浅析深立井施工技术发展趋势
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浅谈深基坑支护技术的现状及发展前景摘要:随着城市化的发展,地上地下可利用空间逐渐缩小,城市基坑工程往纵深发展,如何保证基坑工程的稳定是安全的关键。
文章通过对各种支护方法的研究,浅谈深基坑基坑支护技术现状及发展前景。
关键词:深基坑;基坑支护;现状;安全近年来,随着社会经济的发展城市化进程的加快,我国城市化建设日新月异。
高层、超高层建筑、城市轨道交通以及大型地下公共设施等迅速崛起,涌现出了大量的深基坑工程及地下工程,虽然我们在深基坑开挖和支护技术方积累了丰富的设计和施工经验,新技术、新结构、新工艺也不断涌现,但是现在的城市面临着建筑间距越来越小,传统支护技术无法实施的现象,给施工带来了很大的难度,给周边环境带来极大的威胁,因此要改变一成不变的施工方法,根据实际工况采用合理的支护措施尤为重要。
1.深基坑支护技术现场1.1基坑开挖基坑开挖的施工工艺一般为两种:放坡开挖和在支护体系下开挖。
放坡开挖既简单有经济,施工周期短,在一般条件下优先选用;但目前深基坑工程大多是在城市修建,基坑施工场地狭小,不完全具备放坡开挖条件,通常均采用有支护开挖。
1.2深基坑支护的结构类型传统的深基坑支护技术为钢板桩加井点降水,但是随着建设过程中基坑的深度及范围不断加大、有效利用的空间不断减小,支护技术逐渐成熟起来。
目前深基坑支护结构类型主要有悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内支撑支护结构、重力式挡土支护结构、土钉支护等。
(一)悬臂式支护结构悬臂式的支护结构指的是在结构中没有采取任何的支撑作用,而且仅仅运用增加基坑的深度提高建筑的稳定性,通过对地面超载、主动土压力的平衡,实现支护的结构。
悬臂式的支护结构主要能够分成板桩式结构和分离的排桩式结构,这种支护结构,其在地下的深度是关键问题。
在基坑之上的结构呈现的是悬臂的状态,所以,其支点的作用力是非常小的,因此,其与带有支撑的结构比较,这种结构需要具有比较大的弯矩。
所以,这种支护结构只能应用于土质条件比较好的条件下,而且开挖的深度不能太大。
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论我国深井快速建井综合技术[摘要]文章结合深井快速建井的几个代表性工程介绍钻井法和冻结法凿井技术在深井建设中的应用,探讨了深井建设中支护技术、通风降温技术、防治水技术、施工工艺与装备技术等问题。
[关键词]深井建井技术;千米立井;“三同时”;中图分类号:ts124.7 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)20-0541-011 国内发展现状近年来我国在深井开发建设中,先后完成了淄博唐口矿同一井场3个超千米井(筒)的建设,研究开发了邢台邢东矿深井“三同时”快速凿井新技术,都属国际深井建设的先进水平。
在巷道支护、深部动力灾害和深井降温等方面,通过引进国外先进技术,也取得了长足进步,但由于我国地质条件复杂,在解决深井快速建井技术上,还需结合我国的地层特点,深入系统的研究。
2 我国深井快速建井的几个代表性工程2.1 唐口千米立井淄博唐口矿井,位于山东省济宁市西侧,设计年生产能力300万t采用立井开拓,主、副、风3个超千米井筒,深度为1030m、1061m 和1045m,净直径为7.5 m、7.0 m和6.0 m,布置在同一工业广场内。
井筒穿过冲积层210 m,主要由粘土、砂质粘土及砂层组成,基岩属侏罗系和部分二叠系岩层,基岩段共有6个含水层,预计涌水量分别为122.9 m3/h, 623.41 m3/h和223.98 m3/h(表1)。
唐口矿主、副、风井筒分别于2002年4月、2002年1月和2001年10月正式开工,表土段采用冻结法施工,掘进用hz-6型中心回转抓岩机直接破土装罐,辅以人工铁锹、g11风镐挖掘和刷帮。
冻结基岩采用钻爆法施工, fjd-6.7或fjd-6a型伞钻打眼,中深孔光面爆破, t220中威力低温防冻水胶炸药, 1~5段毫秒延期电磁雷管,专用地面高频发爆器引爆。
冻结段外壁施工采用短段掘砌,段高3.6m(风井)和4.0m(主、副井),砌壁模板为: mjy-3.6/8.6 (主井);冻结段内壁施工从下往上套砌。
浅谈井下作业技术的现状及发展摘要:井下作业技术,是一项重要的工程技术手段,近年来为油气田勘探和开发做出了重要贡献。
但是,随着勘探开发的不断深入,开发要实现高效益的目标,对井下作业技术提出了新的更高要求。
本文介绍了井下作业技术的国内外发展现状,以及井下作业技术的发展趋势和前景,对于井下作业具有较好的指导意义。
关键词:井下作业技术现状发展一、引言井下作业是以提高采油速度和最终采收率为目的,根据油田调整、改造、完善、挖潜需要,按照工艺设计要求,利用一套地面和井下设备、工具,对油水井采取的各种井下技术措施的工艺技术。
近年来,国外形成了一些先进成熟的井下作业技术,并广泛应用于现场。
国内各油田采取引进、自主研发等方式,也在现场应用了一些井下作业新技术,但与国外相比还有一定差距,需要加快研发尽快完善。
随着井下作业复杂性增加以及对井下作业效益及安全性要求的不断提高,井下作业技术发展已经非常迫切,同时也对井下作业的发展提出了新的要求。
二、井下作业技术的现状1.国外发展现状1.1压裂酸化技术近年来,国外推出了许多压裂新工艺和新材料,大幅降低了油气藏开发成本,提高了采收率。
斯伦贝谢的连续油管压裂技术,一次起下作业实现多层和选择性压裂,可大幅提高油气产量,缩短作业时间。
美国重复压裂技术,成功率达到70-80%,许多井压裂达到4次之多。
光纤辅助压裂技术,通过含有压裂液的光纤网络提供机械方法运送、悬浮和置放支撑剂,有效避免支撑剂的返排和沉淀。
无聚合物压裂液,需返排,对岩心渗透率污染程度小,初始流量比使用胍胶压裂井多9-27%,在加拿大阿尔伯塔等油田广泛应用。
1.2试油测试技术试油测试技术主要包括地层测试、射孔、排液及压力恢复、数据采集、分析解释等方面。
地层测试技术已形成射孔+测压+排液+措施四联作工艺技术,油管传输射孔(TCP)+地层测试(DST)+喷射泵(JET)三联作工艺技术,油管传输射孔(TCP)+地层测试(DST)+电子压力计地面直读测试(DYD)三联作工艺技术,无电缆电磁波数据传输测试工艺等,可缩短试油周期、降低成本。
浅谈国内外深基坑支护技术的现状及进展摘要:众所周知,房屋建筑工程深基坑支护施工是建设工程当中的重大危险源之一,因此,在房屋建筑工程施工中,深基坑支护施工往往都被作为一项最为重要的安全控制点来进行重点关注,并在其施工全过程中都被予以重点监控。
本文结合自身实践就国内外深基坑支护的现状实时分析,其中不足之处,希望同行多加指正。
关键词:深基坑支护;施工技术现状;进展分析1深基坑支护的结构种类1.1 土钉墙支护土钉墙就是由天然土体通过利用土钉墙就地加固并且要与喷射砼面板相结合起来,这样就形成一个类似于重力挡墙,以此来进行抵抗墙后的土压力,从而确保开挖面的稳定。
土钉墙就是通过利用钻孔、插筋、注浆来进行设置,通常情况下,我们称其为砂浆锚杆,我们也可以直接打入角钢、粗钢筋,从而形成土钉。
我们在进行土钉墙支护时,往往都是利用自上而下进行开挖的方法进行分段的施工,分层开挖、分层稳定。
我们可以通过利用土钉、土体以及喷射混凝面层的共同工作,利用复合土体,从而起到支护的作用。
在基坑的方案以及土钉墙方案采用之前,我们要充分的熟悉和掌握基坑周边的情况,并结合相应的环境状态采取措施,避免土体变形所造成的危害。
1.2水泥土搅拌桩水泥搅拌桩和钢板桩复合,水泥搅拌桩与钻孔灌注桩复合,都是以水泥搅拌桩阻水,钢板桩或钻孔灌注桩挡土的结构。
水泥土搅拌桩由于快速、有效、经济的原因,而且没有振动和噪音,在软土地基处理中得到了广泛运用。
它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,利用搅拌机,就地将软土和固化剂强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基土强度和增大变形模量。
冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。
1.3 钻孔灌注桩灌注桩系就是指工程现场在通过机械钻孔、钢管挤土或者人力挖掘等一系列的手段在地基上中形成桩孔,并且将其内放置钢筋笼、灌注混凝土,从而形成桩,依照成孔方法不同,我们又可以将灌注桩分为以下几种:沉管灌注桩、钻孔灌注桩以及挖空灌注桩等这几类。
深井采矿的发展趋势
深井采矿的发展趋势如下:
1. 深入开发:随着浅层矿藏的逐渐枯竭,深井采矿已成为开发深层矿藏的重要方式。
深井采矿能够获得更丰富的矿产资源,满足人们对矿产的需求。
2. 自动化和智能化:深井采矿的环境复杂且危险,采矿工作的智能化和自动化将大大提高采矿效率和安全性。
例如,使用无人机进行地质勘探和巡查,使用自动化机器人进行矿物勘探和挖掘等。
3. 网络化和数字化:深井采矿中的设备和作业将通过网络相互连接,实现更高效的资源调度和作业管理。
同时,采用传感器、物联网和大数据技术对深井进行监测和分析,提高生产效率和安全性。
4. 环境友好型:深井采矿对环境的影响较大,未来的发展趋势将更加注重环境保护和可持续发展。
采用清洁能源替代传统能源、推进废弃物利用和再循环等将成为发展的重要方向。
5. 多元化矿产开发:深井开采不仅仅局限于煤炭和金属矿产,还将发展向其他矿产领域拓展,如石油、天然气、稀土等。
多元化开发将提高矿产资源的综合利用效率。
总之,深井采矿的发展趋势将是深入开发、自动化智能化、网络化数字化、环境友好型和多元化矿产开发。
这些趋势将带来更高效、安全、环保和可持续的深井采矿方式。
深井超深井钻井技术现状和发展趋势摘要:石油、天然气是重要的资源,促进了社会的发展,而在油气资源不断地消耗和储量不断减少的背景下,深部油气资源的勘探开采成为一项非常重要的工作,其中会应用深井超深井钻井技术,且技术应用时存在一定的难度。
随着开采技术的发展,相关勘探开采工作和技术不断进步,并朝着更好的方向发展。
基于此,分析和探究了深井超深井技术的现状与发展趋势。
关键词:深井;超深井;钻井技术;现状;发展趋势引言我国钻井技术起步较晚,但发展比较迅速,现阶段,我国的超深井钻井技术步入了世界先进行列。
相较于浅层油气开采工作,深层开采的难度更大,深井与超深井的钻挖所面对的地质环境更复杂,同时钻井提速是困扰其进行的一大问题。
怎样做好深井、超深井钻井技术的应用,提高钻井质量,开采出更丰富的油气资源,是现阶段相关业内人士十分关注的问题。
一、深井超深井钻井技术难点分析深井超深井钻井工程的施工相对比较复杂,工程的进行是基于科学技术理论的,同时应完善相关配套设备与技术,依靠对相关工程进行的实际情况进行分析总结,我们发现不同深井其在钻井时所面临的最为常见的问题有:高温高压所导致的泥浆性能不稳定、井壁稳定性差、地层硬度高影响机械钻速等问题。
当前,随着浅层油气资源开采工作的有序进行,剩余更多的工程项目其开采深度不断提高,难度更大,对于深井超深井技术的应用更为频繁。
钻井过程中,在其钻进至一定深度后,井斜控制难度更大,极易出现井斜角超标等情况,并对下部井段的安全钻进产生较大的不利影响,同最先的设计工作存在一定的差异。
一旦在深井段出现井斜角超标过大的情况,后期纠斜将面临更大的难度,为满足设计要求以及下部安全钻井的需求,还可能出现填井重钻的情况,必然会造成较大的损失,耗时费力[1]。
深井超深井钻井时,必然会面对高温高压的情况,这一环境条件下,会导致泥浆密度、流变性等性能产生变化,并对钻井安全产生较大的不利影响。
所以为保障钻井工作有序进行,还应做好泥浆抗高温高压性能的探究。
深基础工程的发展现状和趋势深基础工程是指建筑物或其他工程项目在施工前所需进行的针对地基的处理工程。
它是保证工程项目安全可靠的基础,直接影响着整个工程的质量和稳定性。
随着现代建筑工程的不断发展,深基础工程也在不断创新和进步。
本文将探讨深基础工程的发展现状和趋势。
深基础工程在过去几十年中取得了显著的进展。
传统的深基础工程主要包括桩基础、地下连续墙和框架基础等。
这些传统的深基础工程方法在一定程度上能满足建筑物的要求,但随着建筑物的高度和复杂度的增加,传统的深基础工程方法逐渐显示出其局限性。
因此,近年来,新型的深基础工程技术不断涌现,以满足高层建筑和特殊建筑物的需求。
深基础工程的发展趋势是越来越注重工程的可持续性和环境友好性。
传统的深基础工程方法往往需要大量的土方开挖和基础材料的使用,对环境造成一定的破坏。
因此,新型的深基础工程技术注重减少土方开挖的数量和使用环保材料。
例如,地下连续墙在施工过程中采用了先进的施工技术,减少了土方开挖的数量和对周围环境的影响。
此外,利用可再生能源和节能技术也成为深基础工程发展的趋势。
深基础工程的发展趋势是结合新兴技术进行创新。
随着科技的不断进步,新兴技术在深基础工程中的应用也越来越广泛。
例如,无人机技术可以在深基础工程的勘察和施工过程中提供高精度的数据和图像。
激光扫描技术可以用于对地下隐患的检测和评估。
智能监测系统可以实时监测深基础工程的变形和应力情况。
这些新兴技术的应用可以提高深基础工程的质量和效率,减少人力和物力的浪费。
深基础工程的发展还面临一些挑战。
首先是施工技术的不断更新和改进。
由于深基础工程的特殊性和复杂性,施工技术一直是深基础工程发展的瓶颈。
因此,需要不断研究和改进施工技术,提高施工效率和质量。
其次是深基础工程的监测和维护问题。
深基础工程施工后需要进行长期的监测和维护,以确保其安全和稳定。
因此,需要建立完善的监测和维护体系,及时发现和解决潜在问题。
深基础工程在不断创新和进步的同时,也面临着一些挑战。
深基础工程的发展现状和趋势深基础工程是指通过大规模土方开挖、填筑、加固、排水、护坡等工程措施,对地基进行改良和加固,以提高土地的承载能力、稳定性和耐久性的工程领域。
随着城市化进程的加快和建设规模的不断扩大,深基础工程在现代建设中的重要性不断凸显。
本文将从深基础工程的发展现状和趋势两个方面进行探讨。
深基础工程的发展现状主要表现在以下几个方面。
首先,深基础工程在城市化进程中发挥了重要作用。
随着城市规模的扩大和人口的增加,土地资源的利用越来越紧张,因此需要进行大规模的土地开发和建设。
深基础工程作为保障建筑物安全稳定的基础工程,为城市化进程提供了坚实的支撑。
其次,深基础工程的技术水平不断提高。
传统的地基处理方法,如挖土填方和简单的加固措施,已经不能满足现代建设的需求。
因此,针对不同的地质条件和工程需求,研究人员开发出了一系列新的深基础工程技术,如地下连续墙、地下室、桩基、悬挂墙等,这些新技术的应用大大提高了深基础工程的效率和质量。
再次,深基础工程在环境保护和可持续发展方面发挥了积极作用。
随着人们对环境保护意识的提高,深基础工程也逐渐注重对环境的保护和可持续发展。
例如,在土地开发过程中,人们采用了各种节能环保的技术和材料,如地热能利用、雨水收集利用等,以减少对自然资源的消耗和环境的破坏。
深基础工程的发展趋势主要表现在以下几个方面。
首先,随着城市规模的不断扩大和建设规模的不断增加,深基础工程将面临更大的挑战。
因此,人们需要进一步提高深基础工程的技术水平和质量控制能力,以确保工程的安全稳定。
其次,随着人们对环境保护的要求越来越高,深基础工程将更加注重环境保护和可持续发展。
例如,在土地开发过程中,人们将更加注重对土壤和水体的保护,采用更加环保的材料和技术。
再次,随着科技的不断进步,深基础工程将更加依赖于智能化和信息化技术。
例如,人们可以利用无人机和激光雷达等技术,对土地进行精确测量和监测,以提高施工效率和质量。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术【摘要】深井、超深井和复杂结构井钻井技术是石油工程领域的重要研究课题。
本文旨在探究这些钻井技术的发展现状、工艺特点、设备创新以及工程实践案例。
通过对深井和超深井的钻井技术进行分析,可以了解到其在油气勘探中的重要性和应用价值;而对复杂结构井的垂直钻井技术研究则有助于解决在地质复杂地区开采难题。
结合工程实践案例分析,可以总结出钻井技术的发展趋势和应用前景展望。
通过本文的研究,可以为深井、超深井和复杂结构井钻井技术的进一步发展提供一定的参考和借鉴。
【关键词】深井、超深井、复杂结构井、垂直钻井、技术探究、研究目的、研究意义、钻井工艺、钻井设备、工程实践、案例分析、技术发展趋势、应用前景、总结。
1. 引言1.1 探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术研究目的:深井、超深井和复杂结构井是当今石油工业开发中面临的重要挑战,钻井技术的发展将直接影响到钻井效率和成本控制。
本研究的目的在于探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术,提高钻井效率,降低钻井成本,减少钻井事故风险,促进石油工业的可持续发展。
研究意义:1.2 研究目的研究目的是为了深入探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术的原理和方法,提高钻井的效率和安全性。
通过对这些技术的研究,可以更好地了解地下岩层情况,准确预测油气资源分布,优化钻井设计方案,降低钻井风险,提高钻井成功率。
通过深入研究钻井工艺和设备创新,可以不断提升钻井技术水平,推动钻井行业的发展。
研究的目的是为了实现钻井领域的技术创新和进步,为油气勘探开发提供更可靠的技术支持和保障。
1.3 研究意义深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的研究意义主要体现在以下几个方面:深井和超深井钻井技术的研究可以帮助我们更好地开发地下资源,满足能源需求。
随着地表资源的逐渐枯竭,地下资源的开采将成为未来发展的重要方向,而深井和超深井钻井技术的提升可以有效增加勘探开发成功率,提高资源利用率。
超大直径深立井施工技术研究与发展摘要:在目前我国经济飞速发展以及对煤炭资源需求量急剧增加的趋势下,在煤矿的开采深度逐渐增加的同时,也需要其井筒的深度和直径不断增加。
在上述井筒直径和深度不断增加的同时也增加了通风、运输的困难以及带来的安全风险等问题,同时增加施工技术难度,降低装备的效率,对深立井施工技术的发展起到阻碍作用。
为此就需要对超大直径深立井施工技术进行深入研究和创新,通过对合理井深的安全保证来实现固体矿产价值的提升,并实现长期开采作业成本的降低。
关键词:超大直径;深立井;施工技术1、引言自我国建国以来,我国的立井施工技术取得了较为快速的发展和进步,特别是自2000年以后,煤炭市场形式好转,开采量突飞猛进,进入前所未有的黄金时期以来尤为明显,表现出立井直径和深度的不断加大。
与此同时,也增加了井筒掘进、装岩和提升等工作量及施工难度。
而且,传统的井筒施工方法也无法满足现代施工工艺的要求,同时还需要研发新型的立井井筒施工装备并且对传统的井筒装备布置方式进行改变和创新。
本文就针对超大直径深立井施工技术进行研究。
2、立井井筒发展的历程正如前文所述,随着我国立井施工技术的发展,主要表现出立井直径和深度的不断增加,因此就从这两个方面来对立井井筒的发展历程进行介绍。
①、深度方面介绍:目前矿井开采仍是我国煤炭资源开采的主要方式,而且表现在煤炭资源需求量逐年增加,使得目前的煤炭开采量和井筒深度也在不断增加。
这主要是随着我国经济的发展,对煤炭资源的需求量也在不断增加,这使得具有较小开采难度的浅表煤炭资源已经开发殆尽,而且还表现出煤矿开采速度在逐年递增的发展趋势。
比如在上世纪,我国的立井井筒的深度只有300m左右,但是自本世纪以来,平均每个井筒的深度都增加了200m以上,平均深度也超过了500m,而且深度超过1000m的深立井井筒数量也在不断增长,主要集中在我国的东北及东部地区,并且出现了部分井筒的深度已经超过了2000m的超深井筒。
浅析大直径深立井井筒快速施工技术大直径深立井井筒快速施工技术是指在油田、天然气田等工程施工中,采用一系列先进的技术和设备,实现大直径深立井井筒的快速施工。
随着石油和天然气勘探深入,对井筒施工工期和质量的要求也越来越高,因此大直径深立井井筒快速施工技术的研究和应用显得尤为重要。
一、大直径深立井井筒的特点大直径深立井井筒是指直径在300mm以上,深度在2000m以上的井筒。
这类井筒一般用于水平井、多层井等特殊的油气开采工程中。
相对于传统的井筒,大直径深立井井筒有以下特点:1. 硬度较高:由于钻进深度较大,井筒所受到的地层压力和地层反压也较大,因此对井筒的硬度要求也较高。
2. 施工周期长:由于深度大,施工周期一般较长,需要耗费更多的时间和人力物力。
3. 技术要求高:大直径深立井井筒施工对技术水平要求较高,需要运用多种先进的施工技术和设备。
在面对这些特点时,传统的井筒施工方式已经很难满足施工要求。
大直径深立井井筒快速施工技术的研究和应用显得尤为迫切和重要。
为了实现大直径深立井井筒的快速施工,工程技术人员们不断探索和创新,研发出了一系列先进的施工技术和设备。
以下将就几种常见的快速施工技术进行分析。
1. 钻井液技术钻井液是钻井过程中不可或缺的一项技术。
在大直径深立井井筒的施工中,采用高效的钻井液技术可以有效提高施工速度并保证施工质量。
目前,常见的钻井液技术有超低固相含量钻井液技术、清洁交替钻井液技术等。
这些技术可以有效减小井筒固相含量,降低井眼摩阻,提高钻进速度。
2. 快速钻进技术快速钻进技术是指采用先进的钻井设备和工艺,实现钻进速度的提高。
目前,常见的快速钻进技术有动力钻进技术、液压动力钻进技术等。
这些技术可以有效提高钻进速度,并减少对设备的磨损,从而降低施工成本。
3. 自动化技术自动化技术是指在井筒施工过程中,采用自动化设备和技术,减少人力干预,提高施工效率。
目前,常见的自动化技术有自动钻杆技术、自动化装置技术等。
中信重工机械股份有限公司是国内矿井提升机设计、制造的主以国际先进水平为目标,不断优化机械、液压和电气控制系统成套电动机:国产和进口著名厂家各种型式优质电动机。
全部规格产品取得煤矿矿用产品安全标志证书全部规格产品取得煤矿矿用产品安全标志证书新型智能闸控系统速度行程电气传动实验室、过程与网络控制实验与NSK合作共建轴承实验室轴承实验室提升机盘形制动器及液压站试验台提升机井塔近年随着我国国民经济的飞速发展,我国对矿产资源的需求量大煤炭作为我国的主要能源,分别占一次能源生产和消费总量的深井开采研究内容目前深井提升可能采用的提升机械为单绳缠绕式提升机(单筒和双国内现有的多绳摩擦式提升机标准一般不推荐在深度超过从机械设计角度考虑,影响我国深井提升机械发展的为提升高度同样的公称抗拉强度为1770MPa的6Q×19+6V×21的40mm 升深度与提升载荷均远小于国外的安全规程。
等公司在十九世纪七八十年代就在缠绕式提升机上普遍采用了平目前国际上单次提升最高的提升机――南非的南深金矿采用在采用6.5的安全系数包括附加设备例如绳附加装置,目前国内常用提升容器的容器系数为1左右,根据资料,单次提升高度已达3000以6×丝绳为例直径40mm强度1570Mpa 破断力:理论高度:1667m强度1770Mpa 破断力:理论高度:1880m五、我国深井提升机械在现有安全规程下的发展前景 随着我国深井及超深井提升设备的生产及投入使用, 逐步暴露出目前在大型深井提升设备的设计及使用上 还有一些关键技术急需解决。
以我国可能出现2000米 深的矿井为例进行分析。
假设: 单台提升机年产量要达到100万吨/a,根据《煤矿工 业设计规范》, 提升高度:2000m 年工作日:300天 日工作小时数:14 提升不平衡系数:1.2 提升富裕系数:1.2 钢丝绳安全系数:6.5 常用经济速度为:13.42m/s五、我国深井提升机械在现有安全规程下的发展前景根据国内安全规程设计单绳缠绕式双筒提升机:卷筒直径 卷筒宽度 钢丝绳直径 提升高度 最大静张力 最大静张力差 提升速度 电机功率 9m 4.8m (约)110mm 2000m 135600kg合1329KN 1129KN 13.4m/s 16507KW五、我国深井提升机械在现有安全规程下的发展前景根据国内安全规程设计的多绳缠绕式提升机:卷筒直径 卷筒宽度 钢丝绳直径 提升高度 最大静张力 最大静张力差 提升速度 电机功率 6.5m 4.8m×2 (约)80mm 2000m 135600kg合1356KN 1156KN 13.4m/s 16507KW五、我国深井提升机械在现有安全规程下的发展前景显然在目前国内安全规程规定下,设计和制造提升高度达到2000米的 提升机面临巨大的困难。
浅析深立井施工技术发展趋势
【摘要】随着煤炭资源的开发,立井施工深度的增加,不少矿井已突破千米。
针对我国立井施工技术的实际情况,主要介绍了千米立井施工提升、吊挂、液压控制系统集成等发展现状,提出了对深立井施工技术展望。
【关键词】深立井;施工技术;技术发展
据统计,我国煤炭资源埋深在1000—1500m的约占总储量的25.2%,而埋深在1500—200m的占28.1%。
随着深井开采的发展,凿井工艺技术、设备配套能力和机械化水平必须有新的突破和发展,特别是提升、吊挂、液压控制系统集成等关键技术对井筒施工安全、进度的影响至关重要。
借鉴国外矿井建设发展历史和经验,结合我国矿井建设将面临的超深度、高地压、高水压、高地温、岩爆和软岩层等复杂工程条件,从发展角度看,传统的施工技术、装备、工艺和管理等均难以适应超深井施工需要。
1.凿井工法
立井井筒施工方案的选择,不仅与其直径和深度有关,还与井筒所穿岩性、涌水量、井壁结构的呢过工程条件有关,同事要考虑可能选用的装备、施工队伍的经验和施工管理水平等。
目前,我国已基本形成了以伞形钻架配高频导轨凿岩机打眼,中深孔光面爆破,中心回转式抓岩机装岩,大提升机、大吊桶提升,整体液压模板砌壁的混合作业方式为主的装备配套模式。
在超深立井条件下,要继续发挥混合作业这一优势,一方面要提高提升能力,另一方面要进一步提高井筒内施工设备的效率。
因此,合理选择井筒施工设备十分关键。
由于各类凿井设备的规格型号不一,井筒内施工设备布置复杂,从而影响设备能力的匹配是制约施工效率和安全的主要因素之一。
因策,进一步优化深立井凿井工艺和装备配套模式,实现设备能力的最佳匹配和有效发挥,是深立井施工技术研究发展的最关键内容。
主要包括:
(1)施工作业方式的确定;
(2)施工设备的选型;
(3)施工设备的布置;
(4)作业循环和劳动组织;
(5)施工能力的核定;
(6)施工安全、效率评估。
2.提升和凿井设备吊挂技术
立井井筒施工中,工作面随着掘进不断下移,所有施工设备都应随工作面下移而及时跟进。
传统的井内吊挂方法是采用凿井绞车、井架、天轮、钢丝绳悬吊。
当井筒达到一定深度时,钢丝绳自重占悬吊荷载较大的比例,吊桶提升稳绳需要更大的张紧力,以保证吊桶运行平稳;提升机需要更大的静张力和静张力差。
若各类管路采用井壁吊挂方式,可大大简化凿井井架的悬吊布置,并可减少设备台套,这是深立井施工悬吊技术的发展趋势。
目前的施工工艺和装备条件,在井深1000—1500m条件下,井内除提升钢丝绳、稳绳和必要的悬吊电缆外,应尽可能采用无绳技术来吊挂井内设备,这是深立井施工技术发展的需要。
探索超深立井无绳井内设备吊挂,是今后惊醒超深立井施工的关键。
超深立井提升和凿井设备吊挂技术主要包括:
(1)提升系统及其设备。
重点是研制和开发大提升机、大吊桶、大钩头,形成新的系列产品,满足超深立井提升需要。
(2)超深立井吊桶提升安全控制技术。
根据吊桶提升运行动力学理论,结合工程实际进行研究,解决超深立井吊桶提升稳绳张紧力的合理取值及其控制方法问题,保证吊桶提升安全。
(3)凿井工作吊盘悬吊和控制技术。
针对超深立井施工条件,下一步的发展方向将是吊盘的无绳吊挂,研制迈步式吊盘的安全高效行走系统,重点解决迈步式吊盘的固定、行走问题和液压控制问题。
(4)深立井凿井井架。
鉴于井筒直径和深度不断增大,现有的5个系列7种井架难以满足深立井施工需要,发展方向将是根据深立井施工荷载及其分布条件,研制开发新型深立井凿井井架。
3.凿井设备液压控制系统集成
依据现行装备配套,针对伞形钻架及凿岩机、抓岩机、伸缩式液压模板等目前已基本实现了控制的情况,如果考虑吊盘的固定及迈步行走、稳绳张力的液压控制等,这些设备都需要设有固定的液压控制装置。
传统的井内凿井设备实行单体控制,需要多个控制站;而深立井施工空间狭小,从设备安全、高效率的角度考虑,迫切需要开展液压设备集成控制系统的研制工作。
下一步将对凿井设备液压系统进行集成,研究集成液压控制系统优化方案,改进部分设备控制装置,实现井内凿井设备的液压系统集成。
其最终发展方向是实现凿岩设备、抓岩设备、伸缩式液压模板、吊盘的固定及行走、稳绳张紧力控制等液压系统的集成管理,并共用液压源,简化井内设备布置。
4.深孔光面控制爆破
目前,立井施工破岩方式仍以钻爆法为主,提高井筒施工速度的有效方法是减少工序转换,缩短辅助作业时间。
因此,深孔光面控制爆破是深井施工钻爆技术的发展方向。
目前,我国立井普遍采用伞形钻架打眼,平均凿岩深度已超过4m,最大凿岩深度已达5.5m。
但是,在超深立井硬岩条件下,由于钻具、炮眼布置的限制,有效凿岩深度不足4m,特硬岩石的凿岩问题更加突出。
为解决这一技术难题,一方面应延至高效的凿岩设备,改进全液压凿岩机,提高伞形钻架打眼的有效性和灵活性;另一方面应优化炮眼位置、爆破器材和爆破参数,实现深孔光面控制爆破,提高训话掘进进尺。
5.超深立井凿井辅助及保障系统
由于井筒深度的加大,通风、防治水、深井降温、安全监测监控、信号传递等施工辅助系统需要进一步加以改进。
由于通风距离的增加,需要增大通风机能力。
对于风筒,应尽量控制其尺寸,并考虑采用异型刚性风筒,增加通风截面积。
风筒吊挂将采用井壁固定方式,减少井内钢丝绳布设数量。
深立井施工防治水是决定施工成败的关键因数之一。
随着井筒蛇毒的加大,水文地质条件更加复杂。
井筒防治水要根据现有技术能力,积极探索深井施工条件下的防治水技术,研究工作面快速探水技术、快速注浆技术、效果检测技术和高水压条件下的壁后注浆技术,同时优化井筒排水系统设计。
深井高温、岩爆问题已逐渐成为井筒建设中的心的灾害形式。
随井深的增加,这一问题将日益凸显。
下一步应研究和探索我国超深立井凿井工作面降温技术和装备,岩爆预防技术,确保工作面劳动环境条件。
6.结束语
总之,立井井筒是矿井的咽喉要道,也是矿井施工建设中技术含量最高的单位工程。
我国深立井施工技术将进入一个飞速发展阶段,施工机械化程度将大大提高,信息化施工将日趋完善,逐步走向智能化建井阶段。
大力研究发展深立井施工技术,对于我国深部矿井建设具有十分重大的意义,对于深部矿藏的开发和利用将产生十分深远的影响。
走产、学、研、永相结合的技术攻关之路,研制成套装备,创新工艺,为深立井安全高效施工做好充分的技术储备十分必要。
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