深竖井开凿提升悬吊系统设计与工程应用

在深竖井施工过程中,悬吊及其提升系统是制约竖井开凿速度及安全的关键。本溪思山岭铁矿新建副井深度为1503.9 m,断面净直径10 m,属大断面超深竖井。超深竖井开凿对于井筒悬吊提升系统提出更高要求。针对思山岭矿竖井施工,进行悬吊提升设计,解决超深竖井施工提升悬吊中的一些问题。

思山岭铁矿深井工作面预注浆技术

思山岭铁矿副井具有断面大、井筒深、水文地质条件复杂等特点。当井筒开挖至第五含水层(-576.55^-602.55 m)时,通过对竖井水文地质条件分析,选取合理的注浆参数及注浆材料对含水层进行超前注浆堵水,取得了良好的效果。工作面预注浆保证了竖井顺利通过含水层,加快了施工进度,同时也确保了施工的质量与安全,对相似水文地质条件的竖井开挖作业具有很好的参考价值。

爆破动载荷作用下支护结构的动态安全距离研究

地下洞库在开挖过程中,掘进爆破振动对围岩及支护工程的影响不容忽略。锦州地下洞库3北洞罐长934 m,基于地震波传播的空间效应,把3北洞罐分成3段,得出了各段的速度衰减规律。结果表明:洞罐前段衰减速率最快,中段次之,末端衰减最慢。按照新浇筑混凝土的爆破振动安全振速,确定了洞罐掘进在前段、中段和末端的安全距离,研究结果对其他洞罐支护安全距离的选择提供了理论依据。

壁后注浆技术在思山岭铁矿副井施工中的应用

鉴于思山岭铁矿副井穿过含水层,且施工过程中井壁淋水问题突出,为保证副井正常施工与安全,对淋水段进行壁后注浆。根据思山岭铁矿副井岩层赋存特征及淋水现状,确定采用深孔高压注浆。对注浆材料、注浆配置、注浆压力和注浆设备等进行了设计,并对注浆施工的注浆顺序、注浆过程及注浆结束标准进行了探讨。实践表明,采用壁后注浆能够有效地封堵地下含水层的涌水,还可以起到加固竖井井壁的作用。

思山岭铁矿深井多中段大断面马头门快速施工技术

马头门掘进一直是制约竖井施工的关键。针对思山岭铁矿1500m超深副井,设计有20个单侧马头门,1个双侧马头门,其马头门数量多,施工难度大;其中-560.3^-895m中段的6个单侧马头门采用掘出支一体化施工工艺,优化了施工工序,使单个马头门平均施工周期降为19d,比施工计划缩短6.5~10.2d,可为类似工程提供参考。

超重超大千米立井吊盘缩短升降时间的工程实践

针对目前超深竖井建设悬吊系统吊盘不平衡、钢丝绳受力不均、部分稳车出现溜车等,致使吊盘升降效率低下、存在安全隐患等问题;通过开发稳车集控系统、吊盘液压涨力自动平衡装置、稳车正反转检测防溜车系统等有效解决超重超大超深井凿井悬吊系统的稳定。在此基础上,建立稳车钢丝绳拉力天轮在线监控系统,同时监控吊盘载荷,实现超大吊盘平稳运转,充分发挥悬吊提运设备的效率,为超深竖井安全高效建设奠定基础。

山东金青顶矿区深部矿体开采诱发微震活动分析

随着金青顶矿区开采深度的增加,地应力值逐渐增大,造成巷道围岩破坏越来越严重,且具有一定的岩爆倾向性。为进一步探究金青顶矿区深部开采诱发岩体破裂失稳规律,在金青顶矿区深部建立矿山微震监测系统,连续实时采集井下微震活动信息,对-825 m中段Ⅴ号矿体11#试验采场开采活动进行连续监测,重点分析开采扰动下岩体破裂前累计视体积、能量指数和施密特数等微震参数的变化特征,得出当前矿体整体损伤程度较小,岩体破裂主要是由岩体开挖以及爆破振动引起。

金青顶矿区深部开采诱发岩爆倾向性分析

为探究金青顶矿深部开采地压显现的内因,预防岩爆动力灾害的发生,对金青顶矿区735m、825m和865m三个中段内典型岩石进行抗拉实验、抗压实验和加卸载实验。根据岩样的物理力学参数及应变曲线,提出了基于能量角度岩爆倾向判定依据。利用能量法、脆性系数法以及弹性指数法对各中段岩爆倾向和等级进行分析预测,得出此区域内均存在中等至强烈岩爆倾向。经过实地考察分析,揭示已发生的岩爆巷道属于诱导性岩爆。最后结合岩爆发生机理,提出多种有效防治岩爆的措施,对指导矿山安全生产及岩爆防治具有重要的现实意义。

基于岩体质量分级的破碎矿体采场结构参数确定

以四儿沟门金矿为工程依托,开展急倾斜薄到中厚矿体采场结构参数确定。通过对四儿沟门金矿1750中段进行地质调查、岩石力学实验,获得用于岩体质量分析所需的基本参数;应用岩体质量Q分级和Mathews稳定性图表法分析采场稳定性;基于Mathews稳定性图表法确定采场冒落的边界尺寸参数,为中深孔诱导冒落的采场结构参数确定提供理论依据。分析认为在采场高度保持36m不变的情况下,当采场长度为50m时两帮会发生塌落,而顶板则保持稳定,这些参数的确定为诱导冒落采矿技术的使用提供可能性。

基于岩体质量分级和三维激光数字测量的大型洞室稳定性分析

针对某大型洞室的稳定性分析问题,通过应用Q岩体稳定性分级及Mathews图表法,对洞室围岩体进行稳定性分级,并应用三维激光数字测量系统对不同稳定性区域进行量测,探测不同围岩体稳定性区冒落面积和冒落体积,在此基础上应用FLAC^(3D)动态分析不同围岩稳定等级,及其围岩应力-位移-塑性区分布空间状态,研究结果表明:该方法能够准确获取洞室三维形态、空间位置、围岩体冒落面积、冒落体积以及不同围岩稳定性等级、开挖过程塑性区分布空间状态,研究结果为大型洞室支护参数设计与优化提供了基础数据。