复杂城市环境下大断面竖井精细化控制爆破技术研究

在修建城市地下工程时,由于周边环境复杂,紧邻居民区等高敏感建筑,故采取爆破施工具有较大的施工风险,除此城市环境中的爆破振速要求也给施工带来进度缓慢、爆破效率低下等问题。以青岛某地铁工程调整方案为例,提出了精细化控制爆破技术,通过合理的孔网参数及数码电子雷管高精度特性进行爆破施工,萨道夫斯基经验公式计算及试爆段振动监测表明,采取精细化控制爆破技术能有效降低爆破危害,为类似城市地下工程爆破施工提供借鉴。

粒径对全断面竖井掘进机出渣泵磨损特性影响研究

为探究大颗粒粒径对全断面竖井掘进机上出渣泵过流部件磨损特性的影响,基于SST双方程混合湍流模型、Finnie塑性冲蚀磨损模型对其进行数值模拟,获得了全断面竖井掘进机出渣泵过流部件的冲蚀磨损形态,分析不同颗粒粒径对叶片磨损程度的影响。模拟结果表明:磨损最严重区域在叶片吸力面;定量预测出叶片磨损强度随不同初始条件的变化规律;随颗粒粒径增大,颗粒与吸力面的碰撞几率降低,叶片吸力面磨损区域显著减小,磨损位置受颗粒粒径的影响明显,而后盖板的磨损面积几乎不变;全断面竖井掘进机上出渣系统在输送最大粒径超过100%的固相颗粒时,仍具有良好的可靠性和稳定性。大颗粒粒径仅对吸力面磨损程度影响显著,对后盖板影响不明显。

大直径超深竖井基岩段中深孔爆破参数优化及应用

千米级超深竖井具有地应力大、地层岩温高、穿越地层条件复杂等特点,使得竖井钻爆掘进凿岩成孔难、炮孔利用率低、井壁成形质量差。为了解决高应力坚硬围岩下竖井快速钻爆问题,结合山东某金矿超深竖井基岩段钻爆掘进,通过对起爆方式、雷管类型、炮孔设计等爆破设计参数进行分析和研究,提出了适用于大直径超深竖井基岩段中深孔爆破的参数。现场实践表明,优化爆破设计参数较好地解决了竖井轮廓成形、破碎块度、超欠挖工况等问题,实现了大直径超深竖井的快速掘进。

特大断面隧道矩形竖井滑模衬砌技术

西南市政工程特大断面隧道矩形竖井内施工空间有限,为减少因混凝土分层施工造成施工缝增多及模板接缝间错台增加、接缝处理不规范产生的渗漏水风险,保障混凝土结构施工的实体质量、观感质量、结构防水要求及施工进度需求,竖井衬砌采用滑模技术,滑模系统带动模板沿着混凝土表面向上滑动而成型的现浇混凝土结构的施工方法,同时可兼顾混凝土的施工进度和浇筑质量。得出如下结论:(1)矩形滑模系统由液压操作系统、模板系统和提升系统组成,其“F”型提升架和“π”型提升架的布置,根据矩形竖井总周长初步计算得出提升架需要的千斤顶数量,与根据滑升荷载计算出所需的千斤顶数量,施工取二者较大值布置21台千斤顶,满足要求;滑模系统组装过程严格按照液压滑动模板施工安全技术规程进行,并做好防抗扭纠偏等相关措施。(2)为满足竖井防水层“零”漏水要求,在铺设固定EVA防水板时对固定点采取填充黏结剂胶囊,有效保证了防水体系完整性和结构防水质量。(3)混凝土浇筑滑升过程勤于检查垂直度,模板滑升速度依照气温、混凝土量等诸多因素而定,研发用于矩形竖井衬砌混凝土浇筑的装置及其安装方法,通过接料斗,旋转溜槽移动布料,有效解决布料不均匀、混凝土出现“冷缝”及模板移位等问题,保证了混凝土浇筑质量。

特大断面调压竖井施工技术研究

依托江苏省句容抽水蓄能电站,对引水系统特大断面调压竖井开挖施工技术进行研究,通过对正井法二次扩挖施工技术的进一步优化,总结提炼出特大断面调压竖井施工技术,为后续类似工程提供参考。

大断面超深竖井机械化施工装备配套研究

思山岭铁矿副井工程设计净直径10 m,深度1 503.9 m,属大断面超深竖井。为提升该竖井施工机械化程度与施工效率,使施工装备配套更为合理,通过计算确定了提升系统布置方案,并对其他施工设备进行了合理选型,建立了大断面超深竖井井筒机械化施工装备配套体系,极大地提高了施工机械化程度与施工效率,为今后更深竖井的机械化施工装备配套提供借鉴。

萨泰水电站引水隧洞闸门特大断面竖井结构设计

缅甸萨泰水电站引水隧洞闸门竖井的最大开挖直径为18.00 m,竖井所在部位的地质情况复杂,存在密集型裂缝破碎带。为解决竖井结构设计中的诸多难点,通过采用有限元法对竖井结构及配筋进行复核验算,并考虑了初期混凝土和永久混凝土复合衬砌的相互受力影响,在保证结构设计安全稳定的前提下,合理优化竖井结构设计方案。优化后的方案,可降低竖井永久衬砌的厚度,有效地控制工程投资成本,可为特大断面竖井结构设计提供借鉴。

长距离大断面顶管隧道的设计与应用

近年来,随着我国顶管技术的发展,顶管的应用范围也从最初的地下管道、过街通道、综合管廊等向城市轨道交通领域普及,为满足不同行业的功能需求,顶管的断面形状及尺寸均有所差别。文章以超大断面顶管在福州地铁某单洞双线区间的工法探索应用为例,研究了顶管隧道在设计及施工过程中的一些问题,并提出了相应的解决措施。该工程已顺利完工投入使用,并取得了良好的效果,文章研究内容可为类似工程的设计与应用提供借鉴。

大断面硐室顶板卸压机理及其应用技术研究

为了保持深部硐室的长期稳定,降低硐室维修费用,保证矿井的安全生产,以新庄煤矿暗斜井第2部大断面机头硐室为工程背景,采用数值计算研究了大断面硐室顶板卸压巷道的卸压机理。研究结果表明,顶板卸压以后硐室顶底板围岩垂直应力均大幅减小,且底板垂直应力减小的幅度较大;顶板卸压对硐室顶板的扰动较小;卸压以后硐室顶底板和两帮围岩水平应力、水平位移均明显减小,所以顶板卸压效果明显。在此基础上,设计了大断面硐室顶板卸压巷道的参数和卸压区域,并提出了卸压巷道掘出以后,采用定向抛掷爆破法进行顶板区域卸压的施工方法。

大断面斜井机械化快速施工组织设计研究

施工组织设计是指导项目工程建设的重要技术经济性文件。禾草沟煤矿副斜井基岩段长度1533.7m,掘进断面面积21.6m2,属于大断面超长斜井。禾草沟煤矿根据具体地质情况,优化施工组织设计,采用"四八交叉制"循环作业方式,运用大功率EBZ318H型综掘机掘进,实现了斜井快速施工,取得了最高月进227m的好成绩,工程质量优良,未发生安全事故,实现了安全高效、优质快速施工,经济效益和社会效益明显,为同类大断面超长斜井施工方面积累了丰富的经验。

大断面立井井筒综合治水技术研究

针对多富水层和多流砂层的复杂水文地质条件,提出大断面立井综合防治水技术:表土层和风化基岩段采用冻结法施工,富水层段采用复合井壁和工作面预注浆技术,最后对井筒集中出水区域壁后、壁间注浆和全井筒分区域整体注浆。实践表明,取得了较好的封水效果。

17CrNiMo6大截面齿轮轴锻件预防白点的试验探究

为了预防17CrNiMo6大截面齿轮轴锻件的白点倾向,采用依次优化冶炼、锻造、渗碳、淬火、回火等5个重要工艺的方法进行试验。结果表明,在冶炼工艺中,通过适当延长VD真空脱气时间,使钢中的Si C、Al N含量增加,NbN含量降低;在锻造工艺中,通过提高正火温度至950℃,延长高温回火保温时间至100 h,减少氢的偏析和局部聚集;在渗碳、淬回火工艺中,通过增加回火前的保温时间,增加回火次数,延长回火保温时间,有效地减少了残余奥氏体。实践证明,工艺的优化均有助于降低钢的白点敏感性,抑制白点效果明显。

千米深井大断面煤巷多维主动控制支护技术

针对千米深井高地应力大断面煤巷支护这一技术难题,通过分析邢东矿2号煤层巷道地质条件和原锚(锚杆+锚索)梁网联合支护存在的问题和导致围岩破坏的主导因素,提出了以新型高预应力桁架锚索支护顶板和锚索-槽钢桁架支护巷帮的联合控制巷道围岩稳定性的多维主动控制思路。在邢东矿2223工作面运输巷进行的现场实践表明,多维主动控制技术有效改善了围岩自身的力学性能,提高了围岩自身的承载能力和抗变形能力,巷道支护效果明显好转,工作面回采期间巷道维护工作量明显减少。

渗碳对17CrNiMo6钢大截面齿轮轴锻件的硬度影响研究

17CrNiMo6钢大截面齿轮轴锻件渗碳后齿面硬度偏低,易产生疲劳裂纹。通过采用在渗碳淬火后,对其表面敷干冰做深冷处理,以及提高回火温度,增加回火次数的方法,减少了残余奥氏体,提高了齿轮轴的硬度。

深井大断面硐室稳定性分析及支护技术研究

信湖矿井为千米深井,而淮北矿区生产矿井开采深度均不超过800 m,缺乏千米深井软岩巷道支护经验,而巷道支护是影响矿井建设工期、投资、安全和生产的重要因素。本文在对矿井勘探报告、井筒检查孔资料及三维补充勘探等分析基础上,结合岩石组分和微结构分析,参考口孜东煤矿巷道掘进和支护情况,以大断面硐室——中央变电所为例,分析了影响巷道围岩稳定的因素,据此提出采用地面L孔预注浆、一次锚网索喷+全断面浅孔注浆、二次锚网喷+帮顶深孔注浆、整体混凝土浇筑的综合控制技术。现场实施后,在二次支护后,巷道顶底板及两帮最大移近量不超过100 mm,在混凝土浇筑后,巷道无变形及裂纹。

浅埋特大断面隧道竖井施工技术

为保障数据洞库特大断面隧道洞库排风畅通,在各隧道设置竖向矩形排风井。并做好竖井锁口圈梁,竖井开挖采用倒挂井壁法施工,施工过程中及时做好竖井支护,并由井底向上进行滑模衬砌施工。满足了数据洞库排风及竖井防水等级要求,提高了混凝土的整体质量。施工中研发的竖井衬砌滑模设备、竖井混凝土浇筑布料装置,解决了布料难、“冷缝”等问题。因此,提高了竖井工效及衬砌混凝土防水的整体质量。

大断面超长斜井综合机械化快速施工技术研究

结合禾草沟煤矿副斜井施工实践,介绍了大断面超长斜井综合机械化快速施工技术,通过采用大功率EBZ318H型综掘机掘进,运用科学的管理方法,实现了斜井的安全快速掘进,对其他大断面超长斜井施工具有指导意义。

狭小场地小竖井进大断面隧道施工技术

广州地铁五号线区庄站暗挖大跨车站是在城区狭小场地由小竖井进大断面隧道施工,由于施工竖井与大跨隧道平面尺寸不同,隧道洞口与竖井交叉口处受力体系转换复杂,造成隧道进洞施工困难。为保证安全,采用在横通道内施做桩梁临时支护体系的方法解决了该施工难题,形成了小竖井进大断面隧道进洞施工关键技术,取得了良好的经济和社会效益。

大口径辐射井取水工程浅谈

陕北地区地下水资源十分贫乏，随着工业和生活用水量的不断增加，供水问题变得日益突出。大口径辐射井可以有效地增大集水断面，截取地下水径流，最大限度地富集有限的水资源，提高出水量．在地下水极度匮乏的地区，为开采利用地下水的有效方法之一。

锚杆索环形一体化支护技术在马头门修复中的应用

辛置煤矿上跑蹄进风立井马头门由于所处岩层主要为泥岩和煤线,井筒淋水严重,同时受到附近巷道、硐室施工的扰动影响,发生大面积变形破坏。为了对其进行修复治理,结合马头门围岩破坏形式和国内外治理技术现状,提出了锚杆索环形一体化控制技术。采用数值模拟、工程类比等方法确定了注浆加固、高预应力锚杆索支护、U型钢架设、混凝土砌碹等技术有机结合的总体修复方案和具体支护参数,在现场应用中,取得了良好的修复加固效果。