煤矿分布式地下水库渗流场分析及优化调度

煤炭规模化开采势必产生扰动裂隙场,进而破坏地下水系统,并产生大量矿井水,导致矿井突涌水风险。为了保障煤矿生产安全,并将矿井水储存在井下供生产和生活使用,提出了煤矿地下水库理论框架和技术体系。煤矿地下水库建设的关键难题是库容(或储水量)的评估与控制,即将矿井水储存在采空区后,如何保障不断增加的矿井水不会危及到后续煤炭开采活动。基于此,提出了在煤矿区建设多个地下水库,通过管道将多个地下水库相互连接起来形成相互连通的分布式地下水库,并可在多个水库间进行水量联合调度的技术思路。其优势是可以通过水库间的水量调度保证每个水库中的矿井水在安全库容范围,特别是可以使威胁现有采区的地下水库储水量得到有效控制,防止水害发生。以某煤矿分布式地下水库建设为例,根据矿井开采区的地质资料,计算不同高程区域的储水能力,确定分布式地下水库的库容-水位曲线;在此基础上,建立分布式地下水库的地下水数值模拟模型,预测矿区的涌水量;并针对矿区的涌水量,结合地表水资源,按照水量供求关系,进行矿区水资源的优化调度,使得矿区涌水得到合理和高效利用。

多臂钻在杨房沟水电站钻爆施工中的应用分析与评价

多臂钻为隧洞施工中优选施工设备,杨房沟水电站是国内首个百万千瓦级EPC(工程总承包)水电项目,使用多臂钻进行水垫塘交通洞钻爆试验性施工,具有降低人工开挖劳动强度、改善作业环境、降低人工成本、施工灵活性高等优点,但也存在一次性投入大、后期维护和折旧费用高、配件采购时间周期长、对工期影响大等缺点。通过总结施工过程控制要点,积累实际施工经验,可为地下洞室工程机械化快速施工提供技术依据。

特大水工隧洞下穿交通隧洞质点振速控制研究

临海市阮家洋溪分洪隧洞(下穿段),为浙江省在建开挖断面最大的水工隧洞。该隧洞从台金高速长石隧道和金台铁路官园隧道下穿布置。相关各方关注重点是特大断面水工隧洞穿越交通隧洞的开挖爆破,尤其对开挖爆破引起交通隧洞质点振速的数值提出严格要求。通过数值模拟计算控制单响药量及试爆过程中的监测数据分析进行优化爆破设计。研究分析阮家洋溪分洪隧洞钻爆法对高速和铁路隧道的结构影响,为东南沿海地区隧洞工程的承接做好相应技术储备,为今后下穿隧洞和隧道工程项目的承接打下基础。

杨房沟水电站地下洞室群通风设计优化

杨房沟水电站引水发电系统,由引水系统、尾水系统、地下厂房、升压变电系统及辅助洞室等组成。工程开挖阶段存在通风距离长、供风工作面多及风管分岔干扰等困难。根据工程的洞室施工程序及施工进度安排,将引水发电系统通风分为三期进行布置。针对通风存在的问题,在利用已有各种永久和临时通道的基础上,通过增设通风竖井及平洞,采用瑞典SWEDFAN变频风机,并合理开展通风规划设计及优化,较为成功地解决了开挖阶段的通风问题,同时也取得了较好的经济效果。杨房沟地下洞室群通风的经验,已在其他项目得到了推广应用。