近距离薄煤层群首采层卸压瓦斯协同抽采技术研究

为有效解决近距离薄煤层群开采首采层上、下邻近层大量卸压瓦斯涌入的治理问题,以某煤矿为研究对象,采用理论分析和数值模拟的方法,研究近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯运移规律,并根据富集特征确定卸压瓦斯抽采钻孔的空间位置。研究结果表明:首采层开采覆岩导气裂隙带最大发育高为10.3~23.2 m。设计超大直径顺层预抽钻孔高0.8 m,宽2.08 m;顶板定向长钻孔终孔最优抽采位置为垂直距离开采层顶板15.0~23.0 m,水平距离回风侧20.5~27.5 m;2条埋管抽采最佳错距为距底板高1.1,1.7 m,深入采空区11.3,20.8 m。优化后的布置参数应用于现场实践,试验工作面回采期间上隅角瓦斯体积分数保持在0.7%以下。研究结果能够实现近距离薄煤层群开采条件下卸压瓦斯高效抽采,保证矿井安全高效生产。

定向跟管钻进技术在溶塌性角砾岩地层大管棚施工中的应用

夹岩水利工程为贵州省内大型供水工程,长石板隧洞洞口段地质构造复杂,地层较软弱和松散,岩体自稳能力差,易出现坍塌事故。文章重点研究了溶塌性角砾岩地层条件下大管棚的施工方法,根据特有的溶塌性角砾岩富水泥化地质情况,在突水突泥洞段采用“导向仪定向,水循环钻进成管”进行超前大管棚施工,可为今后类似工程提供参考。

裕兴煤矿综采工作面综合抽采瓦斯技术应用

针对裕兴煤矿15203工作面煤层瓦斯含量较高,回采期间容易发生瓦斯超限事故的问题,提出工作面回采前采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯和工作面回采期间采用顶板高位钻孔及回风隅角埋管抽放相结合的瓦斯综合治理技术措施,并根据工作面煤层瓦斯及现场实际情况,设计相关瓦斯抽采钻孔技术参数。实际应用分析表明,采取上述瓦斯综合治理措施后,工作面回采期间回风隅角及回风流中瓦斯浓度最大值分别为0.48%和0.35%,工作面未发生过瓦斯超限事故。

采用管棚法处理特大坍方段的应用技术

以红岩隧道 2 3m长坍方处理为例 ,介绍了管棚法处理特大坍方的应用技术。首先论述了管棚法处理坍方段的技术特点 ,然后针对坍碴体管棚施工卡钻与下管难的问题提出了具本解决措施 。

管棚钻机钻杆定位控制系统

通过对KR804型管棚钻机设备的使用,发现借助护拱定位,生产效率低下,提出了增加钻机钻杆定位功能的要求。通过对该钻机作业动作和控制系统的分析,提出了两个改造方案,并对方案进行可行性分析,最终选择其中一个作为改造方案。

长距离管棚加固技术在盾构下穿既有运营地铁线路中的应用

随着城市轨道交通的不断发展,不可避免的出现新建地铁线路下穿既有运营线路的情况。为减少下穿施工对既有运营线路的影响,需要对下穿部位进行加固。本文通过对螺旋出土跟管钻进、斜面钻头导向纠偏的长距离管棚加固技术应用情况的介绍,得出了合理的结论和展望。

全孔深大孔径插接花管瓦斯抽采技术

为了解决顶板钻孔无法做到全程下套管护孔和瓦斯抽采通道堵塞问题,研究出全孔深大孔径插接花管抽采瓦斯技术,充分利用ZDY-3200S型全液压钻机结构特点,采用全程下套管封孔技术,使套管可以与钻孔的轨迹保持一致,能够下到孔深的90%以上,实现"管到位"。大孔径插接花管大大增加了瓦斯流通的通道,有效解决了顶板钻孔在抽采过程中的堵塞现象,提高了套管的透气性,增加了瓦斯抽采流量,延长了钻孔有效抽采时间,实现瓦斯连续抽采。结果表明:该技术实现全孔深下套管连续抽采瓦斯,瓦斯抽采浓度基本不变,单孔抽采混合流量由1.4m^3/min提高到5 m^3/min,增加了3.5倍,有效地提高了顶板钻孔的抽采效果。

管棚钻机齿轮传动钻进机构虚拟样机分析研究

采用UG软件建立管棚钻机齿轮传动钻进机构,运用Adams软件对管棚钻机齿轮传动钻进机构虚拟样机进行分析,研究了主动齿轮转速对主从齿轮之间接触力、接触力扭矩、从动齿轮转速、主从齿轮轴受力的影响。结果表明,接触应力大小、接触应力扭矩、从动齿轮转速、主从齿轮转动轴受力与主动齿轮转速成正比。

双轮铣槽机与管棚钻机配合施工在地铁围护结构工程中的应用

目前在国内城市的地下连续墙施工中由于地质情况复杂及交叉施工干扰,采用单一设备施工局限性较大,为了解决双轮铣槽机在复杂地层及硬岩条件下施工效率较低问题,采用BC36液压双轮铣槽机与管棚钻机配合施工,有效地提高了设备施工成槽效率,对城市结构围护工程具有较好的参考价值。

浅埋风积砂质黄土隧道变形综合控制技术研究

在隧道施工前,应用数值模拟分析的方法,分析浅埋砂质黄土隧道施工力学效应和变形特征。根据浅埋砂质风积黄土隧道在施工过程中地表沉降量大和洞内施工安全风险大等特点,结合隧道实际监测数据,反演计算得到侵限段地质力学参数,为迈式管棚超前支护及径向迈式锚杆的全施工过程数值模拟提供计算依据,为控制隧道围岩变形提供数据支撑。计算结果显示,隧道侵限段地表最大沉降11.4 mm、最大拱顶下沉30.4 mm、最大水平收敛48.5 mm,隧道整体变形量减小,迈式管棚超前支护可以有效地提供纵向支撑,承受侵限土体压力、约束围岩变形和控制地表沉降,同时为支护侵限段钢拱架的安全拆换提供保障。研究结果表明:径向迈式锚杆、迈式管棚超前支护、环形支撑钢拱架和锁脚锚杆一起,构成了浅埋风积砂质黄土隧道主被动变形综合控制体系,有效地解决了浅埋风积砂质黄土隧道软弱围岩超前支护的难题。

管棚技术在不良地质工程中的应用研究

以软弱松散破碎不良地质工程管棚技术的应用为研究背景,结合当前管棚施工工艺的发展现状及趋势,以物理性质相同而管型不同的管棚钢管为研究对象,从管棚的作用效应、可操作性及经济性等方面入手,对工程中几种常用管型的综合指标进行研究分析,形成了在不同工程地质及施工工艺条件下,不同型号管棚的综合优势排序。

管棚钻机液压系统设计

对管棚钻机负载特性进行分析,确定了液压系统设计方案,并对主要回路使用的两负载敏感泵进行了选型,通过现场使用所选液压泵符合要求。

水平螺旋钻机与夯管锤在穿越铁路桥涵管幕施工中的应用分析

随着铁路工程的高速发展,穿越铁路桥涵顶进施工已广泛应用,顶进工程中如何保证铁路运营安全成了重中之重。为了把施工对铁路的影响降至最低,近些年来,管幕支护技术在顶进桥涵施工过程中成为一项比较常见的施工工艺,常见的管幕施工机械有水平螺旋钻机及夯管锤,笔者就已施工完毕的河北省南水北调配套工程保沧干渠输水管线下穿朔黄铁路桥涵顶进工程管幕施工工艺,在特定土质情况下,进行工艺性实验对比分析,并进行施工工艺的选择。

大直径超长管棚支护技术在煤矿斜井井筒表土段施工中的应用

介绍了大直径管棚超前支护在长治经坊煤矿副斜井表土段中的应用,详述了大管棚支护的设计、施工工艺、安全措施及应用效果。

长春火车站南北地下通道管棚支护施工工艺

在软弱土层管棚支护工程中,利用现有设备试验了多种成孔方法,优选出最佳成孔法,加快了工程进度。对该类施工易发生的问题进行了阐述,对类似的施工有一定的借鉴意义。

Inventor参数化设计和BP神经网络在管棚钻机转盘机构齿轮设计中的应用

针对传统齿轮设计中所存在的重复建模计算、多图表问题,提出了结合Inventor参数化设计方法和BP神经网络非线性映射特点的方法来设计管棚钻机转盘结构上的齿轮,节省了大量的时间。

煤层顶板高位定向钻孔扩孔钻杆接头有限元分析

依据正向加压扩孔与反向回拉扩孔钻进工艺方法原理,建立顶板高位大直径定向钻孔扩孔钻 杆弯曲姿态几何模型;将钻杆弯曲与钻孔轨迹弯曲叠加,计算出2种扩孔钻进方法钻杆最大综合全角弯曲 强度分别为2°~2.5°/3 m、1°~1.5°/3 m;以此为基础建立钻杆公、母接头及装配体三维模型,通过 无缝接口导入ABAQUS有限元分析软件;依据扩孔钻进实际工况与钻杆综合弯曲强度计算结果,设置边界 条件,施加压力、拉力、弯矩与扭矩等外部载荷,开展有限元数值模拟分析;得出正向加压扩孔与反向回 拉扩孔工况条件下,造斜孔段与保直孔段钻杆公、母接头最大应力分布特征,对于顶板高位大直径定向 钻孔扩孔钻杆的合理使用具有指导意义。

沙质黄土隧道支护侵限段迈式管棚超前支护技术有效性分析

风积沙质黄土构造上具有松散、钻孔成孔困难等特点,这种土质中隧道施工易于发生崩塌。针对朔州隧道进口段拱顶出现塌陷、下沉,喷射混凝土剥落、开裂、下塌变形且侵限等现象,选择采用迈式管棚超前支护技术对初支进行拆换。采用有限元差分软件FLAC3D对风积沙质黄土隧道坍塌体工作面迈式管棚超前支护技术进行了研究,结果表明:迈式管棚超前支护结合迈式径向锚杆可以有效控制支护及围岩变形,实现了侵限段初支安全拆换。该技术措施对同类工程具有一定的参考和借鉴意义。

洞身长管棚施工工艺新技术

介绍了某隧道进口在通过浅埋、偏压、软弱地层时,采用洞身长管棚跟管施工的新工艺,并将其与传统管棚松管施工工艺的不同之处进行了比较和说明。新型的管棚跟管施工工工艺使得长度为50 m的Φ121 mm钢管紧跟钻头,并实现一次成孔,不需要清孔送管。实践证明:该施工方法减少了施工工序,缩短了周期,加快了速度,是隧道管棚施工工艺今后的发展趋势。

T76S自进式螺旋注浆管棚在隧道塌方治理中的应用及支护效果评价

针对山岭隧道塌方治理中存在严重拖延工期且施工成本较高的问题,文章以汕湛高速某隧道塌方治理为工程背景,介绍了T76S自进式螺旋注浆管棚施工工艺在该隧道塌方段的应用情况,并对该工艺的施工流程、技术要点及支护效果进行了评价。应用效果表明,该隧道塌方段治理后其初期支护受力合理、结构安全,支护效果较好。