大直径回转钻机在竖井施工中的应用实例

以河北省昌黎县龙泰铁矿竖井工程为例,介绍了大直径回转钻机钻井法在竖井施工中的应用,并详细阐述了锁口、钻孔、井壁制作与安放、充填与固井等工艺过程。结果表明：在地质条件复杂、地下水含量丰富,尤其是存在着流砂层或巨厚卵石层等易塌陷等地质条件时,大直径回转钻机钻井法作为一种机械化程度高、施工进度快、工程造价低、安全可靠的施工方法,可以解决矿山竖井施工中的这些难题;同时,采用大直径回转钻机钻井法竖井施工,不会干扰地方、村民等正常的生活和生产活动,不受地层、地下水、地域、地方干扰等影响;与普通掘进法和冷冻法相比,该方法具有安全、高效、机械化作业程度高、适应性广泛、施工方便等优点,是值得推进的一种竖井施工成井方法。     

钢筋混凝土井壁冬季施工技术措施

矿山竖井钻井法施工中，钢筋混凝土井壁承受着较大的水土压力，对矿井的安全起着极为重要的作用。结合工程实际，阐述了钢筋混凝土井壁的冬季施工技术措施。     

竖井掘进机撑靴井壁土体极限承载力研究

竖井掘进机在土层中掘进时,如果撑靴井壁土体无法提供足够的承载力,会产生撑靴推进反力不足、掘进机姿态难以控制等问题,严重时甚至导致井壁失稳,因此需要研究撑靴作用下井壁土体的极限承载力。以国内研制的首台矿山型竖井掘进机为依托,采用数值模拟方法对掘进过程中撑靴侧壁土体的受力和变形进行分析,确定撑靴作用下井壁土体的破坏模式为剪切滑移破坏。基于井壁土体破坏模式,假定破坏面为对数螺旋线和直线旋转曲面的组合,分析破坏面上的应力分布。采用土体塑性极限平衡法,推导竖井掘进机撑靴作用下井壁土体的极限承载力公式。将理论分析结果与数值模拟结果进行对比和分析,表明该公式的合理性。研究结果对于土层中竖井掘进机撑靴的设计及井壁稳定性的评估有重要的指导意义。     

钢井壁失稳原因浅析及预防

钻井法施工的一些开采年限较短、井深和井径较小的竖井中,有时采用钢井壁作为永久支护,但是相对于钢筋混凝土井壁,钢井壁在使用过程中极易发生屈曲变形,甚至导致井简破坏,使用中应引起高度的重视。结合工程实例,对钢井壁失稳时的临界应力、影响因素进行了分析,并提出了相应的预防措施。     

竖井中导井一次爆破成井法的研究与应用

本文以某水利工程闸门井竖井开挖为例,中导井开挖尺寸2 m×2 m,通过实践总结研究,介绍了竖井中导井施工开挖的一种新方法——中导井一次爆破成井法,着重介绍了中导井如何一次爆破贯通的技术措施。本工法采用中导井一次爆破成井和竖井周边扩挖相结合。开挖方法采用深孔爆破法,通过爆破方案设计、施工前准备、机械钻孔、装药、联线、爆破、炮后安全检查等工艺,先对中导井进行一次爆破开挖成型,再对竖井周边岩体自上而下采用浅孔多循环爆破扩挖成型,最终形成竖井中导井。     

瞬变电磁法在工程地质勘察中的应用

用瞬变电磁法在黄石市某矿主竖井建设地段查明了地表到地下100m的岩洞、构造破碎带、断裂带,并利用这些资料讨论了洞的成因及其与断裂破碎带的关系.圆满地完成了矿方提出的地质任务.     

超大直径工程井钻井垂直度控制工艺技术

介绍了机械钻井法施工矿山竖井中,直径8.3 m、深度286 m条件下钻井施工井筒垂直度控制工艺技术,主要包括增加粗径钻具重力控制和安设导向器控制钻井垂直度以及钻井垂直度的测量等关键工艺技术措施。     

超大直径、巨厚漂卵石地层钻井泥浆护壁洗井工艺技术

介绍了采用机械钻井法施工Φ8.3 m、深度286 m（其中漂卵砾石层厚度251 m）矿山竖井的钻井泥浆护壁洗井技术,主要包括钻井泥浆的配制、不同地层条件下泥浆性能参数的选择、调整以及钻井泥浆的净化、洗井等工艺技术措施。     

热熔法井壁加固技术研究

井壁失稳是钻井过程中普通存在、并一直困扰钻井界的一个技术难题。采用传统井口下入套管法能够可靠隔离失稳坍塌孔壁,但同时也存在众多不足：如井径缩小、费时费力、增加成本和工期,并可能导致孔内事故。为了寻求一种简单可靠、快速有效支护坍塌井段,同时又不缩小井眼口径的方法,项目组致力于研究一种新型热熔法井壁加固技术,该方法通过发热体把颗粒状热熔材料加热熔化后挤入井壁裂隙中,将破碎岩块粘结起来达到加固井壁的目的。论文详细阐述了发热体的设计、热熔材料的选型以及室内对设计的人工模拟井壁的加固试验。研究表明：该法切实可行,井壁加固效果明显。     

地铁竖井施工过程中周边环境响应分析

为明晰地铁竖井施工过程中周边场地的响应,减少地铁施工风险,以长春地铁1号线自由大路车站竖井工程为背景,采用有限元软件对竖井周围场地及邻近建筑物沉降进行数值模拟。探讨了倒挂井壁法竖井施工过程中周围场地地表变形特点和机理,分析了工程中隔离排桩的作用。研究表明:衬砌水平变形与井底隆起变形是竖井开挖引起周围地层变形移动的主要原因;设置的隔离排桩阻断了上部地基的变形传递,降低了竖井开挖施工对周边建筑物地基的累积沉降及差异沉降量的影响。最后,对隔离排桩桩长设置进行了探讨。研究成果对类似相关工程的设计与施工具有借鉴意义。     

钻井法施工大口径钢壁立井施工工艺

钻井法施工大口径钢壁立井因施工周期短、建井成本低、安全性能高等优点为小型国有企业、乡镇、集体、私营和个体企业的发展提供了重要支撑,但至今为止对钻井法施工大口径钢壁立井施工工艺的研究明显滞后于市场发展的要求,为探索解决这一问题,结合工程实例,从埋设井口定位管—锁口—泥浆循环系统—安装设备—钻孔—扩孔—洗井—下井筒—注浆止水（固井）—排浆—检查固井效果等方面介绍了钻井法施工大口径钢壁立井施工工艺。     

钻孔导井法施工竖井在呷村矿溜矿井的应用

竖井传统施工方法进度慢,施工难度大,成本高。当其有下部通道时,选择钻孔导井法施工,则可以大大缩短工期,降低成本,具有明显的优越性。以呷村矿山溜井工程实践为例,探讨了钻机导井法施工竖井的关键工艺。     

抗动压井壁结构型式的模拟优化研究

安阳鑫龙矿业有限责任公司根据公司发展规划,对现有矿井进行全面技术改造和矿区扩建,计划在采动影响范围内建设一个新的风井。运用Flac3D数值模拟软件对不同结构形式的井壁(素混凝土、钢筋混凝土、井壁外侧加垫层的复合井壁、井壁内加垫块的复合井壁)进行模拟比较,同时研究不同垫块位置(刚度),进行模拟比较。得出井壁内加垫块的井壁结构较好、垫块位置(刚度)对井壁受力影响较小的结论。     

河北省某铁矿竖井井筒漏水治理

河北省某铁矿竖井采用钻井法施工，拆除井筒钢护壁后出现井筒漏水。先后采用井内填土、井底注浆，横向钻孔、壁后注浆，砌筑混凝土止浆墙等治理措施，最终达到了止漏的目的。     

深厚松散地层泄压槽治理井筒破坏判据及其与地下水水位关系

为了解决深厚松散地层预防性治理后竖井井筒缺乏破坏判据问题,用数值极限应变方法分析井筒应变值的变化情况,将井筒中达到极限应变值的单元环向贯通,计算不收敛作为井筒整体破坏判别标准。分别建立了带卸压槽和无卸压槽井筒的数值计算模型,得出地下水水位下降诱发的井筒和周围岩土体的极限应变值。结果表明,井筒周围砂土层先于井筒在181~183 m发生破坏：若地下水水位下降27 m,无泄压槽井筒在181~182 m发生破坏;若地下水水位下降38 m,带卸压槽井筒在182~183 m发生破坏。目前地下水水位下降为20 m,井筒处于安全状态。数值计算卸压槽压缩量与实际监测值一致。     

大直径竖井灌浆提升系统

安徽琅琊山抽水蓄能电站调压竖井井深70 m,外径20 m,内径18.6 m。利用吊盘、吊笼、卷扬机建立灌浆提升系统,完成井身段固结灌浆。通过优化施工方案、合理组织施工、建立完善的规章制度、加强职工职业培训、严格执行施工安全技术措施,圆满地完成了灌浆施工任务。     

基于多元统计的竖井井壁安全评价模型研究

竖井井壁在复杂应力条件下的非采动破坏严重威胁着矿井的生产安全,如何准确、快捷评价其安全性一直是相关研究者们的关注重点。通过建立考虑应力-渗流-温度三场耦合的竖井井壁计算模型,结合正交试验设计原理和多元统计法,研究了大直径竖井井壁在非采动情况下的主要破坏形式,找到了主要影响因素。建立了一种安全性评价模型用于快速简捷地对工程对象进行预测和评估,可对井壁监测方案提供参考。最后利用文中方法对温家庄铁矿竖井工程进行了分析,验证了安全评价模型的可行性。     

超浅层顶管工作井建井技术

在顶管施工中,千斤顶的支座需要巨大的反力支持,这些反力是由工作井的侧壁以及壁后土体提供的。对于超浅层顶管工作井,由于侧壁后土体高差小,提供的反力有限,这就成为超浅层顶管工作井设计施工的一个难点。以实际工程为例,详细介绍了超浅层顶管工作井施工工艺,其中包括预注浆加固、环梁施工方法以及逆作法的施工要点等。     

采用空气潜孔锤钻进技术在井筒内施工泄水孔实践

袁店一井煤矿风井井筒基岩段施工中遇工作面大量涌水,排水能力无法满足掘砌需要。为保证井筒掘砌施工安全,提出施工钻孔直达风巷的方法进行快速泄水,但已无法进行传统泥浆钻进。通过采用长距离悬空钻杆结合空气潜孔锤钻进技术以及孔口管的安装等施工工艺和措施,有效解决了岩粉上返、水压过大、钻杆摆动等施工技术难题,快速地完成了泄水孔的施工,成功将井筒基岩段涌水排入井下水仓,从而确保了井筒的安全和快速施工。