基于FLAC^(3D)原理模拟斜井支护效果研究

【目的】斜井介于平港和竖井之间,结构受力具有一定的复杂性,因此研究斜井硐室开挖和支护的有效性和可行性尤为重要,有必要对斜井支护效果展开研究。【方法】采用FLAC^(3D)对斜井围岩变形及支护技术方案的应力场、位移场和塑性区的分布变化情况进行数值模拟分析。【结果】在斜井开挖过程中,未支护工况下城门型斜井拱腰、拱顶、拱脚及底板等三处是开挖围岩最不稳定区域。支护后的围岩应力场、位移场和塑性区的分布减少了较多,其中,拱顶下沉位移量从57 mm降至5.3 mm;拱腰处水平位移量从26.7 mm降至15.7 mm;底板水平位移量从11.3 mm降至7.14 mm。【结论】在支护工况下的围岩应力场、位移场和塑性区的分布得到了较好改善,对斜井围岩的位移变形、塑性区范围起到了显著的控制作用。

猴子岩水电站45°缓坡斜井开挖施工技术

猴子岩水电站45°出线斜井采用反井钻机施工工法,突破了反井钻机适合60°~90°斜井、竖井施工范围的限制,将反井钻机施工技术运用到45°斜井,创造了反井钻机长距离、缓倾角施工的国内、国际先例,将反井钻机施工范围扩大到45°~90°,规避了常规施工中有轨自上而下施工带来的施工进度慢、安全风险高、施工排水难的问题,不仅对该工程节约工程施工成本、提高施工进度、确保施工安全具有重要意义,更是对后续的类似工程施工具有借鉴作用,意义重大.

特大断面地铁暗挖车站斜井转正洞施工关键技术

近年来,各大城市正大规模开展地铁建设,为了减小地下交通施工对地面交通的干扰,地铁车站的建设方式逐渐由明挖向暗挖转变。然而,暗挖地铁车站的断面较大,且位于地下,多采用竖井或斜井进入车站,如何安全、快速完成斜井转正洞进入车站主体施工,是施工控制的重点、难点。该文以某地铁暗挖车站为例,就斜井转正洞的传统施工方法进行了阐述,并对传统施工方法存在的缺点进行了分析,在此基础上提出新的施工方法,并对相关施工技术进行了总结。

陕北天云煤矿主斜井掘进超前定向探放水技术应用

定向钻进技术是煤矿掘进和开采中用于探放水的有效手段。鉴于陕北天云煤矿主斜井掘进区域存在3个含水层威胁,为了给井筒掘进提供安全保障,采用螺杆马达定向钻进结合回转钻进钻探技术,同时配合瞬变电磁探测物探技术,探查井筒掘进范围内含水层富水性,查明井筒中心线周围直径30 m范围内的含水层富水性,最后对物探发现的异常区施工补充钻探,加强探放。钻探结果表明,天云煤矿主斜井掘进影响范围内,三叠系瓦窑堡组基岩含水层富水性弱、静储量少、动态补给量小,发现局部富水区,含水层对井筒掘进影响程度小。物探结果表明,斜井井筒掘进中心周围直径30 m范围内无明显的低阻异常区,表明三叠系瓦窑堡组基岩含水层富水性弱,对井筒掘进影响小。

矿山斜井反掘工程贯通测量研究

随着精密仪器和全站仪等现代测量仪器的引入,现代化测量仪器在隧洞和矿井的测量中应用得越来越多,这在某种程度上减少了井内测量的工作量,加快了测量的速度,有效地提高了矿井测量的精度。但由于井下复杂的测量环境和测量员自身的测量经验等问题仍会使测量精度降低,使进度延后。在斜井作业的情况下可利用反掘开挖的方式进行井下测量,在满足精度的情况下同时能更快地完成测量任务,这也是矿山反掘开挖的优势所在。

岩溶隧道斜井突泥涌水综合超前地质预报技术应用

云贵高原隧道施工常遇岩溶、断层破碎带等不良地质灾害给施工安全、进度等带来极大影响,而采用单一超前探测方法不准确、不清晰,无法保证施工安全和精准指导施工。提出采用“多种物探手段+钻孔摄像”超前地质综合探测方法,探测技术包括地质雷达三维探测技术、数字化多要素隧道超前地质CT技术和长距离超前水平钻孔孔内成像技术,根据物探结果探测出掌子面前方溶洞溶腔富水位置等,再利用钻探孔内成像结果直接观测,准确探明前方不良地质情况,最后制订具有针对性的施工方案。

抽蓄斜井开挖扒渣工序关键技术研究

以福建某抽水蓄能电站斜井开挖施工作为案例,着重对斜井开挖中采用机械设备完成斜井开挖中扒渣的环节进行可行性和实操性进行研究,内容包括:设备型号选择、平衡配重、安装流程、运用流程、经济性对比分析等。着重阐述斜井采用机械化扒渣施工关键点,以此弱化循环工序中人的不稳定因素,减少安全风险,缩短斜井开挖循环的作业时间,推动我国的斜井施工安全性得到进一步的提升。

斜井提升系统在隧洞开挖中的运用

引水隧洞埋深较深,线路较长,须设置支洞辅助施工,部分洞段受地形限制,设置斜井辅助主洞施工;常规的运输车辆无法在洞内使用,为方便材料和石渣运输,建设一套安全可靠、满足施工需求的提升系统尤为重要;通过对斜井隧洞提升系统选型、施工组织、运行管理等方面,对绞车系统设计、安装、隧洞开挖的应用进行分析。

冻结斜井综合掘进机全断面掘进施工技术

在升富矿副斜井超千米暗挖冻结段井筒掘砌施工中,为确保深长冻结斜井施工安全,提高冻结斜井掘砌施工速度,应用EBZ260H型综合掘进机,采用先挖掘断面中上部、后挖掘断面下部的小进度掘进方式,替代以往的台阶式掘进方式,创新冻结斜井全断面掘进施工工艺,确保掘进机配套的加长二运皮带有序前行,并在二运皮带下完成外壁底板施工,解决了冻结斜井随掘随支护,以及掘进排矸与浇筑混凝土井壁相互干扰的问题,提高了深长冻结斜井持续快速掘砌的能力。

既有高速铁路隧道斜井分岔改建变形控制技术研究

文章以不同铁路隧道间斜井共用为研究背景,提出斜井井身在衬砌破除、分岔开挖、恢复等改建过程中的变形控制技术,建立三维有限元模型,研究斜井结构的内在力学变化,并结合现场实际施工情况和监测数据,验证了变形控制技术的合理有效性。结果表明,在实际施工过程中,斜井结构变形安全可控,结构变形控制技术合理有效。

升富矿冻结副斜井掘砌平行作业施工工艺

为解决深长冻结斜井掘砌速度慢、井壁外及壁间易串水的老大难问题,在升富矿冻结副斜井井筒施工中,在应用全断面掘进施工技术、迈步式和栈桥式模板台车施工技术的基础上,采用全新的掘进排矸、外壁施工和内壁施工平行作业施工工艺,将三大施工环节中的工艺流程、工序用时与循环作业相结合,制定合理的正规作业循环图,形成平行、统一的综合作业方式,解决了冻结斜井掘砌施工三大环节相互干扰的问题,实现了1031m暗挖冻结段实际平均掘砌(成井)速度50.8m/月、最高月成井速度102.4m/月的掘进速度,稳步提高了冻结斜井掘砌施工速度水平和冻结斜井井壁施工质量,可为深长冻结斜井的掘进支护提供参考。

缓坡斜井精准反导井正挖法施工技术研究

“精准反导井正挖法”是一种新型缓坡斜井施工工艺,该工艺运用MWD、RMRS测斜技术实现了导孔精准定位,引入定向钻机达到钻进纠偏的目的,改进后的反井钻机克服了缓坡斜井的大扭矩,实现了导井反扩;通过溜渣模型试验解析了渣料的运动特征,降低了堵井风险;最后运用爆破颗粒控制和溜渣技术实现了缓坡斜井安全、高效的开挖。本文阐述了对缓坡斜井精准反导井正挖法施工技术进行的研究。

应用电阻率层析成像探测采空区、斜风井巷道稳定性计算

采用电阻率层析成像二维测量的方法,对河南省义马市义马煤业(集团)2×50MW跃进电厂采空区和斜风井巷道进行了勘探,获取了采空区、影响区以及斜风井巷道的准确位置。说明,电阻率层析成像二维测量的方法在采空区和斜风井巷道的探测中是行之有效的;煤矿采空区和斜风井巷道内在没有水体存在时,电阻率层析成像二维测量成果图中反映的一般都是高阻异常封闭圈。如果有水体存在,其异常则表现为低阻异常封闭圈。同时,根据该区的地质构造、地层结构、地面建筑的有关参数等资料,分析和计算了斜风井巷道的稳定性和安全性。结果表明,①主控楼受斜风井巷道的影响较大,是不稳定的,也是不安全的,必须采取妥善的加固措施;②主厂房不受斜风井巷道的影响,是稳定的,可以不采取加固措施。

软弱围岩大断面隧道斜井进正洞挑顶施工技术

隧道开挖期间,斜井进正洞衔接段是薄弱环节,尤其是大断面软弱围岩隧道的斜井至正洞段,处理不当会造成塌方,通过对乔家山隧道3号斜井进入正洞的施工方法进行总结,阐述特殊条件下斜井进正洞的施工工艺,为类似工程提供经验。

富水松散地层斜井井筒普通综掘法施工技术

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。

斜井施工中红黏土层高效钻眼爆破试验

在红黏土层中进行巷道掘进作业时,采用钻眼爆破施工工艺经常遇到钻孔困难、炮孔参数设计要求严格、掘进速度慢等问题,基于此分别对红黏土层中的钻眼成孔和爆破机理进行分析研究。通过改进钻眼成孔机具,采用EZ1-21/2手持式气动钻机配梅花钻头和麻花钻杆进行成孔作业,大幅加快了成孔质量和速度;通过优化炮眼排列、角度、深度、装药量等爆破参数和采用两次两段微差爆破技术,炮眼利用率从原来的70%提高到90%以上,单循环进尺从1.30 m提高到1.75m,拒爆率由24%降到3%左右,而且周边成形效果好,掘进速度有了较大提高。

高海拔高地应力区深斜井施工导井开挖技术研究

布仑口-公格尔水电站地处高海拔、高地应力区,其引水斜井是目前国内已建和在建中倾角最大的深斜井之一,工程施工难度大,存在很多不安全因素。工程采用先挖施工导井,再自上而下扩挖的施工方案,并通过技术革新,成功使用自下而上全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖方法,保证了斜井的施工安全、质量、进度和经济性,施工导井顺利贯通。

高海拔高地应力区深斜井施工导井开挖单价

布仑口-公格尔水电站地处高海拔、高地应力区,其引水斜井是目前国内已建和在建中倾角最大的深斜井之一,工程施工难度大,存在很多不安全因素。在导井开挖施工中,成功使用自下而上全断面钻孔爆破-自重溜渣的施工导井开挖方法,保证了导井施工安全、质量和进度,施工导井已顺利贯通。单价分析结果为科学准确地控制此类工程施工消耗提供了详实的数据,也进一步表明该施工方法具有施工成本低、设备和技术简单等优点,具有很好的经济性,有推广和应用的价值。

应用电CT成像探测煤矿采空区及其稳定性计算

采用电阻率层析成像二维测量的方法,对河南省义马市义马煤业(集团)2×50MW跃进电厂采空区和斜风井巷道进行了勘探,获取了采空区、影响区以及斜风井巷道的准确位置。说明,电阻率层析成像二维测量的方法在采空区和斜风井巷道的探测中是行之有效的;煤矿采空区和斜风井巷道内在没有水体存在时,电阻率层析成像二维测量成果图中反映的一般都是高阻异常封闭圈。如果有水体存在,其异常则表现为低阻异常封闭圈。同时,根据该区的地质构造、地层结构、地面建筑等有关参数资料,分析和计算了斜风井巷道的稳定性和安全性。结果表明:主控楼受斜风井巷道的影响较大,是不稳定的,也是不安全的,必须采取妥善的加固措施;主厂房不受斜风井巷道的影响,是稳定的,可以不采取加固措施。

高海拔高地应力区深斜井扩挖技术

布仑口—公格尔水电站地处高海拔、高地应力区,其引水斜井是目前国内已建和在建中倾角最大的深斜井之一,工程施工难度大,存在很多不安全因素。斜井工程采用先开挖施工导井,然后进行扩挖施工的方案。通过技术研究,改进并使用了自下而上全断面钻孔爆破的斜井扩挖施工方法,保证了斜井的施工安全、质量、进度和经济性,引水斜井顺利贯通。