切眼外错下孤岛工作面开采冲击危险性分析及防治措施

受矿井地质条件、开采布局及采掘接续不合理等影响,工作面布置时会留设孤岛工作面,严重影响矿井安全开采。为解决切眼外错下孤岛工作面开采冲击危险的难题,以高庄煤矿3_(上)1105孤岛工作面为例,采用理论分析、数值模拟、数据统计与分析相结合的研究方法,分析了孤岛工作面开采时覆岩结构特征、切眼外错区域应力分布规律以及巷道围岩稳定性。结果表明:切眼外错下3_(上)1105工作面开采期间超前支承应力峰值达到54.1 MPa,基于巷道围岩受力状态及变形量确定了冲击危险区域主要分布在3_(上)1107工作面切眼前后0~30 m范围。针对切眼外错区域采取了大直径钻孔卸压,通过现场监测及检验,微震、钻屑均未超过预警临界值,卸压解危效果良好。

竖井大直径空孔掏槽爆破的振动效应分析

大直径空孔对掏槽爆破及其振动效应有复杂的影响。以青岛地铁5号线沾化路竖井工程为背景,借助数值模拟与现场试验相结合等手段,揭示了直孔掏槽时大直径中空孔孔径和装药孔与中空孔距离的比值K对掏槽区破岩效果和地表振速响应规律的影响。研究结论表明:掏槽区爆破破岩和减振效果与K值之间存在显著的正相关性,且K值为1时大直径空孔掏槽爆破效果最为合理;采用大直径中空孔(Ф80 cm)掏槽,基于数码电子精确延时的逐孔起爆方式,可将实际工程地表质点峰值振速精准控制在0.3 cm/s以内;现场试验监测与数值模拟结果误差在8%左右,表明研究方法是合理可行的。研究结论能为城市闹市区地铁及竖井爆破振动有害效应精准控制提供依据和参考。

智能采掘装备在阶段空场嗣后充填法中的应用

随着国民经济建设的快速发展,地下矿产资源需求量不断增大,金、银、铜、铁等战略性矿产资源是国民经济的基础。为满足国家工业生产需求,需要提升地下矿山的开采效率,由于阶段空场嗣后充填采矿法便于实现机械化开采,在我国地下矿山得到了日益广泛的应用,但目前阶段其仍然存在关键环节和重点部位用人多、智能化程度较低、安全风险高等问题,如何实现安全、智能、绿色、高效开采是亟需解决的问题。本文详细介绍了采准、切割、回采三个环节智能采掘装备的特点及应用,提出了阶段空场嗣后充填采矿法的智能采掘方案,并已将该技术成功应用于矿山实际生产,实现了凿岩穿孔智能化、天井掘进无人化,对推动我国智能矿山建设提供了重要的技术装备支撑。

大直径空孔掏槽爆破方案优化研究

为研究难爆硬岩台车掘进爆破掏槽布孔参数对爆破效果的影响,采用有限元数值计算的方法对不同类型掏槽孔的掏槽效果进行研究。通过分析不同模型槽腔尺寸获得最优掏槽布孔方案,并在小汪沟铁矿开展台车掘进爆破现场试验,通过分析残孔长度和掘进进尺指标,验证数值模拟结果。研究表明:提高掏槽装药量能够提升掏槽效果,但是提升程度有限;合理的空孔面积能使掏槽空腔达到最大值。小汪沟铁矿掏槽爆破空孔面积占掏槽区域面积至少为36%时,掏槽区域基本全部破碎抛出,形成槽腔空间。经过在小汪沟铁矿开展现场试验,验证了数值模拟结果的正确性,基于最佳掏槽方案,试验炮孔利用率达到93%以上,每循环进尺达到约3.3 m。

桑树坪煤矿岩巷掘进爆破参数优化

为有效保护钻装机组、提高出碴效率、合理提高循环进尺,在充分调研现有爆破技术的基础上,提出了以“中空孔直眼掏槽”为基础的爆破试验方案。通过爆炸成形中空孔双七眼掏槽爆破试验、下台阶双掏槽区直眼掏槽爆破试验、下台阶单掏槽区3步起爆爆破试验以及3步起爆法优化等确定了桑树坪煤矿岩巷掘进最优爆破参数,实现了爆破飞石距离小于15 m、大块率低、爆堆集中的目标,对移动受限的钻装一体设备、拱顶锚网支护具有明显的保护作用,每月掘进进尺能提高20~30 m。该试验方案有效解决了岩巷掘进效率低和爆破飞石抛掷远的问题,为煤矿岩巷快速掘进综合技术的应用提供了参考。

抽水蓄能电站勘探平洞掏槽爆破方法研究

为解决抽水蓄能电站勘探平洞钻爆掘进单循环进尺低问题,加快抽水蓄能电站工程地质勘察施工进度,提出了“大直径空孔环+桶式多阶段”新型掏槽方法,并分析了其参数合理性和破岩机理。工程实例应用表明,掏槽方法可将抽蓄勘探平洞(小断面)单循环平均进尺、月平均进尺分别提高并稳定在3.12 m和280 m水平,在抽蓄勘探平洞(小断面)钻爆法快速施工中具有显著适用性和优越性,同时,在抽蓄勘探平洞、矿山岩巷、抽蓄排水廊道等有快速掘进需求的小断面隧洞中具有极高的推广应用价值。

城市硬岩隧道减振爆破直眼掏槽技术应用及实践

在城市隧道掘进爆破施工中,掏槽方式的选择,不仅影响掘进速度,同时也影响爆破振动效果。为将青岛地铁一期工程3号线3标段下穿建筑物时爆破振动影响程度降到最低,选取该标段下穿济南军区第一疗养院口腔科医院段作为试验区段,对小直径单中空直孔掏槽、大直径单中空直孔掏槽和大直径双中空直孔掏槽3种掏槽形式的掘进进尺、炮眼利用率和爆破时掌子面正上方地表质点振动速度峰值进行数据统计分析。从中得到以下结论:1)同等条件下,大直径单中空直孔掏槽在炮眼利用率、减振效果方面优于其他2种掏槽形式,采用该掏槽形式,顺利通过了试验区段的施工,且振动速度控制在2 cm/s内;2)直眼掏槽掘进及减振效果与装药眼距中空孔边沿距离l与中空孔孔径ф的比值相关。

圆柱形壳体上开大直径相贯圆孔的数控切割原理

对在圆柱形壳体上开大直径孔的数控切割原理进行了分析 ,主要是针对大直径开孔所涉及到的重要的空间几何关系和运动关系的计算 ,并介绍了DKK

立井深孔直眼掏槽大直径中心空孔作用分析和参数计算

为提高立井基岩段掘进爆破效率,改善破碎块度,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,探讨深孔直眼掏槽大直径中心空孔的作用机理。理论研究表明:空孔为装药掏槽炮孔提供了一个与其相平行的辅助自由面和破碎岩石的补偿空间,加大了爆炸应力波的反射拉伸作用,空孔的存在造成了槽腔岩石中的拉应力集中,从而增大了岩石中的拉应力作用强度,引起槽腔中裂隙的进一步扩展延伸,使槽腔内岩石的破裂和破碎更充分。数值模拟结果进一步验证了大直径中心空孔所具有的应力叠加和反射拉伸作用。在此基础上,对空孔与装药孔间距的合理取值进行了理论分析计算,中心空孔应处在掏槽孔形成的爆破裂隙区之内,并选用较大的松动爆破作用指数进行设计。

高钢级大口径焊管残余应力的测试方法

针对X80钢大口径UOE,JCOE和SAWH(螺旋缝埋弧焊)三种焊管,研究了盲孔法、切块法和切环法在高钢级大口径焊管残余应力测试中的应用。结果表明:对于这三种管型,通过切环法估算的残余应力与盲孔法和切块法的测试值较为接近,三种方法的结果重合性较好。

大口径厚壁埋弧直缝焊管内应力检测研究

以广州新电视塔钢结构工程用大口径厚壁埋弧直缝焊管为对象,采用一种应用广泛且精度较好的检测方法—盲孔法,对厚壁直缝焊管内外表面的残余应力进行了检测。检测结果表明,该方法可以有效地测出钢管内部残余应力的大小与分布,可为结构设计提供理论依据。

大直径中空孔在穿越复杂环境控制爆破中的应用研究

为解决地铁车站风道斜穿建筑物时造成的爆破振动所带来的扰动,以青岛地铁1号线瑞金路车站为工程背景,通过从掏槽眼、辅助眼、起爆网路等角度对风道1部爆破方案进行设计,最终确定为采用大直径中空孔掏槽布置方式与孔外延期微差起爆技术相结合的方法多方位地进行控制爆破。结果表明:(1)控制爆破方案测得3次振速为0.47、0.46、0.50 cm/s,均小于被保护对象规定振速1.5 cm/s,有效控制了振速;(2)使用孔内延期和孔外延期相结合的微差起爆网路,使爆破起爆次数由4次降低到了2次,提高了起爆效率;(3)验证可知,本设计方案最大爆破振速仍出现在大直径中空孔掏槽处。

一种弱化坚硬顶煤的新技术

顶煤预破碎问题是坚硬厚煤层综合机械化放顶煤开采亟待解决的关键技术难题。本文介绍一种弱化坚硬顶煤的新技术——远离煤壁深孔预爆破与大直径空孔补偿相结合弱化顶煤技术。该技术已经在大同忻州窑矿试验和应用两年多。

浅谈在高校金工实习中对一种金属大口径深孔加工工艺的改进

针对传统刀具在普通车床上,加工金属大口径深孔过程中,出现的难点进行合理改进,对车刀进行改进从而设计出一种新型组合车刀及其加工工艺,提高了效率,降低成本和劳动强度,实现加工金属大口径深孔的目标。

深井厚大矿体大段高回采方案探讨

针对深井厚大矿体,往往优先选用大直径深孔空场嗣后充填法进行开采,但如何进一步减少采切比、提高盘区生产能力一直是我们面临的主要技术难题。本文以思山岭铁矿大规模开采为例,探究采场大段高回采的技术经济可行性,对120 m大段高和60 m段高进行详细技术经济对比,推荐思山岭铁矿首采-1 020 m中段依然采用60 m段高进行开采。

大直径空心桩技术现状及环形孔钻具的研究

概述了大直径空心桩施工技术的发展现状 ,在调研分析的基础上 ,借鉴地下连续墙施工技术 ,提出了一种新型的环形孔钻具 ,并对其结构、工作原理。

含空孔直眼掏槽空孔效应及爆破参数研究

掏槽是岩石井巷爆破的关键,含空孔直眼掏槽技术在岩石爆破中应用广泛,针对含空孔直眼掏槽参数确定没有可靠依据的问题,以大空孔直眼掏槽为对象,在分析掏槽空孔效应的基础上进行了掏槽参数确定的理论分析,并结合算例验证掏槽爆破参数设计的有效性。研究结果表明:含空孔直眼掏槽,掏槽区岩石的破坏是炮孔产生的裂隙区以及由空孔的应力集中效应、自由面效应和碎胀空间效应共同作用的结果,3种效应对破岩的作用机理不同,应力集中效应对岩石的破坏是因为空孔附近的切向应力起主要作用,切向应力导致径向裂纹的产生,且径向裂纹的产生与炮孔和空孔距离有关,该距离存在临界值;自由面效应与空孔直径相关,大直径空孔加剧了应力波的反射,反射的应力波产生的拉伸破坏范围在空孔与炮孔连心线处存在最大值,连心线两侧拉伸破坏范围逐渐减小,即形成"凹"状片裂破坏;碎胀空间效应为破岩提供了充足的空间,有利于提高爆破效率,提出了动态碎胀系数的概念。从爆生气体对爆生裂纹扩展影响角度,分析了炮泥运动距离对爆生气体压力和裂纹扩展长度的影响,推导了爆生裂纹长度计算公式,空孔处片裂区范围公式、空孔处径向裂纹产生判据公式。含空孔直眼掏槽参数中炮孔与空孔距离L由爆生裂纹区、片裂区、空孔径向裂纹区共同决定,炮孔间距a由爆生裂纹区、空孔的碎胀空间(空孔半径r2)确定。

煤矿井巷中空孔掏槽爆破模型实验研究

针对煤矿硬岩巷道掘进掏槽爆破效果差的问题,通过模型实验研究了不同直径中心空孔掏槽腔体的爆破破坏形式。从掏槽爆破腔体体积、岩石爆破块度等方面进行对比分析,并采用高速摄影系统观测不同空孔直径下掏槽爆破腔体的抛掷过程。试验结果表明:随着空孔直径的增加,爆破掏槽深度越深,掏槽腔体的破坏半径越小,槽腔体体积越小,岩石块度越来越小。空孔直径较小时,爆破后大块度碎石占的比例较大。从高速摄影结果可以直观看出,大空孔掏槽爆破抛掷过程比较"收敛",掏槽腔体碎石抛掷速度均值为18.9 m/s;小空孔掏槽爆破抛掷过程比较"开放",掏槽腔体碎石抛掷速度均值为9.2 m/s;前者是后者的两倍。

VCR大直径深孔分段爆破成井技术在金牛公司的应用

溜井施工是采矿工程中最困难的一环,而在叠层空区环境条件下作业,安全性差,施工难度更大。以金牛公司叠层采空区环境中上、下盘矿体内溜井施工为依托,经国内相关爆破成井理论分析与现场试验验证,采用沿溜井全高自上而下或自下而上钻机钻凿一组倾斜平行炮孔,形成了一整套VCR分段爆破成井技术,实现了复杂空区环境下溜井的高效、安全、经济施工;详述了VCR大直径深孔分段爆破成井施工工艺过程及注意事项,为高度50 m以下溜井深孔爆破成井提供了技术支撑,值得借鉴推广应用。

大空孔直眼掏槽有效应力分布规律模拟研究

大空孔直眼掏槽技术常应用于岩巷掘进,为探究掏槽孔与空孔间距对空孔附近有效应力分布规律及掏槽效果的影响,采用数值模拟对不同孔距系数K下的单孔掏槽进行研究,分析了空孔围岩有效应力演化规律及损伤范围,并在单孔掏槽基础上研究了多孔掏槽有效应力的分布规律。研究表明:空孔对应力波具有导向作用,掏槽爆破在爆源与空孔壁的切线方向形成应力集中。当K=1.0~1.6时,单孔掏槽在孔心连线方向形成连续贯通损伤,K越小,空孔壁附近形成裂隙贯通区范围越大,但K过小使掏槽空间过小且钻孔难度也会增大,综合现场情况,建议大空孔直眼掏槽最佳K值为1.3~1.6。多孔掏槽在空孔壁附近的有效应力并非单孔掏槽有效应力的简单叠加,多孔掏槽能够避免低峰值区的出现增强掏槽效果。