检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭科学技术 2015年第3期43卷 13-16页

作者：叶玉西天地科技建井研究院北京100013 煤矿深井建设技术国家工程实验室北京100013

为了准确判断伊犁一矿副井冻结工程冻结壁出水位置,对主冻结孔的冻结器内纵向进行测温,根据冻结孔停冻后单根冻土柱导热规律,建立了瞬时停冻后冻土圆柱内冻结温度场分布的数学计算模型;通过冻结器内纵向测温数据,获得了新疆伊犁一矿副... 详细信息

为了准确判断伊犁一矿副井冻结工程冻结壁出水位置,对主冻结孔的冻结器内纵向进行测温,根据冻结孔停冻后单根冻土柱导热规律,建立了瞬时停冻后冻土圆柱内冻结温度场分布的数学计算模型;通过冻结器内纵向测温数据,获得了新疆伊犁一矿副井主冻结孔各冻结器内纵向温度分布规律,借助Maple数学计算软件对伊犁一矿副井主冻结孔各冻结器内纵向温度数据进行了分析,从而准确判定了冻结壁出水位置,为冻结壁出水事故处理提供了科学依据。

关键词：冻结施工温度场冻结器测温冻结壁出水位置

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白垩系地层冻结管散热系数初步探讨

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煤炭技术 2015年第8期34卷 84-85页

作者：刘晓敏天地科技建井研究院北京100013 煤矿深井建设技术国家工程实验室北京100013

通过对大海则煤矿3个井筒的实测数据进行分析,研究了该地区白垩系地层冻结管散热系数的变化规律,得到白垩系地层中冻结管散热系数要大于东部地区;在冻结初期,单孔盐水流量对冻结管散热系数影响较大,可以适当增大单孔盐水流量,以实现地... 详细信息

通过对大海则煤矿3个井筒的实测数据进行分析,研究了该地区白垩系地层冻结管散热系数的变化规律,得到白垩系地层中冻结管散热系数要大于东部地区;在冻结初期,单孔盐水流量对冻结管散热系数影响较大,可以适当增大单孔盐水流量,以实现地层与冻结管之间的快速热交换。

关键词：白垩系散热系数单孔盐水流量盐水温度

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基于有限元法的冻结温度场反演分析及预测

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煤炭技术 2014年第8期33卷 98-100页

作者：叶玉西李宁天地科技建井研究院北京100013 煤矿深井建设技术国家工程实验室北京100013

介绍了基于平面有限元模型的冻结温度场数值反演及模拟方法,考虑冻结孔实际偏斜和测温孔实测温度数据,进行冻结温度场反演和预测研究。得到模拟计算结果与冻结工程中测温孔温度实测值有较好的一致性,说明冻结计算温度场分布规律有较高... 详细信息

介绍了基于平面有限元模型的冻结温度场数值反演及模拟方法,考虑冻结孔实际偏斜和测温孔实测温度数据,进行冻结温度场反演和预测研究。得到模拟计算结果与冻结工程中测温孔温度实测值有较好的一致性,说明冻结计算温度场分布规律有较高的精度。

关键词：冻结法有限元法冻结温度场

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矿山竖井掘进机凿井工艺及技术参数

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煤炭科学技术 2014年第12期42卷 79-83页

作者：刘志强北京科技大学北京100083 煤矿深井建设国家工程实验室北京100013

通过分析国内外普通凿井、机械破岩为核心的钻井法、竖井掘进机钻井技术的发展,研究提出我国竖井掘进机凿井工艺,即反井钻机钻进导井,竖井掘进机扩大成井,破碎岩石通过导溜进入井下巷道运输。经分析提出采用专用井架提升钻杆实现竖井掘... 详细信息

通过分析国内外普通凿井、机械破岩为核心的钻井法、竖井掘进机钻井技术的发展,研究提出我国竖井掘进机凿井工艺,即反井钻机钻进导井,竖井掘进机扩大成井,破碎岩石通过导溜进入井下巷道运输。经分析提出采用专用井架提升钻杆实现竖井掘进机上提下放,并通过钻杆悬吊电缆、风水管路,提供竖井掘进机工作所需电力、水源,专用多功能吊盘实现破岩掘进和支护平行作业,通过钻头结构优化设计,采用井架、钻杆一次从井筒内将竖井掘进机直接提吊出井,解决设备井下拆卸难题。同时根据竖井掘进机采用滚刀破岩,依照适应的地层条件、工程条件,在合理的钻进速度基础上,确定了破碎岩石所需钻压和转速、功率、支撑力等参数,为竖井掘进机整机结构设计提供参考。

关键词：竖井掘进机凿井工艺导井钻进滚刀破岩

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深部矿产资源开采矿井建设模式及其关键技术

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煤炭学报 2021年第3期46卷 826-845页

作者：刘志强宋朝阳纪洪广刘书杰谭杰程守业宁方波北京中煤矿山工程有限公司北京100013 煤矿深井建设技术国家工程实验室北京100013 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083

深部矿产资源开采是我国资源持续供给和保障经济高速发展的重要物质支撑,井巷工程作为进入深部开采的安全通道是进入深部开采的咽喉,因此,深部矿井建设关键技术是实现深部矿产资源开采的重要技术支撑。基于深部矿产开采矿井工程设计与... 详细信息

深部矿产资源开采是我国资源持续供给和保障经济高速发展的重要物质支撑,井巷工程作为进入深部开采的安全通道是进入深部开采的咽喉,因此,深部矿井建设关键技术是实现深部矿产资源开采的重要技术支撑。基于深部矿产开采矿井工程设计与装备制造先行的理念,深部矿井建设模式、优化设计与理论、矿井建设技术与智能装备、智能监控技术体系、矿井建设与生态环境互馈等方面亟待取得突破。系统分析了矿井赋存地质条件探查、数据融合反演与透明化重构技术及其亟待攻克的科学问题;梳理了深部矿井井巷优化设计方法、建设模式、建井提运装备的发展现状和面临的难题;基于深部井巷围岩"应力调控-改性-支护"理念,提出了围岩应力调控技术,地面预注浆加固、抗渗、降-隔-保温技术等围岩改性技术,以及矿井工程支护结构等围岩控制理论与及其关键技术;提出了深井智能掘进装备与智能控制系统研发体系,梳理了机械破岩掘进装备制造与发展趋势,从高效破岩与排渣、装备构成与空间优化、精确智能钻井控制3个方面分析了上排渣竖井掘进机设计与制造亟需攻克的科学问题与技术难题;围绕破岩掘进复杂工序智能监控、围岩与井壁结构稳定智能监控、井筒内运行设备智能监控,提出了深部矿井全生命周期智能监控系统与关键技术体系。基于以上深部矿井开拓模式的优化设计、建井装备及其相应关键技术工艺的深入思考和分析,有望为深部矿井安全高效绿色建设提供解决思路。

关键词：矿井建设智能化围岩支护注浆掘进风险监控

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千米级竖井全断面科学钻进装备与关键技术分析

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煤炭学报 2020年第11期45卷 3645-3656页

作者：刘志强宋朝阳程守业纪洪广谭杰荆国业北京中煤矿山工程有限公司北京100013 煤矿深井建设技术国家工程实验室北京100013 北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

千米级竖井全断面钻进技术是我国深地开发的重要技术支撑。围绕机械高效破岩与智能安全钻进这一主题,阐述了机械破岩钻井装备和无人化钻井的研究进展,梳理得出以竖井钻机、竖井掘进机和反井钻机3种钻机构成的机械破岩科学钻井技术、工... 详细信息

千米级竖井全断面钻进技术是我国深地开发的重要技术支撑。围绕机械高效破岩与智能安全钻进这一主题,阐述了机械破岩钻井装备和无人化钻井的研究进展,梳理得出以竖井钻机、竖井掘进机和反井钻机3种钻机构成的机械破岩科学钻井技术、工艺及装备体系,并凝练出竖井全断面科学钻进过程中破岩、排渣、智能监控、支护和辅助钻进5项核心技术及其涵盖的12项关键技术;提出千米级竖井全断面机械破岩钻井需要攻克的关键技术问题与科学问题。针对深部高应力、高岩温和高水压条件下岩石强流变、强扰动等特点,以破岩与围岩控制技术、高效排渣技术、装备钻进与支撑技术的“三位一体”协同控制为核心,将重点攻克:①深部破岩机理和井帮围岩控制理论研究,以及辅助机械破岩的高效破岩技术;②多相流流动理论研究,优化多相比、提升高度、多相流速等参数,建立低能耗高效循环排渣模式;③围岩智能感知、判识与精准钻进轨迹的智能化控制理论研究,开发深部地层钻进多信息融合的钻机自适应钻进技术。为解决机械破岩、多相流循环排渣、钻井智能推进3者之间的协调性和匹配性问题,从基础理论分析、装备性能、工艺研究3个方面,构建了机械破岩科学钻井参数动态优化设计体系,基于以上机械化全断面钻井技术和装备现有条件和尚待攻克难题的梳理,为国家千米级竖井全断面钻进成套技术与装备的开发与升级提供借鉴。

关键词：千米级竖井破岩理论竖井钻井竖井钻机反井钻机竖井掘进机

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煤矿井孔钻进技术及发展

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煤炭科学技术 2018年第4期46卷 7-15页

作者：刘志强煤炭科学研究总院建井研究院北京100013 煤矿深井建设技术国家工程实验室北京100013

针对井孔施工对于矿井建设、开拓准备和煤炭开采的安全及效率的重要性,对煤矿的井筒和钻孔进行了分类,将人员能够下井施工的定义为井或井筒,将只能采用机械钻进的定义为孔。根据钻孔的不同用途分为勘探、爆破、工程、工程辅助、安全及... 详细信息

针对井孔施工对于矿井建设、开拓准备和煤炭开采的安全及效率的重要性,对煤矿的井筒和钻孔进行了分类,将人员能够下井施工的定义为井或井筒,将只能采用机械钻进的定义为孔。根据钻孔的不同用途分为勘探、爆破、工程、工程辅助、安全及抢险等类型,对井孔的钻进破岩、排渣、临时支护、永久支护以及偏斜控制等工艺进行分析,论述了冲击、刮削、截割和挤压等不同的破岩方法及适用条件,各种类型的排渣方式、泥浆护壁及跟管钻进等临时支护,套管及井壁等永久支护形式及安装方法,对于大直径井筒钻进采用的钟摆降斜,小直径钻孔的钻孔随钻测量及螺杆钻具纠偏等作了说明。从破岩方式变革、智能轨迹控制、无人化钻井装备及柔性能量传递技术等方面,提出了钻进技术发展方向。

关键词：井孔钻进井孔分类偏斜控制岩石破碎井帮稳定性

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三软煤层复合顶板巷道控制技术研究

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煤炭科学技术 2020年第11期48卷 121-128页

作者：徐燕飞徐翀陈永春安士凯毕波煤矿生态环境保护国家工程实验室安徽淮南232001 煤炭开采国家工程技术研究院安徽淮南232001

为解决淮南矿区三软煤层复合顶板巷道锚杆支护过程中存在的局部支护结构变形、损伤以及巷道破坏等工程问题,采用现场测试、理论分析、数值模拟、工程验证的研究方法,分析了三软煤层复合顶板巷道锚杆支护失效原因和围岩控制机理,指出淮... 详细信息

为解决淮南矿区三软煤层复合顶板巷道锚杆支护过程中存在的局部支护结构变形、损伤以及巷道破坏等工程问题,采用现场测试、理论分析、数值模拟、工程验证的研究方法,分析了三软煤层复合顶板巷道锚杆支护失效原因和围岩控制机理,指出淮南矿区为实现锚杆支护对三软煤层复合顶板巷道的稳定控制,在锚杆支护设计和管理上应注重以下4方面:①利用合理长度的锚杆和支护附件构建起围岩浅部的“压力拱”结构;②使锚索深入围岩内部稳定岩层,在深部有效发挥“悬吊”作用;③加强对巷道薄弱部位的支护;④设计合理的施工参数,协调围岩体和支护体变形。以顾桥煤矿13-1三软煤层复合顶板巷道锚杆支护为工程背景,在锚杆支护控制运用理论方面,基于新奥法动态信息化施工过程指导思想,构建了由设计、施工、监测、评价、优化环节构成的三软煤层复合顶板巷道控制技术体系;在锚杆支护参数选择方面,从初始参数设计、参数检验、现场参数适时调整、薄弱部位强化等环节出发,确立了锚杆参数动态管理方法,在锚杆施工管理方面,从施工质量标准化体系建设和支护安全措施保障入手,构建了锚杆施工管理保障技术;在锚杆支护系统可靠性分析方面,引入一次二阶矩JC法,从锚杆锚固力和承载力2项指标出发,分析了锚杆支护结构的可靠性;基于对支护薄弱环节结构可靠性提高的考虑,对原支护方案进行了优化;获得了淮南矿区三软煤层复合顶板巷道锚杆支护结构可靠指标β值取1.0~1.5为宜。

关键词：三软煤层复合顶板巷道控制可靠性锚杆支护

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竖井掘进机凿井技术及装备研究

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中国矿业 2017年第5期26卷 137-141,172页

作者：刘志强煤炭科学研究总院建井研究分院北京100013 煤矿深井建设国家工程实验室北京100013

在对矿山井筒向深部发展、普通凿井法下井作业人员多与安全事故频发、钻井凿井法仅适合冲积层为主的地层条件、隧道掘进机与反井钻机等机械破岩技术及装备发展迅速等分析的基础上,结合国家"十二五"科技发展规划,提出和进行了... 详细信息

在对矿山井筒向深部发展、普通凿井法下井作业人员多与安全事故频发、钻井凿井法仅适合冲积层为主的地层条件、隧道掘进机与反井钻机等机械破岩技术及装备发展迅速等分析的基础上,结合国家"十二五"科技发展规划,提出和进行了矿山竖井掘进机研制及机械破岩凿井新工艺研究。针对有导孔竖井掘进机的特点,研发了机械破岩竖井掘进机凿井工艺,给出了主要技术参数,确定了竖井掘进机推进、旋转、支撑、破岩等主体结构型式、电液伺服系统控制方法以及加工制造工艺,分析了竖井掘进机、吊盘、提升等系统在井筒的空间布置。研究成果将为竖井掘进机的试验与应用打下坚实的基础。

关键词：矿山井筒竖井掘进机凿井工艺机械破岩

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中主应力系数影响下的冻结砂土损伤本构模型

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煤田地质与勘探 2020年第5期48卷 130-136页

作者：麻世垄姚兆明刘爽潘旋煤矿深井建设技术国家工程实验室安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

人工冻结法是饱水砂层开挖过程中常用的止水和临时支护方法,通过冻土损伤特性研究为冻土力学特性和冻结体稳定性分析奠定基础。为研究冻结砂土的损伤力学特性,在–5℃下进行了不同中主应力系数的冻结砂土三维室内试验。从冻土微元破坏服... 详细信息

人工冻结法是饱水砂层开挖过程中常用的止水和临时支护方法,通过冻土损伤特性研究为冻土力学特性和冻结体稳定性分析奠定基础。为研究冻结砂土的损伤力学特性,在–5℃下进行了不同中主应力系数的冻结砂土三维室内试验。从冻土微元破坏服从Weibull随机分布的特点出发,将Drucker-Prager强度准则作为冻土微元统计分布变量,利用应变等价性假说,建立了三维应力状态下冻结砂土损伤本构模型;在此基础上,讨论模型参数F0与m和中主应力系数的关系,对模型参数进行合理修正,建立中主应力系数影响下的冻结砂土损伤本构模型,并与试验结果进行对比。分析结果表明:参数F0和m随着中主应力系数的增大呈现先减小后增大的趋势;参数F0反映了冻结砂土的强度特性,参数m代表了冻结砂土的延性及脆性特征,考虑中主应力系数影响的冻结砂土损伤本构模型能很好地模拟冻结砂土应力–应变全过程曲线。研究成果为人工冻结法工程设计提供一定的理论依据。

关键词：三轴应力状态中主应力系数 Drucker-Prager准则 Weibull分布损伤本构模型

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