高速公路隧道造价控制措施研究

随着高速公路建设重心逐渐向山区转移,隧道工程造价对控制整个高速公路工程建设成本影响重大。依托某高速公路工程建设,统计分析了全线28 km隧道工程围岩等级和相应设计支护参数对应的隧道延米单价,指出隧道工程建设单价的主要控制因素分别为隧道围岩分级、弃渣占地和弃渣综合利用,并提出“立体式”判定围岩等级、细化支护参数、综合利用弃渣等合理化建议及措施,以期达到节约造价、实现绿色低碳、安全环保高速公路工程建设的目的。

复杂地层条件智能化建井关键技术及发展趋势

井筒智能化建设是地下矿物资源开采、地下空间开发利用等领域高质量发展的重要技术支撑,也是井筒建设发展的必然趋势。在分析我国深厚冲积地层、硬岩地层、岩溶地层、富水弱胶结地层4种典型地层条件下现有建井技术的基础上,以西部富水弱胶结地层煤矿盲竖井建设为典型代表,从地质探查、地层改性、掘进装备、支护结构等方面梳理了智能化建井面临的挑战;深入剖析了复杂地层条件下智能化建井需要继续解决的问题及技术发展趋势,包括建井地层全信息探识与重构技术、智能化冻结控制技术、掘进装备破岩-排渣及智能化控制技术、掘-支协同智能化控制技术、仿真决策与智能化管理系统平台;提出了智能建井的发展建议,以期为推动智能化建井技术发展提供参考。

中长管棚在隧洞特大塌方处理中的应用

针对甘肃舟曲喜儿沟电站引水洞特大塌方事故中塌方量大、塌腔高、塌渣呈松散块状、地下水丰富的实际情况,采用了"中长管棚超前支护、注浆加固胶结塌方岩渣、开挖结合使用小导管"的施工方法,取得了成功,可供同类工程借鉴。

千米竖井硬岩全断面掘进机凿井关键技术与研究路径探析

机械破岩为代表的非爆破破岩技术是现阶段竖井凿井技术发展的重要方向,是解决现有钻孔爆破凿井井下作业人员多、工序复杂、职业伤害严重和环境污染等问题的可行技术途径。目前,已形成适用松软地层条件的竖井钻机钻井和适用井筒下部存在通道的反井钻机钻井,适用条件受到限制且未突破千米难关,竖井硬岩全断面掘进机凿井技术与装备依然处于研发起步阶段。竖井机械破岩凿井重大装备不仅是国家高端装备制造新兴产业发展的需求,也是千米竖井凿井技术变革的重要支撑。梳理了竖井掘进机发展历程与现状,分析了千米竖井多变地层稳定和高压涌水控制、坚硬岩石破碎、克服重力排渣、与支护相适应的井筒断面变化4个方面的难题,提出了地层预改性“干井掘进”、坚硬岩石“组合破岩”、克服重力“协同排渣”、掘-支协同“智能变径”等硬岩全断面掘进机凿井的核心功能需求。为满足复杂环境和工况下竖井掘进机高效可靠服役的需求,凝练了拟攻克的3个关键科学问题和8个关键技术问题,其中科学问题包括:①基于千米地层原位状态探识的竖井掘进机凿井围岩分级理论;②硬岩大断面多刀协同与射流辅助破岩机理;③大直径破岩掘进工作面岩渣分布与运移规律及垂直输送机制。关键技术问题包括:①千米地层原位探测、风险识别与改性技术;②大断面硬岩镶齿滚刀-盘形滚刀联合与水射流辅助高效破岩技术;③大直径刀盘机械与流体组合排渣技术;④竖井掘进机姿态调控与整机集中控制技术;⑤竖井掘进机系统耦合动力学分析及优化;⑥时空关系协同的竖井掘进机掘进与地层改性平行作业;⑦基于竖井掘进机凿井的井筒空间断面优化布置;⑧竖井掘进机前置高韧性薄喷临时支护与掘-支协同永久支护技术。最后根据科学问题和技术问题,面向工程示范制定了5项攻关任务,包括:①竖井掘进机凿井工艺及工程适应性;②千米竖井地层原位精细化探测、岩性识别与地层预改性关键技术;③千米竖井大体积破岩、垂直排渣与掘支协同关键技术;④千米竖井硬岩全断面掘进机研制;⑤千米级井筒竖井掘进机凿井工程示范,并明确了攻关任务之间的逻辑关系。基于以上内容,初步构建了千米竖井硬岩全断面掘进机凿井技术体系和研发路径,以期为我国千米竖井安全、高效、绿色、智能建设提供基础参考。

羊场湾煤矿软岩底板炉渣混凝土加固技术

为提高软岩底板强度而供无轨胶轮车等大型车辆行驶,结合羊场湾煤矿16206机巷软岩底板地质条件,研究了炉渣混凝土底板加固技术,确定了合理的配比方案,并对机巷现场进行混凝土地坪铺设应用。研究与应用结果表明炉渣混凝土底板强度可满足大型车辆连续运输所需,极大地提高了底板承载能力,防止底鼓,为长距离巷道实现连续运输提供了基础保障。