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。

中深孔爆破成井在逊克金矿的应用

逊克金矿采用Simba1354凿岩台车施工切割井中深孔,对掏槽方式、炮孔直径、施工精度、装药结构、爆破次数进行了优化,选择桶形掏槽提供自由面和补偿空间,120 mm大直径炮孔减小穿孔数量,导向钎杆提高了施工精度。通过提高装药密度和增加导爆索等措施改善爆破效果,通过分次爆破减少了天井被堵死的概率。采用该方法成功实施了中深孔爆破成井,提高了生产效率,降低了天井掘进存在的炮烟、粉尘、浮石等安全风险,保证了采出矿量和各生产矿块的生产接续,为工程进展提供了有力保障,可为同类矿山的开采提供借鉴经验。

KQG-150高气压环形潜孔钻机在天井施工中的应用

介绍了天井掘进施工方式,结合安徽开发矿业的实际情况选择KQG-150高气压环形潜孔钻机进行施工,介绍了KQG-150潜孔钻机的结构特点及原理,在实际施工中将该施工技术与传统施工工艺进行了对比,并对KQG-150潜孔钻机施工效果进行了总结。

直孔掏槽一次成井的改进TOPSIS-CV掏槽方式评价模型

为了解决直孔掏槽一次成井中掏槽方式选择的难题,通过引入逼近理想解技术(TOPSIS),并将垂面距离代替欧氏距离的正交投影法和传统TOPSIS相结合,提出一种基于改进TOPSIS法的综合评价模型。从安全、技术、经济3个方面综合考虑选取了7个评价指标,利用变异系数法(CV)确定指标权重,避免主观权重赋值法的人为因素干扰,使得权重赋值更加客观化。将该评价模型应用于某矿山一次成井治理采空区试验中,对初步设计的4种掏槽方式进行综合评价,并将最佳的掏槽方式用于工业试验。研究结果表明:计算出每个方案到正理想解的垂面距离分别为0.125 94,0.089 89,0.060 40,0.041 53,从而确定第4种方案为最优方案。与传统的TOPSIS法评价结果相比,改进的TOPSIS法评价结果的优劣程度更加明显,更加容易甄选出最佳方案。由最佳方案形成的天井上下贯通,达到设计规格,效果较好。

矿山反井钻进技术与装备的发展现状及展望

论述了矿山反向凿井施工方法技术发展历程,汇总了目前反井钻机在地下工程建设领域的应用情况,对比了反井钻机钻井工艺和其他钻进工艺区别。反井钻井由主机、钻具和辅助系统构成,基于反井钻机工艺特点,将反井钻井方法分类为上扩法和下扩法,相应地研发了上扩式和下扩式2类反井钻机。在此基础上,提出了将反井钻机从井筒应用,拓展到大型非爆破节能开挖、地下工程破坏修复、地下工程服役期改造及安全救援等不同领域。

圣文森特大坝的加高扩容工程

为解决缺水问题,加利福尼亚圣地亚哥县水管局决定对已有70年坝龄的圣文森特大坝进行加高扩容。圣文森特大坝为一混凝土重力坝,工程范围包括采石场设计、设计施工支持、工程经济和成本估算。该工程的施工主要包括料场和碾压混凝土(RCC)配合比试验、基础开挖、混凝土坝施工等。文章对圣文森特大坝的加高扩容工程进行了介绍。

大断面煤仓分段掘砌作业法

煤矿井下煤仓通常采用混凝土支护方式,为了保证混凝土体质量,在反井钻机施工导孔并扩孔的基础上,提出了分段掘砌作业法,即将整个煤仓分成上、下两段,上分段由上向下刷扩,由下向上砌筑;下分段由下向上刷扩并砌筑。采用该方法,不仅能够保证混凝土体质量,降低了施工风险,而且可提高施工速度,减轻劳动强度,是一种新型快速煤仓施工组织方式。

巴贡水电站引水隧洞竖井开挖施工

巴贡水电站8条引水隧洞竖井开挖施工包括一部分上、下弯段和竖直段开挖,采用反井钻机先钻φ1.4 m导井,再自下而上扩挖为φ3.6 m导井,最后自上而下全断面扩挖完成的施工方法。8条竖井均安全、顺利地完成,并在质量、效益方面都取得了良好的成绩。简述了巴贡水电站引水隧洞竖井的反井钻机施工位置选址和上弯段开挖方案、反井钻机施工导井、导井扩挖、竖井全断面扩挖。

柳洪水电站长斜井开挖施工技术研究与实践

柳洪水电站压力管道下斜井分三个阶段施工,先是采用人工导洞、反井钻先导孔,实现导孔对接,再采用反井钻导孔扩挖,最后进行全断面人工开挖。通过对柳洪水电站长斜井开挖施工技术的研究及实践,取得了反井钻机开挖斜井导向孔与人工开挖斜井导洞成功对接、扩挖一次成形的成果,实现了水电史上反井钻机开挖大倾角长斜井历史性的突破,为我国水电领域大倾角、长斜井开挖积累了成功经验。

反井钻开挖大倾角斜井导孔的工程实践

针对柳洪水电站压力管道下斜段洞身长、倾角陡、工期紧、地质条件复杂、安全隐患突出等问题,开挖中采用反井钻开挖斜井导孔与人工开挖斜井导洞对接技术,安全隐患少,施工效率高。介绍了反井钻开挖大倾角斜井导孔的施工程序、操作步骤和导孔纠偏措施。在反井钻施工中通过调整主副泵工作压力、转速,合理调整稳定钻杆分布等措施控制孔斜,取得了反井钻实际钻孔129 m、平均日进尺7.5 m、导孔钻头落在距斜井中轴线下方1.8 m处的良好效果,成功与人工开挖导洞对接。

桐柏抽水蓄能电站陡倾角大直径长斜井开挖施工技术

桐柏抽水蓄能电站斜井开挖直径10 m,衬砌直径9 m,倾角50,°两条斜井长均为413.12 m。斜井正反导井同时开挖,贯通后一次扩挖成型。反导井开挖采用ALIMAK爬罐。斜井扩挖采用扩挖平台系统和运输小车系统。结合桐柏工程,介绍爬罐的使用、爆破点火方式、台车牵引的安全措施等,并对陡倾角大直径长斜井先进施工技术及施工中的问题进行总结。

反井钻机在竖井开挖中的应用

达拉河口水电站工程压力隧洞属Ⅲ～Ⅳ类围岩，岩石节理发育，地下水较丰富，钻爆后掉块，小塌方频繁，安全隐患多。尤其压力隧洞中的145m竖井以开挖工期紧、安全问题突出而成为本工程重中之重。经研究，对压力隧洞中竖井开挖采用反井钻机开挖导井，然后人工扩挖的方案，使本工程得以顺利的完成。

快速建井技术装备现状及发展方向

文章简要陈述近些年来我国在应对地质及水文地质条件复杂地区的矿井建设,发展起来的地层改性技术冻结法、地面注浆技术及取得的成就,在快速建井技术、工艺及装备方面,对冻、注、凿平行作业发展,新研究的钻注平行作业工艺,千米深井凿井技术及装备进行了论述说明,对于以机械破岩为核心,减少井下作业人员的"一扩成井"快速钻井法凿井新技术、大直径反井钻井凿井新工艺进行重点说明。文章还对建井技术发展进行展望,并介绍了目前正在进行的矿山竖井掘进机、斜井沿轴线冻结及非悬吊凿井装备配套研究项目。

明堂山隧道竖井施工方法浅析

以明堂山隧道竖井施工为例,总结出了特长公路隧道竖井先反井钻机钻孔、后扩挖施工工法,并且讨论了施工中的主要技术及安全措施。

金桥煤矿东翼煤仓施工设计

针对金桥煤矿采煤、运输与提升能力不匹配的难题,通过FLAC模拟受力分析,综合考虑现场条件、施工经验、巷道高差、服务年限、优化施工工艺设计施工东翼煤仓,并从煤仓上口、仓体、煤仓下口分析了施工工艺,提出了反井钻施工溜矸孔、挖掘机出矸、立体交叉作业、平行交叉作业施工工艺,结果表明该煤仓设计施工取得了良好效果,提高了掘进效率,为矿井的稳产、高效生产及煤流生产系统的智能化奠定了基础。

吉沙水电站引水隧洞上斜井段反井钻机施工

简述了反井钻机的工作特点及其在吉沙水电站工程的应用,给出了施工程序及质量保证措施。

深孔爆破一次成井炮孔合理堵塞长度

炮孔堵塞长度是深孔爆破一次成井设计的重要参数之一。为合理确定堵塞长度,提高深孔爆破一次成井爆破质量,基于岩石破碎理论,分析了深孔爆破一次成井存在的上端、中间和下端3种情况下堵塞物的作用机理。基于堵塞物的材料特性和弹塑性力学理论,建立了爆炸载荷作用下堵塞物变形量的计算模型。从动能定理着手,分析了堵塞物变形过程和运动过程中的能量传递,同时结合堵塞物的抛出时间与岩石介质破碎时间、爆破漏斗初始形成时间以及相邻分层堵塞范围内岩石破碎时间的关系,建立了深孔爆破一次成井堵塞理论。在三道庄矿区32m充填天井试验中,应用堵塞理论,同时结合施工条件选取实际堵塞长度,形成爆破方案,取得了深孔爆破一次成井试验的成功,从而验证了堵塞理论的正确性,为深孔爆破一次成井技术提供了一定的指导意义。

卷筒轴瞬态动力学分析与疲劳寿命估算

针对某大型矿用挖掘机提升卷筒轴,首先利用ADAMS软件进行虚拟仿真,获取到卷筒轴整个挖掘全过程的载荷谱。建立卷筒轴的三维有限元模型导入Workbench中,加载进行瞬态分析。结果得出卷筒轴的最大等效应力发生在与卷轴过盈配合处,最大应力值为242.16 MPa,其多轴高周疲劳寿命估算为3.18×10~5次。研究结果为卷筒轴的优化改进以及检修维护提供了理论依据。