煤巷钻锚一体化快速掘进技术与装备及应用

分析煤巷掘进技术与装备现状及存在的问题,介绍研发的钻锚一体化快速掘进新模式、新技术、新装备及井下应用效果。研发出钻锚一体化锚杆支护技术与设备,包括钻锚一体化锚杆、泵注式锚固剂、钻锚一体化钻臂、钻箱、锚杆仓、锚固剂泵注系统及智能控制系统,将传统树脂锚固锚杆安装6道工序简化为1道连续工序,实现了锚杆自动化“一键”打设,单根锚杆作业时间由原来5~6 min减少为3 min。研发出自动化喷涂支护技术与装备,包括高强、速凝、抗变形喷涂护表材料,抗拉强度超过9 MPa,断裂伸长率超过100%,黏结强度高于3 MPa;研发出6自由度喷涂系统,可实现随掘自动化快速喷涂作业。研发出巷道随掘变形动态监测技术与系统,实现随掘大粉尘、多干扰、低照度环境下的巷道表面变形监测,监测精度能够满足围岩稳定性评价要求。提出煤巷掘支锚运分区并行协同快速掘进新模式,研制出钻锚一体化快速掘进成套装备。对试验矿井陕西陕煤曹家滩煤矿回采巷道掘进过程中围岩位移和稳定性进行了监测,在时间上,巷道掘出2~3 h后80%以上的围岩位移已经发生;在空间上,距离掘进工作面相当于2倍巷道宽度的位置,90%以上的围岩位移已经完成。快速掘进引起的巷道围岩位移在很短时间内就基本完成,要求支护必须及时且快速。在曹家滩煤矿10 m超大采高综采工作面特大断面回采巷道完成近6000 m的巷道掘进工程,打设钻锚一体化锚杆60000余根。锚杆施工时间、支护用工人数及作业人员劳动强度大幅降低,掘进速度、效率及自动化水平显著提高。试验巷道顶板位移量小、完整稳定,支护效果良好。煤巷钻锚一体化快速掘进技术与装备井下试验取得成功,具备了特大断面煤巷月掘进进尺1500~2000 m的能力。

深部煤巷掘锚一体化支护优化及安全保障技术

为提高掘锚护一体机组在深部复杂条件的适用性,以丁集矿1242(3)试验巷道为研究背景,提出取消锚杆、锚索组合构件思路以解决钻机对孔困难难题,进一步提升掘支效率,并提出了掘锚机组条件下的巷道围岩“护表刚化-锚固强化-应力优化”一体化协同控制技术措施。巷道顶板采用钢筋网护表内衬10#菱形金属网,走向线性锚索束安全保障支护技术,煤柱帮采用关键部位补强、注浆加固等方案,并进行了数值模拟验证。现场应用结果表明,巷道平均圆班进尺由原来的6排增加至8排,显著提升了巷道掘支效率,减人增效效果显著,实现了丁集煤矿掘锚一体机组条件下的深井煤巷掘支优化及安全有效支护。

交能融合项目路域光伏支架结构方案比较

[目的]为了得到交能融合项目路域光伏支架最佳的结构布置方案,提出了要将光伏支架上部结构与相应的基础结合起来综合进行比较的思路,并根据该思路进行了比较分析。[方法]针对一个标准的光伏阵列,结合以往项目经验,设计了3种可行的光伏支架结构布置方案,并对这3个方案进行了技术经济性比选。[结果]比选结果表明:双立柱双桩方案的总体造价最低,技术可行性最高。[结论]通过综合比较确定了交能融合项目路域光伏支架最佳的结构布置方案,可为同类型项目光伏支架结构布置方案优化提供思路。

市域(郊)铁路简支箱梁设计

市域(郊)铁路在我国起步较晚,国内尚无对应标准的简支箱梁通用设计参考图。结合市域(郊)铁路的设计标准,介绍桥面布置原则,对不同工序浇筑三墙的优缺点进行对比。根据有限元计算结果及构造要求对结构主要构件尺寸进行了比选,采用实体分析计算方法,对梁体各工况下的局部受力情况进行计算,明确了需局部加强位置。通过车桥耦合计算分析,验证行车安全、舒适性。研究结论为:(1)线间距4.0 m时,桥面宽度为10.8 m,线间距为5.0 m时,桥面宽度为11.8 m;(2)推荐采用节省工期、质量易保证的整体式桥面一体化运架方案;(3)结构腹板厚度采用36.0 cm,顶板、底板厚度采用26.0 cm,腹板斜率采用1∶2.5,腹板间距5.2 m左右;(4)需对吊点、支座位置进行局部加强;(5)桥梁的振动性能良好,列车的行车安全可以保证,乘坐舒适性良好。

大型综合交通枢纽与地铁车站同期同坑施工支护阶段施工技术

北京东部某在建大型交通枢纽工程主体结构与钢结构施工基本完成,建成后可实现高铁、公交、出租车、网约车、地铁的换乘功能,枢纽工程施工较晚,开始建设时北侧与西侧已建成城市道路,东侧邻近已建成高铁站房,南侧为地铁在建工程,施工红线内93.4%的占地面积为明挖基坑,加之基坑中枢纽与地铁工程同步施工,施工难度极大、工期极其紧张,地铁车站同期同一基坑中施工,这对基坑开挖阶段的各项施工标准提出了全新的要求。主要介绍了多级基坑施工阶段一系列施工现场的主要技术要求及注意事项。

钦州自动化码头江海联运挖入式港池设计

钦州自动化码头投产近两年,系统、设备运行稳定,作业效率稳步提升。平陆运河的建设正加速推进,预计于2026年建成通航,通航后钦州自动化码头挖入式港池将成为集装箱江海联运的衔接枢纽。根据多因素动态系数法,预测得到平陆运河开通后集装箱吞吐量的增长量,结合钦州自动化码头挖入式港池的建设条件,最大限度释放码头岸线能力。通过分析钦州自动化码头运营过程中的数据和结果,针对挖入式港池服务的船舶特点,在装卸工艺模式、岸桥设备选型、码头平面布局等方面进行研究,提出有针对性的多种实施方案,并通过多维度的对比提出综合分析意见,确保挖入式港池泊位与主泊位的作业衔接顺畅,兼顾未来自动化码头建成后的整体运营,为同类集装箱码头建设提供参考。

转支运移一体机的研制与应用

综采工作面超前支护是整个支护系统中的薄弱环节。传统的20 m超前支护采用液压单体支柱。由于液压单体支柱在支设和回撤时完全依靠人力,工人劳动强度大,耗工费时,安全性较差。为了提高液压单体支柱的支设和回撤效率、减轻工人的劳动强度,研制一种具有转载、支护、运输、自移功能的转支运移一体机。

338 m×229 m一体化基坑整坑顺作变形控制技术研究

针对时空作用下超大型基坑整坑顺作施工时大面积卸载、降水对围护结构及环境变形影响大的难题,依托泰和污水处理厂扩建工程338 m×229 m一体化全地下箱型基坑的实施,提出采用基坑降水、有限元模拟整坑分区分块错层跳挖、局部设置混凝土支撑双向伺服系统等方法控制变形术,减小基坑隆起、支撑变形等对基坑本体及周边环境的影响,相关经验数据可供类似工程借鉴。

机载钻架连续采煤机的研制

分析了连采连充工艺特点及现有采掘装备适应性,对机载钻架连续采煤机结构组成、整机参数及技术特点进行了阐述。通过与现有掘锚一体机进行对比,详细说明了机载钻架连续采煤机在连采连充采掘作业中的适应性和技术优势。相关技术装备在永乐煤矿保水充填开采中进行了应用,显著提升了作业安全性和开采效率。

一种新型快掘后配套运输系统在掘进工作面的应用

针对煤矿井下掘进工作面的实际需求,提出一种新型快掘后配套运输系统。该后配套运输系统由可调式桥式转载机和可伸缩式履带自移机尾组成,分别介绍可调式桥式转载机和可伸缩式履带自移机尾的结构特点、工作原理,通过神东煤炭集团某掘进工作面的实际应用,证明该后配套运输系统具有安全性高,运输效率高,设备成本低,适应性广的特点,可有效降低工人劳动强度。

北京东直门交通枢纽基坑工程设计施工技术

北京东直门交通枢纽位于高楼林立的市中心,基坑施工时,紧邻2栋16层塔楼部位采用地下连续墙和预应力锚杆支护;毗邻市政道路部位采用降水井、护坡桩和预应力锚杆支护;紧邻地铁隧道并与隧道同时施工区段采用深桩加预应力锚杆支护,并做地下连续墙止水帷幕;建筑基坑调整加深地段相应调整锚杆长度并增加1排锚杆;按照建筑一级基坑实施监测。结果表明,锚杆轴力和桩顶位移满足要求,支护结构安全。

超深基坑工程支撑拆除中换撑技术综合应用研究

深基坑土方开挖施工完成后,在地下结构施工阶段,由于内支撑与竖钢筋、各层永久结构梁底、墙体相交处零星模板、外墙板相交处等产生冲突,故需要内支撑体系进行拆除。文章总结常见换撑拆撑技术方法要点与适用范围,结合实际工程,选取适宜换撑技术在超深基坑工程中进行内支撑拆除,对换撑技术的推广应用提供支持。

考虑支撑面约束的三维装箱问题快速求解方法

针对三维装箱(3D-BP)问题,已有的算法大都没有考虑货物支撑限制问题.本文提出一种基于带支撑面装载空间的算法来解决这一问题,并提出了判断两个立方体是否有空间重叠、以及装载空间更新的算法.算例测试中,对不同装载策略和货物排序方法的结果进行比较,并针对货物能否转向进行计算;选择最优的策略分别计算装载系数为0.6、0.75、0.9、1时所对应的装载效果,同时还给出了在考虑货物易碎性约束时的结果.实验表明,相比关键点思想,本文提出的带支撑面的装载空间的概念,计算结果的质量更高、求解速度更快,对实际应用及后续的研究有较好的借鉴意义.

桥基隧道明挖施工多元信息集成智能方法与应用

针对大连地铁香工街车站明挖施工邻接桥桩的问题,构建施工远程信息自动化监测体系,进行静力水准仪、电子测斜仪、电子轴力计等传感器布置,获得施工过程多元信息。基于Visual C#.Net平台自主开发了集成智能分析系统,引入支持向量机和差异进化算法,建立三维力学参数反分析和时间序列预测方法。该软件系统包括数据操作、反馈分析、数据报警和可视化输出的模块。将该方法系统应用于大连地铁香工街车站施工过程,进行多元信息采集,利用实际监测的信息数据,调用系统差异进化算法进行第2层和第3层岩石弹性参数搜索,反馈计算值与监测值的最大相对误差为8.23%,进而简化了倒换撑方案。然后通过对QCJ-13-01桥墩监测数据的DE-SVM非线性时间序列预测和超前报警,及时采取隔离桩措施,有效地控制了桥桩变形。该方法系统集自动化远程监测硬件技术和计算智能分析功能于一体,为类似复杂地下工程信息化施工提供先进有效的途径。

深圳市交通规划设计技术体系

为解决大城市因管理体制条块分割与建设主体多元化带来的交通规划、建设、管理难以统筹与协同实施的难题,系统总结深圳市10多年的交通规划设计实践,提出面向全过程管理支持的交通规划设计技术体系。基于城市交通"规划—计划—建设—运行"四阶段管理流程,提出技术体系的总体架构。针对城市交通四阶段管理工作的不同目标与需求,介绍了各阶段需要开展的交通规划设计内容与方法。

煤巷掘锚一体化机组快速支护技术研究

为了解决国内煤矿掘锚一体化煤巷掘进效率低问题,结合围岩工程环境及原支护方案,提出煤巷采用小承载结构控制围岩变形,分析小承载结构作用机制,主要包括初期支护强度、短锚索宽承载效应、大护表预应力扩散效应及让压结构损失效应。在此基础上,结合掘锚机组工作特征,对支护技术工艺进行优化,并在井下进行了工业性试验。试验表明,新支护方案及支护工艺实现了煤巷掘进的快速支护,提高成巷速度75%,大幅降低了支护成本。

深基坑土钉支护结构稳定性研究

利用积分法建立了土钉支护结构的内部稳定性安全系数计算模型和边坡最危险滑移面搜索模型,利用网格法对最危险滑移面进行动态搜索和确定,计算其内部稳定性系数。在保证内部整体稳定性的条件下,进一步建立了外部稳定性即抗滑移和抗倾覆的稳定性验算模型,推导了验算公式,以求得深基坑土钉支护结构的最优设计。最后结合工程实例,分析讨论了土钉支护结构设计中存在的问题,为其发展应用提供了实践经验。

煤巷快速掘进装备配套及支护参数优化研究

针对目前矿井巷道掘进速度慢、作业连续性差、安全性难以保证、支护理论不完善等问题,在分析掘进类型、快速掘进管理、设备研发等方面的基础上对综掘装备进行升级改造,并借助FLAC^(3D)数值模拟软件对巷道支护技术参数进行优化配置,实现了掘进工作面临时支护、锚杆施工机械化,提高了掘进效率及施工过程的安全性,节省了大量的支护时间和支护材料,降低了施工成本,经济效益和社会效益显著。

围护结构兼竖向支撑系统在盖挖逆作地下交通工程中的应用

盖挖逆作法基坑两侧的地下连续墙,作为施工期间基坑的围护结构,截水防渗并承受周围水土的侧压力,作为竖向支撑结构,承受着由各层逆作结构板传递的竖向载荷,在使用阶段可以作为工程永久抗浮结构。一级基坑内部的二级基坑地下连续墙,因为墙顶在负一层底板处,不能直接兼顾竖向支撑作用,结合工程实例,对该技术问题进行分析研究,提出采用临时格构柱等措施,永临结合,实现了二级基坑围护结构兼竖向支撑系统在盖挖逆作地下交通工程中的应用。

运用决策支持技术进行兰州市交通规划

在分析决策支持系统 DSS基本结构和兰州市交通网络现状的基础上 ,对中加合作项目中“兰州市交通规划决策支持系统 ( LTDSS)”的系统结构、分析模型、系统开发技术和途径等问题进行了研究探讨 ,提出了系统开发的总体思路和方案。