冻结立井井筒机械化掘进现状及发展趋势

针对我国“富煤贫油少气”的能源赋存结构及煤炭未来一段时间将长期占据能源消耗主导地位的特点,回顾了我国煤炭井工开采领域冻结立井井筒机械化掘进发展历程。钻爆法凿井作为我国立井井筒施工的主要工法,炸药的应用大幅提高了冻结井筒的掘进效率,配套的伞钻打孔、抓岩机装岩、大型井架及设备提升、大模板砌壁等大型机械化设备的应用,大幅提高了井筒成井速度;竖井钻机、反井钻机及竖井掘进机作为特殊地层条件下立井井筒特殊凿井方式,也有各自应用范围。面对我国西部富水弱胶结地层特点及智慧矿山发展趋势,采用冻结+钻爆法施工难以满足千米级弱胶结岩层立井井筒智能化无人化的建设需求,而采用冻结+竖井掘进机钻井是未来超深立井井筒技术发展方向之一。结合国外冻结+竖井掘进机凿井工程案例,针对我国西部富水弱胶结岩层立井井筒建设,提出了冻结+竖井掘进机凿井在冻结壁厚度和强度设计理论、双层钢筋混凝土井壁永久支护、低温环境下竖井掘进机掘进破岩形式以及分级上排渣方式等冻-掘-支-运协同作业方面提出了合理化建议;明确了井壁结构与弱胶结围岩相互作用机理,优化双层井壁结构方法,构建竖井掘进机掘-支-运同步作业模式等,提升井筒建设综合效率,提高信息化水平,推动立井井筒向机械化、绿色化和智能化发展。

郭屯煤矿主井高强混凝土井壁破裂修复治理技术及效果

井壁破裂是煤矿立井中的常见问题,严重威胁着井筒自身及提升装备运行的安全。针对郭屯煤矿主井C70高强混凝土井壁破裂现象,在分析破坏机理的基础上,采用“卸压槽”法进行修复加固,并对其中的破壁注浆、卸压槽设计和施工以及破裂井壁加固等关键技术进行了阐述,通过建立的在线监测系统对修复治理效果进行了验证。结果表明,“卸压槽”法可实现在不停产情况下对由表土层固结沉降引起的井壁破裂进行修复治理,且修复效果显著。研究成果可为同类破裂井壁修复治理的设计和施工提供参考。

GM(1,1)模型在井壁安全监测中的应用

为了对井壁安全进行合理评价,及时开展井壁的维护和治理工作,利用灰色系统理论的GM(1,1)模型,将监测到的附加应变数据视为灰色量,运用数列方法进行数据生成、拟合和预报。结合某矿实际监测数据进行预测分析,实践表明,该模型具有较高的拟合和预测精度,采用灰色预测方法对井壁附加应变进行预测是可行的。

双卸压槽法修复破裂井壁机理分析

介绍了深厚表土层竖井井壁破裂机理的研究现状,指出底部含水层疏水沉降是导致井壁破裂的主因,并通过理论分析和数值模拟,研究了双卸压槽法修复破裂井壁的机理。并将研究成果应用于山东某矿副井井壁的修复工程,实践表明效果良好,为井壁破裂治理提供了参考依据。

破除主井井壁在刘桥一矿的实践

刘桥一矿主井提升系统改造工程需破除主井井壁。该矿通过采取针对性措施,合理安排施工顺序、时间,使破除井壁工程进展顺利,并取得了较为理想的效果,为类似工程施工积累了丰富的经验。

乌兰副井破井壁施工马头门技术

乌兰煤矿副井马头门施工过程中,为使马头门井底车场等避开含水层,采取了先破除老井壁,再施工马头门的方式,实现了安全优质快速施工。