安新煤田深部超厚富含水软弱砂砾岩地层立井施工防治水技术浅析

目前,国内通过不稳定岩层和含水层时,其施工方法有沉井法、钻井法、冻结法、帐幕法和表土注浆法等,这些施工方法的使用将大大延长建井施工工期,增加建井成本。而华亭煤业大柳矿井为了降低投资,缩短建井工期,对超厚富含水软弱砂砾岩地层井筒施工决定采用普通凿井综合防治水方法,安全顺利地通过了下白垩统志丹群第一组砂砾岩孔隙裂隙承压含水层,从而为同类地层立井施工防治水技术的研究提供了参考依据,具有重大的现实意义。     

条栅式液压限载闸门的设计与应用

通过对立井提升装载系统结构的分析和研究,自行设计出条栅式液压限载闸门,并进行了安装、改进和调试,解决了立井箕斗装载超重对立井提升机造成不良影响的问题,有力促进了区域瓦斯治理工作。     

立井中深孔光爆缓冲击爆破技术的应用

通过使用光爆缓冲击中深孔爆破技术,有效地解决了立井掘进轮廓不平整、超欠挖尺寸大、掘进速度慢、易片邦、硬砂岩易震裂围岩增大水量等问题,为快速、安全、高质量的立井掘进探索了一条有效途径。     

立井井壁热应力分析

本文分析了温差引起的热应力及其对井筒受力的影响,得出的结论可用于煤矿井壁稳定性分析,为矿井的安全生产提供保障,从而避免重大的经济损失。     

煤矿立井玻璃钢复合材料罐道的研究

针对煤矿立井井筒装备腐蚀严重的现状，研究开发了一种新型的玻璃钢复合材料罐道，该罐道采用一种经改性后的具有抗静电、阻燃、耐磨损的玻璃钢，部分地取代了钢材。对这种罐道的耐腐蚀特性、耐磨损特性、玻璃钢与钢材层合面纵向抗剪性能等进行了研究。试验和分析表明，玻璃钢复合材料罐道中，玻璃钢与钢材能协调工作，其耐腐蚀性能满足煤矿井筒使用要求，耐腐蚀寿命与耐磨损寿命同步，均能达到30年以上。     

深立井基岩段井壁地压应力研究

揭示深立井及超深立井基岩段井壁地压应力的理论分析方法,为基岩段立井井壁的优化设计奠定基础。首先将立井基岩段井筒及围岩均按照轴对称受力状况建立力学模型,依据井筒开挖前后围岩受力状态的分析,通过围岩内表面与井筒外壁环向或径向应变相等原理,然后依据轴对称原理、弹性理论、静不定问题的求解方法等理论,求解出基岩段井壁地压应力的分布规律。所举算例得到的结果较为充分地反应了井壁中地压应力在井壁结构设计中的作用。其结果对深立井井壁结构的优化设计具有极为重要的指导作用。     

矿山立井井壁的变形预测模型

为对矿山立井井壁的受力变形情况进行合理预测分析,保证井筒施工过程安全可靠,及时调整施工方案,优化井筒设计;以鸟山矿为例,采用对井壁混凝土应力变化情况进行现场监测的方法,结合钢筋混凝土弹性理论,把井壁作为空间受力问题,以弹性理论的井壁破坏预测模型为基础,运用Matlab软件对监测数据进行拟合处理,得到了井壁破坏预测的数学模型,进而对井壁的受力变形情况进行了预测分析.结果表明:该预测结果与工程实际观测数据相吻合,解决了井壁突然破裂而无明显预兆的难题,降低了矿井井壁破裂所造成的经济损失及人员伤亡,为其它矿井建设积累了经验.     

井内坠物运动分析

分析了井内坠物发生的原因，给出了坠物在井内受阻时的运动方程及影响规律。计算了坠物下落速度、加速度和坠落力。为立井延深保护设施的设计提供了科学依据。     

用分层嵌套遗传算法求解立井施工机械化最优配套方案

煤矿立井施工机械化最优配套方案的数学模型,属于混合整数非线性规划问题,变量多,参数复杂,难以用一般的优化方法进行求解。本文偿试用分层嵌套遗传算法进行求解,取得了较为理想的效果。     

冻结管断裂位置的确定

立井冻结法施工中,冻结管因受到冻结压力、弯曲应力及摩擦力等力的作用,经常会发生冻结管破裂、透水淹井等事故。为了解决这类问题,依据经典力学的基本理论,通过对冻结管的受力分析,建立了冻结管的强度准则,找出了冻结管最可能发生断裂的理论位置,并举例说明了该理论的正确性和适用性,对工程设计及施工现场具有较大的指导意义。