跨孔电阻率CT技术在立井地面预注浆效果检查中的尝试

立井井筒在遇到含水层或松软破碎岩层时,地面预注浆是常用的堵水加固技术,但对于注浆效果的检查和评价一直没有可靠的手段。物探技术的飞速发展为地面预注浆效果检查带来新的希望。然而,迄今为止国内外尚未有通过物探手段对竖井地面预注浆效果进行检查与评价的报道。通过对物探技术的介绍,分析了常规底面物探技术无法在较深立井地面预注浆效果检查中应用的原因,阐述了超高密度跨孔电阻率CT技术的原理、方法和仪器,并在云南滇中引水工程香炉山引水隧洞新增竖井地面预注浆中进行现场尝试应用。结果表明,超高密度跨孔电阻率CT技术具有分辨率高、多解性低以及全自动、快速采集的特点。通过钻孔深入注浆地层进行测试,相比地面物探方法能更准确地反映地层物性参数变化情况,对较大尺度范围深部地面预注浆效果的定性检查评价是可行的,应进行更多的研究和尝试。

大型副立井提升容器布置形式设计研究

结合某矿设计实例,对大型副立井提升容器布置形式的设计要点进行归纳总结,深入分析可行方案,从实用性、便利性和井筒直径等方面进行研究,得出了大型副立井最适用的提升容器布置形式,为其他矿井类似工程设计提供了经验,具有较高的参考价值。

采空区新填覆土压力作用下废弃立井力学性能研究

为揭示新建公路所导致的新填覆土对废弃立井力学性能的影响,该文采用ANSYS进行模拟计算,研究不同覆土厚度和井壁厚度工况下废弃立井力学性能。研究结果表明,当井壁厚度相同时,随着覆土厚度的增厚,废弃立井井壁水平向位移极值也随之增大,当新填覆土厚度相同时,废弃立井井壁水平向位移极值随井壁厚度的增大而减小,最大水平向位移均在废弃立井底部区域;当井壁厚度相同时,随着覆土的增厚,废弃立井井壁第一主应力极值也随之增大,当新填覆土厚度相同时,废弃立井井壁第一主应力极值随井壁厚度的增大而减小,废弃立井混凝土大部分处于受压状态,废弃立井底部内侧混凝土处于受拉状态。

钻井法深大直径立井悬浮下沉研究

针对新街能源钻井法深井井壁悬浮下沉设计问题,基于阿基米德浮体悬浮原理,建立了同一断面和分段变断面的井壁结构形式在泥浆中悬浮平衡表达式,探讨了井壁混凝土重量、泥浆容重、井壁厚度对辅助钢梁支撑力和辅助钢梁施加高度的影响。并分析了泥浆容重与井壁许用临界厚度相关关系,最后验算了新街台格庙风井是否满足悬浮下沉要求。研究成果表明:(1)通过井壁混凝土减重、增加泥浆容重和减小井壁厚度,可以有效减小辅助钢梁在悬浮下沉中承受的荷载,同时显著降低辅助钢梁施加高度;(2)井壁厚度过高、泥浆容重过小将导致辅助钢梁支撑力在井壁下沉过程逐渐增大,无法实现悬浮下沉工艺;(3)泥浆容重的增大可使井壁许用临界厚度增大,同时泥浆容重一定时,井壁厚度是受限制的,实际工程中应通过增大井壁材料强度来满足施加荷载需要。研究成果可为类似钻井法凿井设计及施工提供参考。

赵庄煤业草芳进风立井井筒掘进施工技术

结合赵庄煤业草芳进风立井施工区域现场地质条件,设计井筒掘进施工技术方案,在井筒掘进时,采用FJD9C型伞钻+HZ6B型中心回转式抓岩机+深孔光面爆破为主的机械化施工工艺,可提高基岩掘进效率;采用商品混凝土+底卸式吊桶+整体模板,实现井筒围岩支护;采用地面注浆,壁后注浆封堵为主、疏排为辅的防治水技术方案,可满足井筒防治水需要。工程实践表明,赵庄煤业进风立井采用的掘进方案施工效率高,有助于缩短井筒掘进工期。

立井摩擦提升智能安全保护系统的设计与试验

针对某矿摩擦提升机溜车和滑绳现象,使用动力学分析摩擦提升系统,根据力学原理设计出一种针对摩擦提升系统的溜车滑绳事故智能保护系统,制作了摩擦提升系统溜车滑绳事故智能保护设备,并且选型了电控元件.通过对保护系统进行实验,结果表明,无论是正向还是反向,滑绳时导向轮和摩擦轮实际位移量的差值都小于2 m,滑绳和溜车事故现象反应时间都小于2s,结果表明系统对滑绳溜车信号感知准确、响应灵敏可靠.

梁北二井立井井筒注浆堵水技术研究与应用

为减少井筒出水量,保证施工安全,在梁北二井主副井施工中开展了注浆堵水技术的研究。在分析当前存在的问题的基础上,提出了采用“帷幕预注浆+壁后注浆”的总体治理方案。计算岩帽厚度,确定注浆区段及注浆孔的布设方式,根据现场情况确定了注浆参数及工艺。该技术应用后,井筒提前100 d落底,节省堵水费用500万元,经济社会效益显著,为类似条件下的井筒堵水治理提供参考。

某磷矿立井井筒掘进防治水优化分析

某大型磷矿立井井筒掘进过程中遇灯影组白云岩含水层,存在水文地质条件复杂、涌水量大、井筒建设施工困难等问题。采用地面、工作面预注浆,对井筒浇注接茬处细小水点采用壁后注浆综合治理措施;采用现场注浆试验,对注浆工艺参数进行优化研究,从+616 m工作面开始调整孔间距、钻孔角度,将钻孔数量由21个调整为23个,同时将开孔角度调整为4°,调整后开孔间距0.74 m,终孔间距2.13 m,落孔圈径14.966 m。结果表明,一序孔单孔注浆量更大,二序孔涌水量降低了82%;对细小裂隙进行封堵,减小工作面涌水量,改善工作面作业环境,获得了较好的注浆堵水效果,为类似大水矿山提供参考。

副立井提升系统扁尾绳保护装置优化改进研究

郑庄煤矿副立井提升系统提升高度752.8 m,最大提升速度11 m/s,安装有扁尾绳保护装置,但原设计尾绳保护装置对尾绳侧边磨损较重,影响煤矿生产安全。基于此,对提升机尾绳损伤的原因进行分析,针对性地对尾绳保护装置进行优化改进。实践应用结果表明,优化改进后的扁尾绳保护装置对尾绳的磨损保护效果显著,有效地减少了尾绳侧边磨损情况,尾绳电气保护系统全面可靠,有效地保障了提升机系统的安全可靠运行,安全经济效益显著。

变频器在立井提升机的应用研究

为解决传统立井提升机所采用的PI控制策略在频繁启停、加速、减速过程中对电网造成较大冲击,稳定性较差的问题,在对立井提升机工况分析的基础上,为其匹配设计立井提升机的驱动电机,为后续变频器选型奠定基础;针对性地提出了零速悬停控制策略,并与传统控制策略的零速悬停控制策略的控制效果进行对比;对变频器在立井提升机的应用效果进行现场验证。

新建副立井爆破施工对工厂内已有建筑物的影响分析

历经几十年开采,煤矿老区井深巷远,进行副立井技术改造迫在眉睫。然而,井筒爆破施工会对老旧建筑物产生影响。这是当前面临的实际问题,没有经验可以借鉴。为此本文根据围岩性质、爆破参数等进行研究分析、采取措施,减少副立井井筒爆破施工过程中对紧邻的老旧建筑物等产生的影响,确保施工安全,值得同类项目借鉴推广。

煤矿立井混凝土井壁裂缝修补技术

通过对煤矿立井混凝土井壁裂缝产生原因的分析,针对不同性质的裂缝进行了系统分类,并提出了相应的修补措施。这些措施消除了井筒整体结构存在的安全隐患,并显著提高了井壁结构的耐久性能和防水性,可为类似工程设计及施工提供有益参考。

灌注桩防护法开挖回风立井风硐工艺应用

回风立井风硐一般采用大开挖的施工工艺,该工艺存在开挖面积大,对临时凿井井架扰动大,且开挖过程中存在无法平行开展井筒开凿导致施工工期较长等弊端。为减小风硐土方的开挖范围,基于边坡防护理论,将灌注桩支护工艺引用到赵石畔煤矿回风立井风硐施工中,并通过采用理论计算和数值模拟的方法确定出合理的灌注桩支护参数。赵石畔煤矿回风立井风硐的实践表明,在基坑开挖时采用灌注桩预支护边坡,能够有效解决风硐开挖时的边坡防护问题,大大提高了风硐施工效率。

基于无源传感器的立井井架在线监测系统的应用研究

针对煤矿立井井架沉降、变形等观测的不便利性,恒源煤电股份有限公司引进了基于无源传感器在线监测系统,并在钱营孜煤矿主井提升系统进行了应用,实现了对煤矿立井井架沉降、变形等因素的实时在线监测。试验结果表明,该系统的应用效果理想,为企业创造了较好的安全经济效益。

煤矿立井施工中的支护结构设计与施工工艺分析

文章研究了矿井建设中的基础设施保障与建设手段的核心难题,促进煤矿产业的持续发展,确保国家能源安全与经济发展。全方位考虑地形地貌、加固方案的规则以及施工技术要点,制定了一套既能确保施工安全又能符合高质量标准的支护方案设计及施工方法指导。深入探讨了煤矿立井施工中的关键环节,为煤矿开挖工程提供了明确的操作指引和坚固的理论支撑。

煤矿立井四角罐道动力响应测试方法及结果分析

为探究煤矿立井四角罐道的力学特征,自主设计了一种适用于四角罐道的动力响应监测方法。通过增设加速度传感器与应变片及其动态测试系统,获取煤矿立井提升容器在多工况运行条件下,四角罐道结构所受水平位移时程数据信息。分析监测结果发现,停罐卸煤过程中四角罐道的水平位移随提升终端荷载的增大而增大;箕斗的下盘滑靴作用四角罐道时,引起的水平位移峰值为主井实测发生水平位移的峰值最大值位置;在静止工况下,四角罐道的水平位移峰值大于其在运行工况中的水平位移峰值;提升容器与四角罐道的相互作用力为低频冲击荷载。

报废立井井筒封闭及充填技术研究

针对协庄煤矿已停止使用并报废的-550副立井,研究确定立井井筒封闭和充填方案。通过理论计算2煤层开采后导水断裂带高度,确定井筒混凝土浇筑密实充填段深度,井筒混凝土浇筑密实充填段至2煤层顶板36.5 m处,考虑到煤层赋存不稳定因素,确定井筒混凝土浇筑密实充填段至2煤层顶板45 m处;提出了立井采用混凝土井盖封堵+井筒密实充填方案,井口采用混凝土盖板封闭方式,井筒采用分段密实充填方式,井筒下段混凝土充填深度211.5 m,井筒上段矸石充填深度545 m;井底通道密闭墙采用楔形结构,外侧增加斜撑墙,实现井筒安全封闭,以及井筒封闭后压覆资源的安全开采。

四象限高压变频器在亚洲第一深立井上的应用

本文介绍了新风光电子科技股份有限公司生产的四象限高压变频器在亚洲第一深立井提升机上的应用情况,通过变频主从控制,提高了矿井绞车的控制水平,达到了节能降耗的目的。

西部煤矿立井钻井法智能化凿井关键技术装备研发与应用

开发西部煤炭资源是保障国家能源安全的必要措施,煤炭作为国家能源安全的“压舱石”和“稳定器”,其“兜底作用”将进一步强化。陕西延长石油矿业有限责任公司(简称延长石油矿业)在陕北拥有210亿t优质煤炭资源,是国家煤炭开发战略西移的“主力军”。目前,延长石油矿业正在建设千万吨级智能矿井集群,计划“十四五”末建成产能5000万t以上,“十五五”末产能突破1亿t,并将建设成为高水平智能化矿区和地方能源产业经济的新引擎,以及推动煤炭工业高质量发展的全国样板。

基于超大超深立井的凿井井架结构选型与设计

立井凿井井架是立井井筒施工期间进行提升和悬吊施工设备而设立的特殊钢结构体。近年来,随着我国矿产资源开发建设的不断发展,矿井的开采深度超过2000 m、井筒直径超过10 m时,现有的凿井井架无法满足施工的需要。研究设计了超深凿井井架,能够满足凿井井筒净直径11 m、凿井深度2500 m的施工要求。为进一步完善超大超深井凿井井架的设计理论,提升深井凿井技术装备水平,利用互联网技术对凿井井架工作状态下杆件的应变进行实测,既可以进一步提升立井井筒施工的信息化水平,也确保了超深立井凿井施工的安全。