板抽放巷区域防突技术现场应用
4
穿层钻孔水力冲孔
5
预期目标
一 、 瓦斯超前治理
1、新版煤矿安全规程二百一十条 2、瓦斯超前治理工程措施
1
一1、、新版瓦煤矿斯安全超规程前新增治内理容
第二百一十条 有下列条件之一的突出煤层,不得将在本巷道 施工顺煤层钻孔预抽煤巷条带瓦斯作为区域防突措施:
15~24(参照相邻矿井) 15~24(参照相邻矿井) 15~24(参照相邻矿井)
0.94 16.62 13.47
有
三、底板抽放巷区域防突技术现 场应用
1、条带区域防突机理 2、穿层钻孔条带区域预抽 3、S1310工作面底抽巷
1
三、底板抽放巷区域防突技术应用
1、条带区域防突机理。
(1)古城矿区域防突措施
22
论文:掘进巷道泄压孔的设计与应用

论文:掘进巷道泄压孔的设计与应用论文:掘进巷道泄压孔的设计与应用摘要:做好煤炭资源的开采工作,能够为人们提供重要的动力能源,同时还能够在很大程度上促进社会经济的不断发展。
众所周知,煤炭资源的开采工作,危险系数较高。
提高矿井工作的施工技术,能够有效改善矿井生产过程中的一些问题,为保障矿井安全生产工作的顺利进行做出重要贡献。
掘进巷道大直径顺层长钻孔预抽消突技术是采掘工作中防止煤层片帮控制巷道成型、瓦斯突发问题的重要技术手段,对于大幅度降低采掘工作过程中的危险系数具有重要意义。
矿井开采范围和深度在不断增加,煤和瓦斯的突出巷道片帮等问题成为了威胁矿井安全的重要因素。
煤层的基础参数和地应力等都在不断增大,严重威胁着矿井的安全生产工作,同时煤和瓦斯频频发生一些突发事故,将会直接影响到矿井工作人员的生命安全。
想要保证矿井生产的安全和稳定,就需要针对煤层和瓦斯进行严格的控制和管理工作,做好防突、片帮工作的各项具体措施。
1 掘进巷道泄压孔的设计与应用的重要性在进行实际的开掘过程中,因为高应力下的煤层透气性较低,导致煤层自身的危险系数加大,同时瓦斯一向是煤炭开采工作中的较大阻力,瓦斯的危险性极高,极容易发生一些突出问题,导致煤层出现爆炸等现象,从而引发整个矿井工作的安全事故发生[1]。
开采保护层是一种有效防止瓦斯和煤层出现突出问题的有效措施,在实际的施工过程中能够起到良好的防护作用[2]。
某公司所属煤田煤层埋深比较深,矿压显著,掘进工作面片帮、垮帮比较严重,对矿工生命安全造成严重威胁,同时造成掘进巷道成型差,质量不达标等问题,严重制约了我队的安全质量标准化工作。
2 掘进巷道泄压孔的实际研究情况防治煤和瓦斯的突出问题,需要“四位一体”这些措施的综合应用,这些措施将需要进行防护的重要过程全部包含在内,能够在实际应用中起到良好的效果。
我国对于掘进工作面的防突工作十分重视,通过超前钻孔、预排瓦斯、开采解放层等措施,尽可能地提高掘进工作面开采作业的安全性能和稳定性能。
大直径卸压钻孔在掘进施工中预防冲击地压的应用

大直径卸压钻孔在掘进施工中预防冲击地压的应用姚桥煤矿7267下顺槽(溜子道)被鉴定为具有中等冲击地压倾向,为防止在掘进过程中受地质条件影响造成的高应力集中区造成冲击地压事故,必须在施工中采取大直径钻孔超前卸压,冲击地压进行了有效防范,并保证了安全生产。
标签:冲击地压;大直径钻孔;超前卸压0 引言冲击地压是一种复杂的矿井动力现象,一直是岩体力学及矿山防治研究的难点之一。
放能钻孔俗称卸压钻孔系指在煤体应力集中或潜在应力集中区,施工一系列大直径钻孔(100mm以上),产生自由空间,改变煤体的应力分布及其特性,使煤体——围岩系统储存的弹性能量得到缓慢释放的一种防治冲击地压措施。
我矿根据冲击地压强度弱化减冲理论,在7267下顺槽(溜子道)掘进工作面防治冲击地压工作中,采用大直径钻孔卸压防治冲击地压,取得了很好的效果。
1 工程概况7267下顺槽(溜子道)掘进工作面位于西九下山采区东翼,巷道一侧紧靠7269采空区为沿空送巷,全长985 m,巷道标高约为工作面标高为-718~-773m。
,煤层倾角1°~9°,平均倾角5°,平均厚度3.8m;煤层上下皆为坚硬岩层其中老顶为中砂岩,平均厚度2.25m,成分以石英、长石为主,致密,坚硬;底板为细砂岩,平均厚度49.90m,成分以石英、长石为主,致密,坚硬。
2 支护方案巷道断面为矩形巷道,巷宽4.6 m,巷高2.6 m,设计采用锚杆+锚索+钢带+钢筋网支护。
2.1 顶板支护巷道靠工作面一帮选用公称直径φ=20 mm螺纹钢锚杆,锚杆长度为2.2m,锚杆间距为800 mm、排距为800mm;帮部选用φΦ20 mm × 2200 m m,锚杆间距为800 mm、排距为800mm;设计锚索参数为锚索排布置2根φ20mm锚索,锚索间距为2.4m,锚索排距为2.4 m,锚索长度7.2 m;煤柱侧喷浆密闭,煤柱侧帮部全封闭喷浆并延伸至顶板第二根锚杆;喷浆形成网花即可,对帮网不能紧贴煤壁处要求喷厚50mm。
巷道掘进中卸压钻孔设计的应用

巷道掘进中卸压钻孔设计的应用一、引言在地下工程施工中,巷道掘进是一项非常常见的作业。
而在巷道掘进中,土层的高压和地下水的渗透一直都是工程施工中难题。
为了确保施工过程的顺利进行和工人的安全,钻孔技术被广泛应用于巷道掘进中。
卸压钻孔就是一种非常重要的技术应用。
本文将对巷道掘进中卸压钻孔设计的应用进行详细的阐述。
二、卸压钻孔的原理和特点卸压钻孔,顾名思义就是通过在地下进行钻孔,将地下水或者土层中的压力释放出来,降低地下水的渗透和土层的压力。
在巷道掘进中,卸压钻孔通常被应用于以下几个方面:1. 降低地下水位:在巷道掘进中,地下水的渗透会导致围岩的软化和失稳,对施工和工人的安全造成威胁。
通过卸压钻孔,可以将地下水压力释放出来,达到降低地下水位的目的,降低工程施工的难度和风险。
2. 减少土壤压力:在一些地质条件较差的地区,土壤的压力往往非常大,对巷道掘进的施工造成一定的困难。
通过卸压钻孔,可以释放土壤中的压力,以减少对围岩的影响,提高巷道掘进的安全性和效率。
3. 稳固施工环境:巷道掘进中,围岩的稳定性是施工的关键。
通过卸压钻孔,可以减少围岩的应力,提高围岩的稳定性,确保施工环境的安全和稳定。
卸压钻孔的原理可以说是通过释放地下水/土层中的压力,降低围岩的应力,提高工程施工的安全性和效率。
而其特点主要包括以下几点:1. 简单高效:卸压钻孔是一种简单高效的工程技术应用,通过钻孔处理,即可实现地下水位的降低和围岩应力的减少,对施工的影响显著。
2. 灵活性强:卸压钻孔适用于各种地质条件和不同的施工要求,可以根据实际情况进行调整和应用,非常灵活。
3. 经济成本低:相比于其他地下水控制措施,卸压钻孔的成本相对较低,可以在一定程度上降低工程的施工成本。
在巷道掘进中,卸压钻孔是一种非常实用和重要的技术手段,对保障巷道掘进的安全和高效具有重要意义。
三、卸压钻孔的应用设计1. 工程前期勘察在进行巷道掘进前,需要对地下水、土层和围岩的地质情况进行全面的勘察和分析。
窄煤柱切顶泄压迎采掘进巷道围岩应用技术

切顶卸压留设小煤柱巷道围岩控制技术在煤矿的应用(山西潞安集团左权********有限公司)一、立项的目的意义及必要性山西潞安集团左权********有限公司位于山西省左权县城北的刘家庄村南,行政区划属左权县寒王乡管辖。
自2017年投产以来,全力组织生产,受矿井资源储量较少限制,为提高煤炭回收率,2018年5月我矿与太原理工大学合作,在1102与1106工作面引进切顶卸压留设小煤柱开采技术。
试验工作面为典型倾斜厚煤层大采高综采工作面。
该项目为潞安集团首个大采高工作面切顶卸压留设小煤柱开采试验项目,项目的实施一旦成功,可为公司增加巨大经济效益,减少煤炭损而且有很高的科研推广价值。
根据以往我矿30米煤柱留设情况,1106工作面推行切顶卸压留设小煤柱开采技术,将为阜生矿多回收煤炭为14.7万吨。
不仅大大缓和采掘关系和延长矿井开采年限具有现实意义,而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标,增产、增盈的主要途径。
并为建设安全、高产、高效矿井提供重要的经济技术保障。
二、解决内容为保证1106工作面支护完好,不受邻近工作面(1102工作面)动压影响,邻近工作面(1102工作面)回采过程中的基本顶经历“稳定—破断—转动下沉—稳定”的动压过程,该过程势必给1106工作面运输顺槽的围岩稳定带来巨大冲击。
受邻近1102工作面采动影响与1106工作面运输顺槽掘进扰动影响以及1106工作面采动的超前压力影响的叠加作用,极易导致1106工作面运输顺槽巷道顶板下沉量增大、底鼓明显、两帮变形破坏严重等强矿压显现。
三、具体做法切顶卸压留设小煤柱开采技术,即在回采工作面顺槽通过定向预裂切缝爆破,在采空区侧形成定向预裂缝,切断顶板应力传递路径,减弱巷道顶板压力,通过切顶卸压从而保护相邻工作面顺槽及煤柱顶板完整性。
(一)1102工作面运输顺槽切顶卸压设计1102工作面开采煤层为15#煤层,该工作面埋深61~208米。
工作面倾角0.5°~20°,煤层平均厚度6.01米。
巷道掘进中卸压钻孔设计的应用

巷道掘进中卸压钻孔设计的应用巷道掘进中卸压钻孔设计是在地下巷道工程中应用的重要技术之一,其主要目的是通过卸压钻孔来降低岩层的应力,从而提高巷道的安全性和稳定性。
本文将介绍卸压钻孔设计的原理、方法以及在巷道掘进中的应用。
一、原理和方法1.1 岩石的力学性质巷道掘进过程中,岩石在受到应力时会发生变形和破裂。
岩石的力学性质可以通过弹性模量、抗压强度和抗剪强度来描述。
一般来说,岩石的抗压强度越大,弹性模量越高,岩石的稳定性越好。
1.2 卸压钻孔的原理卸压钻孔是通过在巷道周围的岩石中钻孔,将岩石的应力分散到周围,从而降低岩石的应力,提高巷道的安全性。
卸压钻孔的位置、数量和长度应根据具体的巷道情况和岩石力学性质来确定。
卸压钻孔的设计需要考虑以下几个因素:(1)巷道岩石的力学性质:包括弹性模量、抗压强度和抗剪强度等。
可以通过室内实验和现场观测来获取岩石的力学性质数据。
(2)巷道的尺寸和形状:包括巷道的宽度、高度和坡度等。
巷道尺寸的大小和形状的复杂程度对卸压钻孔的设计有重要影响。
(3)岩石的应力状态:巷道周围岩石的应力状态是卸压钻孔设计的基础。
可以通过地应力测量和应力分析等方法来获取巷道周围岩石的应力状态。
(4)卸压钻孔的位置、数量和长度:卸压钻孔应尽可能靠近巷道边缘,分布均匀。
卸压钻孔的数量和长度应根据岩石的力学性质和应力状态来确定。
卸压钻孔施工是卸压钻孔设计的重要环节。
施工过程中需要注意以下几个方面:(1)钻孔的位置和方向:钻孔的位置和方向应根据设计要求确定。
钻孔的位置应靠近巷道边缘,方向应与巷道的走向垂直。
(2)钻孔的直径和长度:钻孔的直径和长度应根据设计要求确定。
钻孔的直径一般为50-100毫米,长度一般为1-2米。
(3)钻孔的密度和间距:钻孔的密度和间距应根据设计要求确定。
一般来说,钻孔的密度越大,间距越小,效果越好。
(4)钻孔的施工方法:钻孔可以采用机械钻机、液压钻机或人工手工钻孔等方法进行。
施工过程中需要注意安全和防止岩石坍塌等问题。
透巷道钻孔施工技术在煤矿安全生产中的应用研究

透巷道钻孔施工技术在煤矿安全生产中的应用研究透巷道钻孔施工技术,顾名思义,是指在巷道内部进行钻孔施工的一种技术。
它采用专门的设备和方法,在巷道内部进行钻孔作业,从而减少了人工钻孔的风险,提高了工作效率。
透巷道钻孔施工技术具有以下几个主要特点。
透巷道钻孔施工技术充分利用了巷道的现有条件,不需要额外开挖工作面。
这样既降低了施工的难度和成本,又避免了对矿山资源的浪费。
透巷道钻孔施工技术能够快速高效地完成工作任务。
钻孔设备的设计和优化使得钻孔作业更加便捷,同时还能够进行多孔位的钻孔,提高了钻孔的效率。
透巷道钻孔施工技术的应用能够有效减少工人的劳动强度和工作风险。
传统的钻孔作业需要工人深入到巷道内部进行作业,工作环境差、通风不畅等问题常常会给工人的身体健康带来威胁。
而透巷道钻孔施工技术的应用能够将工人安全地从危险区域中撤离,保证了工人的生命安全。
透巷道钻孔施工技术的应用还可以提高煤矿的生产效益。
通过透巷道钻孔施工技术,可以在巷道内部进行钻孔,使得矿石的开采更加方便。
这样不仅可以提高煤矿的生产能力,还能够减少资源浪费,降低生产成本,提高经济效益。
透巷道钻孔施工技术可以用于透巷道排水。
在矿井施工中,地下水是一个常见而且严重的问题。
透巷道钻孔施工技术可以在巷道内部进行钻孔,并将地下水排出,从而保证巷道的干燥,防止巷道的塌陷和溃决。
透巷道钻孔施工技术可以用于透巷道通风。
在煤矿生产过程中,通风是非常重要的,它能够保证煤矿内空气的流通和新鲜空气的供应,保护工人的健康安全。
透巷道钻孔施工技术可以通过钻孔向巷道内部注入新鲜空气,提高巷道内空气的质量。
在实际应用中,透巷道钻孔施工技术还存在一些需要解决的问题。
透巷道钻孔设备的研发和改进仍然存在一定的困难。
目前市场上的透巷道钻孔设备还不够成熟,而且价格昂贵,限制了其在实际应用中的推广。
透巷道钻孔施工技术的操作和管理需要专业的人员进行。
一些煤矿企业的技术力量不足,无法提供专业的人员进行透巷道钻孔施工技术的操作和管理,限制了该技术的应用。
巷道掘进中卸压钻孔设计的应用

巷道掘进中卸压钻孔设计的应用1. 引言1.1 研究背景巷道掘进是地下工程建设中常见的一种工程方式,其施工过程中,地应力会对巷道结构造成影响,导致压陷、断裂等问题。
为了解决这一问题,研究者通过引入卸压钻孔技术来减轻地应力对巷道结构的影响。
卸压钻孔是在巷道旁边开展的一种钻孔,通过排空地下岩土的方法来完成地应力的卸载,进而减轻地应力对巷道的影响。
该技术在地下工程建设中具有重要的应用价值,能够提高巷道的稳定性和安全性,减少工程事故的发生。
卸压钻孔设计参数的确定、布置方式的选择以及关键技术的掌握是影响技术应用效果的重要因素。
深入研究巷道掘进中卸压钻孔设计的应用具有重要意义,可以为地下工程建设提供技术支持和指导。
1.2 研究意义巷道施工中的卸压钻孔设计是一项具有重要意义的研究课题。
通过科学合理的卸压钻孔设计,可以有效减轻巷道掘进过程中的地应力,减少地应力对巷道结构和设备的影响,提高巷道的安全可靠性。
卸压钻孔设计可以改善巷道的通风气流情况,降低巷道内的温度和湿度,提高工作环境的舒适度和安全性。
卸压钻孔设计还可以减少巷道掘进过程中的地面沉降和地裂缝的产生,保护周围环境和建筑物的安全。
卸压钻孔设计在巷道掘进中具有重要的实用价值和深远的社会意义,对于提高巷道施工的效率、质量和安全水平具有重要的推动作用。
2. 正文2.1 卸压钻孔的原理卸压钻孔是一种常用的地质工程控制技术,在巷道掘进中起到了重要作用。
其原理是通过在围岩中预先钻孔释放地应力,降低地下岩体应力,减小应力集中区,从而减少对围岩的影响和损伤。
卸压钻孔的主要机理包括地应力的再分布、地下水的流动以及应力比的改变等。
在巷道掘进中,卸压钻孔的设计参数的确定十分重要。
一般需要考虑到围岩的应力状态、地层构造、岩层性质、钻孔位置、孔距以及钻孔直径等因素。
通过合理确定这些设计参数,可以有效地发挥卸压钻孔的作用,提高巷道掘进的效率和安全性。
卸压钻孔的布置方式也是影响其效果的重要因素。
底抽巷穿层钻孔泄压瓦斯技术

三、底板抽放巷区域防突技术应用
3、S1310工作面底抽巷。
24
四、 穿层钻孔水力冲孔
1、水力冲孔工作原理 2、水力冲孔工艺设备及流程 3、S1310底抽巷高效钻冲一体化
增透抽采初始设计
1
四、穿层钻孔水力冲孔
1、水力冲孔工作原理:
四、穿层钻孔水力冲孔
1、钻冲一体化增透机制:
高压水力冲孔造穴措施是依靠高压水的冲击能力,造 成煤体的破碎,逐渐形成一个较大尺寸的孔洞。对于硬度 较低的煤与瓦斯突出煤层,高压水射流会冲击煤体诱导可 控的钻孔喷孔,在排出大量煤渣的同时,释放大量的瓦斯。 这一过程显著增加了水力造穴的尺寸,引起穴道周围应力 的显著改变。在较高应力的作用下穴道周围煤体出现蠕变 损伤、沿孔洞发生径向移动,导致穴道影响范围内煤体应 力降低,煤层孔隙张开、裂隙贯通,从而大幅度增高煤层 透气性。
随堂练习
❖ 1 底抽巷与高抽巷的区别? ❖ 2 水力冲孔的优缺点?
谢 谢!
大巷4
大巷5
预抽钻孔
大巷3(岩巷)
一抽排、类巷道瓦对比斯超前治理
巷道类别
治理方式
高抽巷 低抽巷
治理回采期间采空区的瓦斯
瓦排巷 底抽巷
治理回采期间工作面及上隅角的瓦斯
超前治理巷道掘进前方或回采工作面 前方煤层的瓦斯
二 、 区域瓦斯治理概况
1、我国区域瓦斯治理现状 2、古城矿瓦斯地质概况
1
二、区域瓦斯治理概况
四、穿层钻孔水力冲孔
3、S1310底抽巷高效钻冲一体化增透抽采初始设计
五、 预期目标
五、预期目标
底板抽放巷条带预抽防突技术使煤层地应力下降、瓦斯含量与瓦斯 压力梯度减小和抽放率大幅提高,达到区域防突目的。 辅助采用水力冲孔增透技术后,使煤体得到局部卸压,煤层中的裂 隙增大,煤层透气性增强,有利于提高煤层瓦斯抽放效果。 穿层钻孔条带预抽区域消突技术具有广泛的适应性,水力冲孔增透 技术能够提高局部抽放效果。在条带区域内采用综合防突措施有利于消 除煤与瓦斯突出危险性,提高掘进速度,实现矿井采、掘、抽平衡。
采用泄水孔疏降水在普通凿井施工中的应用

( 2 ) 钻井 液 维护 和处 理 a 、 要 求循环槽 长度 不小于 1 5 m, 且有 两个2 Z 2 Z 1 . 5 m 3 的沉淀池 , 泥 浆池容 积不 小 于 1 0 0 m3 。 b 、 在 循环过程 中不 断补充调 制好 的化 学材料 , 以保 持泥浆 中含有 聚合物 的
1 , 工 程概 况 由中煤 矿 山建 设集 团有 限责任 公司三 十工程处 施工 的, 陕西 某煤矿 回风立 井 井筒 设计 净直径 为 7 . 0 m, 井深 7 0 0 m。 该 立井 未采 用冻 结法施 工 , 根据 回风 立
井 的地 检 孔资料 , 施工过 程 中涌水量大 , 最 高在洛河 组涌 水量 达到 1 4 6 ~2 3 4 m / h , 将会 给工 作面打 眼放炮 带 来很大 困难 , 降 低掘进 速度 ; 并 且在 井壁浇 筑混 凝 土时, 工作 面 积水 进入 模 板 , 导致 混凝 土 配 比改变 , 将会 降低 井壁 永久 支护 强 度, 增 大 了后期 井筒壁 后注 浆和 井简 装备难 度 。 鉴于 这时 井底排 水系 统 已经形 成 并且具 备排 水能 力 , 决定 在井 筒施 工前打 一泄水 孔 与井下 排水 系统联 通 。 考 虑钻 孔岩 石长 期暴露 风化 堵 眼造成钻 孔 报废 , 特在钻 孔 内下入 03 2 5 mm筛 管 , 使井筒涌水从筛管缝隙漏到钻孔内最后流入井底排水系统。 2 泄水 孔钻 孔施 工设 计 2 . 1施工 程序 ( 见表 1 ) 2 . 2 钻具 组合 ( 见表2 ) 2 . 3 钻进 参数 ( 见表3 ) 2 4 钻井 液设 计 ( I ) 钻 井液 性 能 、 全 井 段 采用 低 固相 钻 井液 , 密度 1 . 0 5 -1 . 2 5 g / c m , 粘度 2 0 -3 0 s , 失 水量
巷道掘进中卸压钻孔设计的应用

巷道掘进中卸压钻孔设计的应用1. 引言1.1 背景介绍传统的巷道掘进方式存在一定的风险,如地下水源突发涌入、地层崩塌等问题。
而通过设计合理的卸压钻孔,可以减轻地层应力,降低地下水位,提升巷道掘进的安全性和效率性。
探讨巷道掘进中卸压钻孔设计的原则和方法具有重要的意义。
本文旨在探讨巷道掘进中卸压钻孔设计的应用,通过分析设计原则、影响因素、设计方法以及实际案例,以期为巷道掘进施工提供有效的技术支持。
通过巷道掘进中卸压钻孔设计的研究,不仅可以提高施工效率,减少施工风险,还可以为地下空间开发项目的顺利进行提供重要保障。
1.2 研究意义巷道掘进是地下工程中常见的施工方式,而在巷道掘进过程中,卸压钻孔设计是至关重要的一环。
本文旨在探讨巷道掘进中卸压钻孔设计的应用,从设计原则、影响因素分析、设计方法探讨、案例分析以及技术优势等方面展开讨论。
1. 提高施工效率:合理设计的卸压钻孔可以有效减轻巷道掘进过程中的地压,减少围岩的变形和断裂,提高施工效率。
2. 保障施工安全:巷道掘进是一项高风险的作业,而卸压钻孔设计的合理与否直接关系到施工现场的安全。
通过研究卸压钻孔设计原则,可以有效降低施工安全风险。
3. 节约施工成本:在巷道掘进中,围岩的变形和破裂都会增加施工难度和成本。
通过优化卸压钻孔设计,可以降低施工过程中的材料和人力资源消耗,从而节约施工成本。
4. 促进技术创新:卸压钻孔设计是一个涉及多方面技术的领域,研究其在巷道掘进中的应用,有助于促进相关技术的创新和进步,推动地下工程领域的发展。
2. 正文2.1 巷道掘进中卸压钻孔的设计原则1. 钻孔位置:在进行巷道掘进中设置卸压钻孔时,应根据地质条件和预测的地应力分布确定钻孔的位置。
通常卸压钻孔需要设置在巷道面方向上,以有效减小地应力对巷道的影响。
2. 钻孔布点密度:卸压钻孔的布点密度应根据实际情况进行设计。
布点密度过低会导致地应力无法有效释放,布点密度过高则会浪费资源。
巷道掘进中卸压钻孔设计的应用

巷道掘进中卸压钻孔设计的应用随着市政基础设施建设的不断推进和城市化进程的日益加快,巷道掘进越来越成为现代城市建设不可或缺的一部分。
在巷道掘进过程中,有效地卸压是十分重要的,因为掘进过程如果不卸压,将会导致岩土体破坏、施工效率低下、安全事故等后果。
因此,在巷道掘进过程中,需要进行科学合理的卸压设计。
卸压钻孔是卸压设计的一种常见方法,也是一种相对简单实用的方法,通过钻孔,把地下水和气压释放,减少了地下水和气体压力,增加了岩体的稳定性。
本文将分别从卸压钻孔设计的方法和步骤以及卸压钻孔的应用进行讨论和探究。
一、卸压钻孔设计方法和步骤对于卸压钻孔,其设计必须考虑到地下水位、地层情况以及孔距等因素,因此设计卸压钻孔需要进行以下几个步骤:1. 决定卸压区域首先需要确定卸压区域,即将要安排卸压钻孔的区域,可以在区域中间位置进行布置,也可以按照孔距均匀布置在整个卸压区域内。
2. 确定孔深钻孔的深度应该深入到破裂地层中,一般钻孔深度需要超过掘进高度的50%至60%。
考虑到地下水位和孔深之间的关系,钻孔深度和地下水位会有关联,通常卸压孔深不高于地下水位的1.5倍。
3. 测定孔距孔距的测定需要根据岩土体的性质来确定,对于不同类型的土层,不同的岩层,需要考虑其强度、质地、透水性等因素。
4. 设计布局设计卸压钻孔的布局需要满足以下几个条件:孔距相等,卸压孔深度一致,钻孔位置应该垂直于掘进方向。
同时可以考虑采用网格式布局或者环形布局。
卸压钻孔的直径不宜超过岩石或土层的稳定范围,一般要求孔径不小于110毫米,不大于150毫米。
卸压钻孔已经成为了巷道掘进中一种常见的卸压技术,对于卸压钻孔的应用主要可以从以下几个方面来分析:1. 降低地下水位在巷道掘进过程中,地下水位是必须要考虑的因素,地下水会对掘进施工造成严重影响,会引起掘进面坍塌,影响掘进安全,严重时会导致施工难度加大。
卸压钻孔通过排除地下水,减小压力,使得岩土体更加稳定,保障施工安全,有效降低了掘进难度。
巷道掘进中卸压钻孔设计的应用

巷道掘进中卸压钻孔设计的应用【摘要】本文主要针对巷道掘进中卸压钻孔设计的应用进行研究,首先介绍了研究背景和研究意义。
随后对巷道掘进中卸压钻孔设计的原理进行了探讨,包括钻孔设计参数的确定、钻孔布置与数量的规划,以及钻孔设计的优化方法。
最后通过实例分析来验证钻孔设计的有效性和实用性。
在总结了巷道掘进中卸压钻孔设计的应用效果,并提出了存在的问题和改进建议。
通过本文的研究,可以为巷道掘进中卸压钻孔设计提供参考和指导,为提高工程施工效率和安全性提供技术支持。
【关键词】巷道掘进、卸压钻孔设计、原理、参数确定、布置与数量规划、优化方法、实例分析、应用效果、存在问题、改进建议1. 引言1.1 研究背景近年来,随着城市建设的不断发展和交通需求的增加,地下巷道工程在城市地下空间的应用越来越广泛。
而在巷道掘进工程中,卸压钻孔设计是一项关键的技术,可以有效地减少地下水压,保障工人的安全,同时也有利于减少地表沉降和开裂现象。
目前对于巷道掘进中卸压钻孔设计的研究还比较有限,钻孔设计参数的确定、钻孔布置与数量的规划以及钻孔设计的优化方法等方面还存在一定的不足。
本文旨在深入探讨巷道掘进中卸压钻孔设计的应用问题,通过对原理和方法的研究分析,提出相应的应用效果和改进建议,为巷道掘进工程的安全和高效施工提供一定的参考和指导。
希望通过本文的研究,能够为巷道掘进工程中卸压钻孔设计的实际应用提供一定的帮助和启示。
1.2 研究意义巷道掘进是地下工程中常见的一种施工方式,而卸压钻孔设计作为其中重要的一环,对巷道安全施工和质量起着至关重要的作用。
在巷道掘进中,应用卸压钻孔设计可以有效降低岩石的内部应力,减少岩体的变形和破坏,从而保证巷道的稳定性和安全性。
研究巷道掘进中卸压钻孔设计的意义在于提高巷道施工的效率和质量,减少工程事故的发生,降低施工成本,保护环境,提高工程的持续性和可持续性。
通过深入研究卸压钻孔设计的原理和方法,可以更好地指导工程实践,提高巷道掘进施工的水平和质量。
切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工

切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工摘要:切顶泄压在沿空留巷中的运用,根据具体的施工效果提高支护效果,节省掘进巷道费用,节省工作面准备时间,实现工作面连续回采,回收煤柱,提高工作面资源回采效率,在实际施工中广泛应用。
本文在分析切顶卸压沿空留巷力学机理的基础上,通过了解切顶沿空留巷的基本原则来设计合理的方案,并根据设计方案选择相应的支护技术来进行施工,并得出相应的结论和建议。
关键词:切顶泄压沿空留巷支护技术施工结论和建议沿空留巷是为了回收传统采矿方式中预留的保安煤柱,采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用,对原顺槽位置进行保留的一种技术方法。
但未施工切顶泄压沿空留巷的下帮会切顶,给恢复带来较大的难度,且在回采过程中压力较大,顶板管理难度大,而施工切顶泄压的话不仅可以使顶板下沉量小,完整度较好且恢复方便,同时还可以降低掘进率及生产成本,解决采煤工作面衔接紧张局面,可以说切顶卸压沿空留巷技术是目前最先进的一种无煤柱护巷技术。
本文就对切顶泄压在沿空留巷中的支护技术与施工进行分析和研究,从各个方面分析它在实际工作中的应用价值。
一、切顶留巷技术力学机理分析与应用切顶卸压沿空留巷力学机理是通过聚能预裂爆破后的预裂弱面改变了沿空巷道上覆悬伸顶板岩体的结构,引起岩层移动规律发生相应的改变;在采场顶板周期来压作用下,悬伸岩层在上覆压力挤压下沿预裂面切落,极大消散了沿空巷道围岩的应力集中程度,应力集中向巷道围岩深部转移,改善了沿空巷道的围岩应力环境,减小了巷内支护的受力及巷旁支护的阻力和应力集中程度,最终提高了沿空巷道的稳定性。
切顶卸压沿空留巷技术力学在实际施工中的应用主要体现在采面下出口20米段往外沿工作面运输顺槽上帮顶板布置深孔聚能预裂爆破眼实施预裂爆破,将运输顺槽上帮顶板顺走向拉开一条缝,然后在采面回采过程中,端头支架往前移动时,后方靠采空区顶板在上覆压力挤压下沿预裂线切落,且切落的矸石充满后方巷帮并且实现接顶,同时改善了沿空巷道的围岩应力状况,使后方巷道内支护的阻力减小并趋于稳定,以达到切顶卸压沿空留巷的目的。
二采运输大巷泄压孔措施

一、设计说明部分1、卸压孔工作的目的和任务二采回风大巷位于井田中部,其上部为A6上01采面采空区,动压压力大,左帮有蹦帮现象,为保证巷道正常施工,需对二采回风大巷打设卸压孔。
为保证施工安全,特编制探放水专项施工安全技术措施。
2、卸压孔总体设计经专业分析决定在二采区回风巷自迎头钻机硐室向东40米开始向迎头方向施工卸压孔,每隔30米施工一组,每组布臵5个孔(在同一平面上),孔眼间距0.5m与巷道走向成直角,扇形布臵。
第一个孔眼距底板1.5m,与底板成0°夹角布臵,眼深15m。
第二个与底板成45°夹角布臵,眼深15m。
第三个与顶板成90°夹角布臵,眼深15m。
第四个与顶板成135°夹角布臵,眼深15m。
第五个与顶板成180°夹角布臵,眼深15m。
直至此巷道施工结束,以保证巷道安全掘进,特编制本措施。
由地质技术人员现场会同钻探人员确定钻孔位臵,任何人不得擅自更改。
本次本次探放水采用ZLJ-250型煤矿用坑道钻机钻进,施工时使用直径113mm的钻头。
二、安全技术措施1、开工钻探设备安装完毕,技术设计和安全措施到位,符合开钻条件后方可开钻。
2、通讯在打钻地点设专用电话,调度室及工区值班室电话与井下电话直通。
调度室电话800或801;工区值班电话为868。
3、钻探人员A、具备以下条件:(1)熟悉《煤矿安全规程》、《煤矿安全技术操作规程》、《探放水措施》、井下工作的一般安全知识,并要进行专门技术培训,考核合格后,方可上岗。
(2)熟悉钻机的工作原理。
掌握钻机的操作要领,维护保养及排除故障的技术知识,掌握探水钻孔的施工方式。
(3)掌握《煤矿安全规程》的有关规定。
(4)了解有关煤矿瓦斯、煤尘爆炸的知识。
(5)熟悉预防灾害的措施和矿井避灾路线。
(6)掌握井下打钻、防灭火等各种钻孔的施工方法。
(7)下井前必须认真了解设计和施工的要求。
B、安全规定(1)井下钻探施工前,钻探工必须了解施工和的设计目的、任务、严格按照措施施工。
卸压钻孔在高产综采工作面的应用

卸压钻孔在高产综采工作面的应用[摘要] 通过在综采工作面机巷实施卸压钻孔,使煤体应力受到人为破坏后重新分布,进而减少巷道维修工作量,在减少材料投入的同时加快了采面推进度,为卸压钻孔在高产高效综采工作面的应用积累了经验,具有良好的经济效益和社会效益。
[关键字] 卸压钻孔高产高效综采工作面应用平煤一矿戊0-22140采面位于二水平戊二采区西翼中部,机风两巷采用U36型钢支护,巷道设计净断面12.27 m2,掘进期间工作面进入700米后棚子开始有少量下沉,受断层群和煤体特性影响,切眼贯通后两巷棚子明显变形,采面安装期间开始安排队伍进行巷道维护,此时两巷棚子如果全部翻修,不但工程量大,而且投入成本也太高,为此在机巷800至1100米间施工卸压钻孔,破坏煤体结构,提前释放煤体应力,使巷道应力分布规律在人为破坏之后重新分布,进而达到新的平稳,减小巷道维护对工作面回采的影响。
1工作面概况该工作面是我矿确定的高产高效示范化工作面,位于二水平戊二采区西翼中部,东邻戊二皮带及轨道下山,西邻一、四矿边界,南邻戊0-22120采空区,北为戊0-22160采空区,上覆戊8-22140采面煤已回采。
工作面走向长度1396m,可采长度1311 m,采长117 m,平均采高2.8 m。
地面位置位于落凫山西北坡,地面标高+260~+350 m,工作面标高-280~-320m。
2采面两巷压力来源分析2.1 断层群因素戊0-22140采面两巷共有16个断层,机巷9个,风巷7个,除机巷8号断层为逆断层外,其余均为正断层,外断层距设计停采线75米,里断层距切眼128米,众多断层在两巷分布基本均匀,造成工作面向外推进时每月都要受断面影响,导致工作面始终在断层附近。
2.2 煤体特性因素其一:戊二采区整体煤质松软,受压后变形量大,影响支护稳定性。
其二:工作面自初采线向外165米处至设计停采线向里95米,此区间内煤体进入戊9煤与戊0煤分层区,两层煤间夹矸为泥岩,岩性较软且遇水膨胀,不能有效支撑上覆岩层压力。
巷道泄水孔施工方案

巷道泄水孔施工方案一、概述在巷道施工过程中,为了保证施工区域内的水流暂时和适当的排泄,需要针对不同情况设计和施工泄水孔。
本文档将介绍巷道泄水孔的施工方案,包括泄水孔的选择、设计和施工流程。
二、泄水孔的选择在选择泄水孔的位置时,需要考虑以下因素:1.泄水孔的排水能力:根据巷道设计需要的排水量和泄水孔的排水能力,选择合适的泄水孔。
2.巷道地质条件:考虑巷道地质的稳定性和泄水孔施工对巷道地质的影响,选择合适的泄水孔位置。
3.泄水孔的数量和布局:根据巷道的长度、横截面形状和坡度等因素,确定泄水孔的数量和布局。
4.泄水孔的施工便利性:考虑泄水孔施工的难度和成本,选择施工便利的泄水孔位置。
三、泄水孔的设计泄水孔的设计包括以下几个方面:1. 大小和形状泄水孔的大小和形状应根据巷道的设计要求和排水量来确定。
一般情况下,泄水孔的形状可以选择圆形、矩形或其他适合的形状。
2. 排水能力泄水孔的排水能力应根据巷道的排水量和需要,结合水流的速度和压力等因素来确定。
可以通过计算或实地测试等方法进行确定。
3. 地质影响泄水孔的设计应考虑对巷道地质的影响。
例如,如果泄水孔的位置选择不当,可能会导致地质松动或倒塌等问题。
泄水孔的设计应考虑施工的便利性。
例如,如果泄水孔的位置选择过于复杂或难以施工,可能会增加施工的难度和成本。
四、泄水孔的施工流程泄水孔的施工流程一般包括以下几个步骤:1. 准备工作在进行泄水孔施工前,需要进行准备工作,包括材料准备、设备准备和施工人员准备等。
2. 标定泄水孔位置根据设计要求,标定泄水孔的位置。
可以使用测量工具或标记工具将泄水孔的位置进行标定。
根据标定的位置,使用适当的工具进行打孔施工。
可以使用钻机、打孔机或手动工具等。
4. 安装排水设施在打孔完成后,需要安装排水设施,如排水管道或其他适当的设备。
确保排水设施的连接牢固,并进行必要的密封处理。
5. 施工验收完成泄水孔的施工后,需要进行验收工作。
检查泄水孔的施工质量和性能是否符合设计要求。
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巷道掘进中卸压钻孔设计的应用作者:王燕飞
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第03期
摘要:随着井下开采深度加深,矿山压力逐步增大,对巷道掘进具有重要影响。
在实际生产中多采用卸压钻孔方式进行治理。
本文采用理论分析法对巷道掘进中卸压钻孔方案进行设计。
卸压钻孔方案设计主要从钻孔半径,钻孔深度及钻孔间距三个方面进行分析,并对其效果进行检验。
关键词:巷道掘进;钻孔半径;钻孔深度;钻孔间距
1 西曲矿概况
本井田为多煤层矿井,主要可采煤层为上下两组,间距为35-53m,煤层赋存平缓,一般倾角为5°,井田南翼深部下组煤层在矿井生产后期另以900m水平开发,820m和900m水平间,900m和983m水平间以暗斜井联系,井田的北部以1150m辅助水平联合开发上、下组煤。
由于上、下组煤间距大,联络斜巷过长,为了解决辅助运输,在井田中部与1072m水平处,设一辅助水平大巷,以解决材料、矸石、掘进煤以及人员等运输问题。
983m水平与1072m水平间,1072m水平与1150m水平间以暗斜井联系。
西曲矿的应力场类型主要为:σH>σV>σh型,最大水平主应力方向在N32°W,主要集中在N28°W~N34°W,其中σmax/σmin的比值在1.7~2之间,σmax/σV的比值在0.9~1.1之间。
从地应力与深度关系图上可以看出,最大水平主应力随着深度的增加而增加,最小水平主应力也随着深度呈现近似线性的增加趋势。
最大主应力全部超过11MPa,最大为17.22MPa,属于中等应力矿区。
西曲矿矿井采深大,地应力高,矿井主要采用了钻孔卸压。
本文主要针对钻孔卸压参数进行分析。
2 巷道掘进中卸压钻孔参数设计
卸压钻孔参数设计主要从钻孔半径,钻孔深度及钻孔间距三个方面进行理论设计。
2.1 卸压孔径确定
根据冲击地压规范规程,卸压孔半径计算公式为:
(2.1)
式中:R0为原始钻孔半径;Rc为破裂区半径;Rp为塑性区半径;U为钻孔围岩径向总变
量;Rb为塌落区半径;Rb1为原始塌落区半径。
根据矿山实际情况,钻孔半径90mm,经计算得:成孔半径为79.6mm。
2.2 钻孔卸压孔间距确定
卸壓钻孔间距根据公式2.2计算可得:
R=βa(2.2)
式中:a-钻孔半径;β-破裂范围系数,
β=
根据西曲矿煤层物理力学参数,通过公式计算可得破裂区贯通半径 R=855mm。
2.3 钻孔卸压孔深确定
根据《预防冲击地压规程》钻孔深度对于采掘工作面为煤层厚度(采高)的3倍,对于巷道侧帮为采高的4倍。
钻孔要求尽可能打在高压区。
根据东山煤矿煤层厚度,卸压钻孔长度选取14m即可符合冲击地压防治要求也满足实际生产要求。
根据煤矿巷道实际掘进情况,卸压钻孔布置采用双排钻孔布置,其中下排钻孔距巷道底板0.5m,上排钻孔距巷道顶板1.8m。
其中钻孔间距为0.5m,钻孔深度14m,钻孔半径90mm。
根据巷道宽度,设计每排6个钻孔,上排钻孔向上与巷道掘进方向成15°施工,掘进迎头两侧各个向外成10°施工两个钻孔。
下排钻孔设计向下与巷道掘进方向成10°施工,掘进迎头两侧各个向外成10°施工两个钻孔。
钻孔深度为10m加上一个掘进循环,根据每天掘进进尺情况钻孔深度取14m。
3 卸压效果分析
煤矿巷道实际掘进卸压钻孔效果分析主要从理论分析和实际效果两个方面进行效果检验。
其中理论分析主要从煤层软化角度出发进行分析,而实际效果分析主要从掘进迎头钻屑量S和钻屑瓦斯解吸指标K两个指标进行分析。
3.1 煤层软化
根据C.O巴布柯克经验公式,软化系数由下式计算:
(3.1)
式中:D-钻孔直径;W-钻孔之间的煤体宽度。
经过计算可得:K=0.787
K=0.787表明巷道掘进前方煤体大幅度的软化,煤层前方支承压力得到大幅度降低,煤体重的弹性能得到释放。
而实际生产中钻孔间距为0.5m说明卸压钻孔间距合理。
3.2 实际效果分析
工作面顺槽属于煤矿3#煤层的工作面,顺槽标高-752m,走向长度2200m,倾向长
200m,煤层平均倾角为6°。
13063巷道掘进迎头进行钻孔卸压,方案试验了150m,经历了现场检验,掘进迎头钻屑量S、ΔS和K值减小,大幅度减低了巷道前方应力集中程度,使掘进巷道前方支承压力峰值区向煤体深部转移。
从现场的工程实践证实,卸压钻孔方案设计合理,能够满足煤矿的安全生产要求,选取其中部分数据如下表所示。
4 结论
本文以巷道掘进中卸压钻孔方案进行设计为研究背景,通过采用理论分析法,对卸压钻孔参数进行分析,得出以下结论:
①在高压带钻孔时,通常伴随着冲击地压和煤瓦斯突出,在实际生产中尽量实现遥控钻进,同时在再接接长钻杆和更换钻头时,应注意井下安全;
②当巷道掘进过程中迎头遇地质条件变化,如过断层、顶板松软、破碎或巷道压力明显增大造成顶板离层、下沉达到或超过200mm时,应及时向调度室、安全科、技术科及有关领导汇报,同时加强巷道矿山压力监测;
③钻到预定孔深后,清孔,清除煤粉和泥岩;
④如遇断层、煤质变软地段的施工方法:首先在巷道顶部均匀打四个(具体数量可根据现场情况确定)钻孔,长8m,根据钻屑量S和钻屑瓦斯解吸指标K值大小。
待确定无冲击地压后,再进行二次钻进。
参考文献:
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